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1、汽車轉向系統(tǒng)汽車轉向系統(tǒng)第第1414章章 汽車轉向系汽車轉向系 本章學習目標本章學習目標1、掌握轉向系的結構及工作過程。2、掌握機械轉向器和動力轉向器的結構和工作原理。3、掌握轉向系主要零部件的檢修。4、掌握電子控制動力轉向系統(tǒng)的結構及工作原理。5、能識別轉向系的常見故障，并進行基本的故障診斷及檢修。6、理解四輪轉向的原理。 1 1功用功用 汽車轉向系的功用是改變和保持汽車的行駛方向。 當汽車需要改變行駛方向時，必須使轉向輪繞主銷軸線偏轉一定角度，直到新的行駛方向符合駕駛員的要求時，再將轉向輪恢復到直線行駛位置。這種由駕駛員操縱轉向輪偏轉和回位的套機構，稱為汽車轉向系。 2 2類型類型 汽車轉

2、向系按轉向能源的不同分為機械轉向系（圖14-1）和動力轉向系（圖14-2）兩大類。 3 3組成組成 轉向系形式多種多樣，但所有的轉向系都由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構三大部分組成。（1）轉向操縱機構是操縱轉向器和轉向傳動機構，使轉向輪偏轉。（2）轉向器是的功用是增大由轉向盤傳到轉向節(jié)的力，并改變力的傳動方向。（3）轉向傳動機構的功用是將轉向器輸出的力和運動傳給轉向輪，使兩側轉向輪偏轉以實現(xiàn)汽車轉向。 4 4對轉向系的要求對轉向系的要求（1） 轉向時必須輕巧靈活，轉向后車輪能自動回正；（2） 轉小彎時,轉向盤不必轉很多圈；（3） 直向前進時,應穩(wěn)定且無蛇行現(xiàn)象；（4） 車輪的振動及擺動不致

3、使轉向盤轉動；（5） 轉向時，左、右轉向輪軸線的延長線和后軸的延長線應相交于一點；（6） 轉向時，兩輪的偏轉角應符合一定的規(guī)律。 1 1轉向系角傳動比轉向系角傳動比 轉向盤的轉角與同側轉向車輪偏轉角的比值，稱為轉向系角傳動比，用iw表示。轉向系角傳動比iw是轉向器的角傳動比i1與轉向傳動機構角傳動比i2的乘積。 轉向器的角傳動比i1等于轉向盤的轉角與轉向搖臂擺角之比；轉向傳動機構角傳動比i2等于轉向搖臂擺角與安裝在轉向盤同側的轉向車輪偏轉角之比。顯然，三者之間的關系是： iwi1i2 現(xiàn)代汽車結構中，轉向傳動機構角傳動比i2近似為1(一般在0.85-1.1之間)有： iwi1 可見，轉向系角傳

4、動比iw主要取決于轉向器角傳動比i1。貨車的i1一般為16-32，轎車的i1一般為12-20。 轉向系角傳動比iw影響汽車的操縱輕便性和轉向靈敏性。iw愈大，操縱轉向盤的轉向力矩便愈小，當轉向盤直徑一定時，駕駛員施加于轉向盤上的力就愈小，即轉向操縱愈輕便。但iw不能過大，否則將導致轉向操縱不夠靈敏，即為了得到一定的轉向輪偏轉角，需增加轉向盤的轉動量。所以，選取iw時，應適當兼顧轉向操縱輕便和轉向靈敏兩方面的要求。 2轉向輪的運動規(guī)律 如圖14-3所示，汽車轉向時，內側車輪和外側車輪滾過的距離是不相等的，這必然引起車輪沿路面邊滾動邊滑動，致使轉向時的行駛阻力增大，輪胎磨損增加。為了避免這種現(xiàn)象，

5、要求轉向系能保證在汽車轉向時，所有車輪均作純滾動。顯然，這只有在轉向時，所有車輪的軸線都相交于點方能實現(xiàn)。此交點稱為汽車的轉向中心。汽車轉向時內側轉向輪偏轉角大于外側轉向輪偏轉角。角與的關系是： ctgctg十BL式中：B兩側主銷軸線與地面交點之間的距離； L汽車軸距。 這一關系是由轉向梯形機構來保證的，故上式也稱為轉向梯形理論特性關系式。 從轉向中心O到外側轉向輪與地面接觸點的距離R稱為汽車轉彎半徑。轉彎半徑R愈小，則汽車轉向所需場地就愈小，汽車的機動性也愈好。當外側轉向輪偏轉角達到最大值max時，轉彎半徑R最小。 汽車內側轉向輪的最大偏轉角一般在35-42之間。載貨車的最小轉彎半徑一般約為

6、7m-13m。 3 3轉向器傳動效率轉向器傳動效率 轉向器輸出功率與輸入功率之比稱為轉向器傳動效率。當功率由轉向盤輸入，從轉向搖臂輸出時，所求得的傳動效率稱為正傳動效率；反之，轉向搖臂受到道路沖擊而傳到轉向盤的傳動效率則稱為逆?zhèn)鲃有?。正、逆?zhèn)鲃有识己芨叩霓D向器(稱為可逆式轉向器)，有利于汽車轉向后轉向輪的自動回正，但轉向盤“路感”很強，也容易在壞路行駛時出現(xiàn)“打手”現(xiàn)象，所以主要應用于經(jīng)常在良好路面行駛的車輛。正傳動效率遠大于逆?zhèn)鲃有实霓D向器(稱為極限可逆式轉向器)，能實現(xiàn)汽車轉向后轉向輪的自動回正，只有路面沖擊力很大時，方能部分地傳到轉向盤，其“路感”較差，主要應用于中型以上的越野汽車

7、、工礦用自卸汽車等。 4 4轉向盤自由行程轉向盤自由行程 轉向盤為消除轉向系各傳動件之間的裝配間隙及克服機件的彈性變形所空轉過的角度稱為轉向盤自由行程。由于轉向系各傳動件之間都存在著裝配間隙，而且這些間隙將隨零件的磨損而增大，因此，在一定的范圍內轉動轉向盤時，轉向節(jié)并不隨即同步轉動，而是在消除這些間隙并克服機件的彈性形變后，才作相應的轉動，即轉向盤有空轉范圍。 轉向盤自由行程對于緩和路面沖擊及避免駕駛員過于緊張是有利的，但過大的自由行程會影響轉向靈敏性。所以，汽車維護中應定期檢查轉向盤自由行程。機動車轉向盤的最大自由轉動量從中間位置向左或向右均不超過1015。當零件磨損嚴重到轉向盤自由行程超過

8、25-30，則必須進行調整。 通常是通過調整轉向器傳動副的嚙合間隙來調整轉向盤自由行程。 14.2 14.2 轉向器轉向器 1 1功用功用 轉向器是轉向系中的減速傳動裝置，其功用是增大由轉向盤傳到轉向節(jié)的力，并改變力的傳動方向。 2 2類型類型 轉向器的種類較多，一般按轉向器中的傳動副的結構形式分為齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿曲柄指銷式和蝸桿滾輪式等幾種。下面主要介紹齒輪齒條式轉向器和循環(huán)球式轉向器。 14.2 14.2 轉向器轉向器 14.2.1 14.2.1 齒輪齒條式轉向器齒輪齒條式轉向器 圖14-4所示為齒輪齒條式轉向器，它主要由轉向器殼體、轉向齒輪、轉向齒條等組成，轉向器通過轉向器殼體

9、的兩端用螺栓固定在車身(車架)上。 齒輪齒條式轉向器結構簡單；傳動效率高，操縱輕便；重量輕；由于不需要轉向搖臂和轉向直拉桿，還使轉向傳動機構得以簡化。 14.2 14.2 轉向器轉向器 14.2.2 14.2.2 循環(huán)球式轉向器循環(huán)球式轉向器 循環(huán)球式轉向器（如圖14-5所示）是目前汽車應用最廣泛的種轉向器。與其它型式的轉向器相比，循環(huán)球式轉向器在結構上的主要特點是有兩級傳動副。第級傳動副為螺桿螺母傳動副；第二級傳動副為齒條齒扇傳動副。 循環(huán)球式轉向器傳動效率高(正效率最高可達90-95)，故操縱輕便，轉向結束后自動回正能力強，使用壽命長。但其逆效率也很高，故容易將路面沖擊傳給轉向盤而產(chǎn)生“打

10、手”現(xiàn)象，不過，隨著道路條件的改善，這個缺點并不明顯。因此，循環(huán)球式轉向器廣泛用于各類汽車上。 第第1414章章 汽車轉向系汽車轉向系14.3 14.3 轉向操縱機構轉向操縱機構 14.3.1 14.3.1 轉向操縱機構的功用及組成轉向操縱機構的功用及組成 轉向操縱機構一般由轉向盤、轉向軸、轉向柱管、萬向節(jié)及轉向傳動軸等組成。它的主要作用是操縱轉向器和轉向傳動機構，使轉向輪偏轉。 如圖14-6 為桑塔納轎車轉向操縱機構。 1-大蓋板；2-喇叭按鈕蓋板；3-轉向盤柱緊固螺母；4-轉向盤；5-接觸環(huán)；6-壓縮彈簧；7-連接圈；8-轉向盤柱套管；9-軸承；10-轉向盤柱上段；11-夾緊箍；12-轉向

11、器；13-轉向盤柱管橡膠圈；14-減振尼龍銷；15-減振橡膠圈；16-轉向盤柱下段。 1 1安全式轉向柱安全式轉向柱 安全式轉向柱是在轉向柱上設置能量吸收裝置，當汽車緊急制動或發(fā)生撞車事故時，吸收沖擊能量，減輕或防止沖擊對駕駛員的傷害。安全式轉向柱有可分離式安全轉向操縱機構和緩沖吸能式轉向操縱機構。 1）可分離式安全轉向操縱機構 圖14-7所示為上海桑塔納轎車采用的可分離式安全轉向操縱機構。 2 2）緩沖吸能式轉向操縱機構）緩沖吸能式轉向操縱機構 （1）網(wǎng)狀管柱變形式轉向操縱機構 這種轉向操縱機構的轉向軸分為上下兩段，如圖14-8a所示。上轉向軸套裝在下轉向軸的內孔中，兩者通過塑料銷連接在起(

12、也有采用細花鍵連接的)，以傳遞轉向力矩。塑料銷的傳力能力受到嚴格限制，它既能可靠地傳遞轉向力矩，又能在受到?jīng)_擊時被剪斷，因此，它起安全銷的作用。轉向操縱機構的轉向管柱的部分管壁制成網(wǎng)格狀，使其在受到壓縮時很容易軸向變形，并消耗定的變形能量，如圖14-8b所示。 （2 2）鋼球滾壓變形式轉向管柱）鋼球滾壓變形式轉向管柱 圖14-9所示為種用鋼球連接的分開式轉向柱。當汽車發(fā)生碰撞時，轉向器總成對轉向柱施加軸向沖擊力(第次沖擊)，將連接上、下轉向軸的塑料銷釘切斷，下轉向軸便套在上轉向軸上向上滑動。在這過程中，上軸和上柱管的空間位置沒有因沖擊而上移，故可使駕駛員免受傷害。如果駕駛員的身體因慣性撞向轉向

13、盤(第二次沖擊)，則連接橡膠墊與柱管托架的塑料銷釘被切斷，托架脫離橡膠墊，即上軸和上柱管連同轉向盤、托架起，相對于下軸和下柱管向下滑動，從而減緩了對駕駛員胸部的沖擊。在上述兩次沖擊過程中，上、下柱管之間均產(chǎn)生相對滑動。因為鋼球的直徑稍大于上、下柱管之間的間隙，所以滑動中帶有對鋼球的擠壓，沖擊能量就在這種邊滑動邊擠壓的過程中被吸收。 2 2可調節(jié)式轉向柱可調節(jié)式轉向柱 駕駛員不同的駕駛姿勢和身材對轉向盤的最佳操縱位置有不同的要求。而且，轉向盤的這位置往往會與駕駛員進出汽車的方便性發(fā)生矛盾。為此，一些汽車裝設了可調節(jié)式轉向柱，使駕駛員可以在一定的范圍內調節(jié)轉向盤位置。 轉向柱調節(jié)的形式分為傾斜角度

14、調節(jié)（圖14-10）和軸向位置調節(jié)（圖14-11）兩種。 轉向軸傾斜角度調整機構 轉向軸伸縮機構 轉向傳動機構的功用是將轉向器輸出的力和運動傳給轉向輪，使兩側轉向輪偏轉以實現(xiàn)汽車轉向。 圖14-12為與非獨立懸架配用的轉向傳動機構，它一般由轉向搖臂、轉向直拉桿、轉向節(jié)臂、兩個梯形臂和轉向橫拉桿等組成。各桿件之間都采用球形鉸鏈連接，并設有防止松脫、緩沖吸振、自動消除磨損后的間隙等的結構措施。 1 1轉向搖臂轉向搖臂 如圖14-13所示為常見轉向搖臂的結構型式。其大端具有三角細花鍵錐形孔，用以與轉向搖臂軸外端相連接，并用螺母固定；其小端帶有球頭銷，以便與轉向直拉桿作空間鉸鏈連接。轉向搖臂安裝后從中

15、間位置向兩邊擺動的角度應大致相等，故在把轉向搖臂安裝到搖臂軸上時，二者相應的角位置應正確。為此，常在搖臂大孔外端面上和搖臂軸的外端面上各刻有短線，或是在二者的花鍵部分上都少銑一個齒，作為裝配標記。裝配時應將標記對齊。 2 2轉向直拉桿轉向直拉桿 圖14-14為解放CAl092型汽車的轉向直拉桿。直拉桿體由兩端擴大了的鋼管制成，在擴大的端部里，裝有由球頭銷、球頭座、彈簧座、壓縮彈簧和螺塞等組成的球鉸鏈。球頭銷的錐形部分與轉向搖臂連接，并用螺母固定；其球頭部分的兩側與兩個球頭座配合，前球頭座靠在端部螺塞上。 3 3轉向橫拉桿轉向橫拉桿 圖14-15為解放CAl092型汽車轉向橫拉桿。橫拉桿體用鋼管

16、制成，其兩端切有螺紋，端為右旋，端為左旋，與橫拉桿接頭旋裝連接。接頭的螺紋孔壁上開有軸向切口，故具有彈性，旋裝到桿體上后可用螺栓夾緊。由于橫拉桿體兩端是正反螺紋，因此，在旋松夾緊螺栓以后，轉動橫拉桿體，即可改變轉向橫拉桿的總長度，從而調整轉向輪前束。 東風EQl090E型汽車的轉向橫拉桿接頭結構型式（圖14-16）與解放CAl092型汽車的相似。但其上、下球頭座是鋼制的。 4 4轉向節(jié)臂和梯形臂轉向節(jié)臂和梯形臂 如圖14-17所示，轉向直拉桿通過轉向節(jié)臂與轉向節(jié)相連。轉向橫拉桿兩端經(jīng)左、右梯形臂與轉向節(jié)相連。轉向節(jié)臂和梯形臂帶錐形柱的端與轉向節(jié)錐形孔相配合，用螺母緊固后插入開口銷將螺母鎖住。轉

17、向節(jié)臂和梯形臂的另端帶有錐形孔，與相應的拉桿的球頭銷錐形柱相配合，同樣用螺母緊固后插入開口銷將螺母鎖住。 當轉向輪采用獨立懸架時，由于每個轉向輪都需要相對于車架(或車身)作獨立運動，所以轉向橋必須是斷開式的。與此相應，轉向傳動機構中的轉向梯形也必須分成兩段或三段，轉向搖臂在平行于路面的平面中左右擺動，傳遞力和運動（圖14-18）。 l圖14-19為上海桑塔納轎車的轉向傳動機構。轉向齒條端輸出動力，輸出端銑有平面并鉆孔，用兩個螺栓與轉向支架連接。支架下端的兩個孔分別與左、右轉向橫拉桿總成的內端相連橫拉桿外端的球頭銷分別與左、右轉向節(jié)臂連接。通過調節(jié)桿可以改變兩根橫拉桿總成的長度，以調整前束。l為

18、了避免轉向輪的擺振、減緩傳至轉向盤上的沖擊和振動，轉向器上還裝有轉向減振器。減振器缸筒端固定在轉向器殼體上；其活塞桿端經(jīng)減振支架與轉向齒條連接。 如圖14-20所示，動力轉向裝置是利用一定的動力助力方式，幫助執(zhí)行轉向操作的轉向裝置。其功用是將部分發(fā)動機輸出的動力用于轉向，在使轉向輕便的同時，又可使轉向靈敏。動力轉向裝置一般由機械轉向器、轉向動力缸和轉向控制閥、轉向油泵等組成。 1 1液壓常流滑閥式動力轉向裝置的工作原理液壓常流滑閥式動力轉向裝置的工作原理 如圖14-21所示，汽車直線行駛時，滑閥在回位彈簧的作用下保持在中間位置。轉向控制閥內各環(huán)槽相通，自油泵輸送出來的油液進入閥體環(huán)槽A之后，經(jīng)

19、環(huán)槽B和C分別流入動力缸的R腔和L腔，同時又經(jīng)環(huán)槽D和E進入回油管道流回油罐。這時，滑閥與閥體各環(huán)槽槽肩之間的間隙大小相等，油路通暢，動力缸因其左、右兩腔油壓相等而不起加力作用。油泵泵出的油液僅需克服管道阻力流回油罐、故油泵負荷很小，整個系統(tǒng)處于低油壓狀態(tài)。 圖14-21b、c分別為汽車右轉和左轉滑閥的位置。 2 2液壓常流轉閥式動力轉向裝置的工作原理液壓常流轉閥式動力轉向裝置的工作原理 液壓常流轉閥式動力轉向裝置的工作原理如圖14-22所示。 2 2液壓常流轉閥式動力轉向裝置的工作原理液壓常流轉閥式動力轉向裝置的工作原理 當汽車直線行駛時，轉閥處于中間位置，如圖14-23所示。 2 2液壓常

20、流轉閥式動力轉向裝置的工作原理液壓常流轉閥式動力轉向裝置的工作原理 當汽車左轉向時，控制閥的位置如圖14-23所示。 2 2液壓常流轉閥式動力轉向裝置的工作原理液壓常流轉閥式動力轉向裝置的工作原理 l自動回正：當汽車直線行駛偶遇外界阻力使轉向輪發(fā)生偏轉時，阻力矩通過轉向傳動機構、轉向螺桿、螺桿與閥體的鎖定銷作用在閥體上，使之與閥芯之間產(chǎn)生相對角位移，這樣使動力缸左、右腔油壓不等，產(chǎn)生與轉向輪轉向相反的助力作用，在此力的作用下，轉向輪迅速回正，保證了汽車直線行駛的穩(wěn)定性。l當液壓助力裝置失效后，失去方向控制是非常危險的，所以，旦液壓助力裝置失效，該助力轉向器即變成機械轉向器。不過。此時轉向盤的自

21、由行程加大，轉向沉重。 1 1滑閥整體式動力轉向器滑閥整體式動力轉向器 圖14-25為黃河JN1181C13型汽車整體式動力轉向裝置：其中的機械轉向器、轉向動力缸和轉向控制閥三者組裝在起，構成整體式動力轉向器。 2 2轉閥整體式動力轉向器轉閥整體式動力轉向器 圖14-26為北京切諾基吉普車采用轉閥式動力轉向器。這種動力轉向器由循環(huán)球齒條齒扇式機械轉向器、轉閥式轉向控制閥和轉向動力缸三部分組成。 轉向油泵是動力轉向裝置的動力源。轉向油泵將發(fā)動機的機械能變?yōu)轵寗愚D向動力缸工作的液壓能再由轉向動力缸輸出受控制的轉向力，驅動轉向車輪轉向。轉向油泵有齒輪式轉向油泵(如圖14-27所示)、葉片式轉向油泵(

22、如圖14-28所示)和轉子式轉向油泵(如圖14-29所示)三種類型。目前最常用的是雙作用葉片式轉向油泵。 圖14-30所示為雙作用葉片泵結構 l-殼體；2-溢流閥；3-安全閥；4-出油管接頭；5、10、18、22-O型密封圈； 6-節(jié)流孔；7-感壓小孔；8-橫向油道；9-出油道；11、20-定位銷；12-配油盤壓緊彈簧；13-軸承；14-驅動軸；15-骨架油封；16-卡圈；17-隔套；19-右配油盤；21-定子；23-左配油盤；24、26-環(huán)形油槽；25-滾針軸承；27-轉子；28-葉片；29-定子軸向通孔；30-擋圈；3l-進油腔；32-進油槽；33-螺塞；34-鋼球；35-溢流閥彈簧；36

23、-安全閥彈簧；37-進油道；J-吸油凹槽；E-壓油凹槽。 1 1電子控制動力轉向系的構造及工作原理電子控制動力轉向系的構造及工作原理 如前所述，動力轉向可以利用較小的轉向盤操縱力使車輛轉彎。但在低速時為了省力而規(guī)定一定工作壓力，如轉向比不變，則在高速時，由于轉向操縱力減小，使駕駛員失去對車輛的控制，易產(chǎn)生危險。電子控制動力轉向系旨在使車輛低速尤其是停放車輛時轉向輕便，而當車速較高時，電子控制使系統(tǒng)的液壓助力作用減弱，轉向操縱力增加，使駕駛員在高速行駛時對轉向盤有更好的控制。在電子控制動力轉向系中，按照車速通過控制電磁閥改變動力轉向系統(tǒng)中的油壓控制回路，低速時轉向力小，提高操縱力；在中高速時使之

24、成為與手操縱相適應的轉向力，提高操縱穩(wěn)定性。 電子控制動力轉向系可分為流量控制、反力控制與電子控制電動式轉向系統(tǒng)三種方式。 （1 1）流量控制式電子控制動力轉向）流量控制式電子控制動力轉向(EPS) (EPS) 這是種通過車速傳感器調節(jié)向動力轉向裝置供應壓力油，改變壓力油的輸入、輸出流量，以控制操縱力的方法。這種方法的優(yōu)點是在原來動力轉向基礎上增加了壓力油流量控制功能。即增加一個旁通流量控制閥。圖14-32所示為流量控制式電子控制動力轉向示意圖。 圖14-33 旁通流量控制閥結構示意圖。在閥體內有主滑閥和穩(wěn)壓滑閥，在主滑閥前端與電磁線圈的柱塞連接，由調節(jié)螺釘調節(jié)旁通流量。 流量控制式電子控制動

25、力轉向系統(tǒng)結構簡單。但是當流向動力轉向機構的液壓油降低到極限值時，轉向控制部的彈性剛度下降到接近轉向剛度，所以在低供給區(qū)域內對于快速轉向會產(chǎn)生壓力油不足。由于響應性降低，必須在折中范圍內設定操縱力的變化特性，從而減少了操縱力選擇的自由度。 （2）反力控制式電子控制動力轉向 這是種利用車速傳感器、油壓反作用室，改變壓力油輸入、輸出的增益幅度以控制轉向操縱力的方法。圖14-34所示為反力控制式電子控制動力轉向示意圖。 （3）電子控制電動式轉向系統(tǒng) 圖14-35為汽車電子控制動力轉向系統(tǒng)。主要由轉矩傳感器、車速傳感器、電子控制器（ECU）、電動機和電磁離合器等組成。當操縱轉向盤時，電子控制器根據(jù)轉矩

26、傳感器和車速傳感器信號，選定電動機的電流和轉向，調整轉向助力的大小。電動機的轉矩由電磁離合器通過減速機構減速增矩后，加在轉向機構上。使之得到一個與汽車工況向適應的轉向作用力。 電子控制電動式轉向系統(tǒng)不再使用液壓裝置，完全依靠電動機實現(xiàn)動力轉向，使結構更加緊湊。 1 1概述概述 四輪轉向（4WS-four wheel steering）系統(tǒng)是基于一個安裝在后懸架上的后輪轉向機構，它能夠使駕駛員操縱方向盤時轉動汽車前后四個車輪，不僅提高了高速時的穩(wěn)定性和可控制，而且提高了低速時的機動性。即在高速行駛時，將后輪與前輪同相位轉向，以減小車輛轉向時的旋轉運動（橫擺），改善高速行駛的穩(wěn)定性；而在低速行駛時

27、，把后輪與前輪逆相位轉向，以改善車輛中低速行駛的操縱性，提高快速轉向性。 目前，四輪轉向系統(tǒng)有三種類型：機械式、液壓式和電子控制液壓式。 2 2機械式四輪轉向系統(tǒng)機械式四輪轉向系統(tǒng) 在機械式四輪轉向系統(tǒng)中，采用了兩個轉向器，分別用于前、后輪偏轉。兩個轉向器之間用根雙曲軸連接，采用的轉向傳動機構為常規(guī)型，如圖14.36所示。 3 3液壓式四輪轉向系統(tǒng)液壓式四輪轉向系統(tǒng) 液壓式四輪轉向系統(tǒng)如圖14-37所示。其后輪的偏轉方向始終與前輪偏轉方向相同，且后輪的偏轉角不大于1.5。系統(tǒng)沒有采用電子傳感器、計算機控制和先進的傳動機構。當車速超過50kmh時，系統(tǒng)才起作用。倒車時系統(tǒng)不起作用，在后車架上裝有

28、雙作用液壓缸來偏轉車輪。該液壓缸的壓力油來自后轉向液壓泵。后轉向液壓泵由差速器驅動。只有在前輪轉向時，后輪液壓泵才工作。 轉動轉向盤時，前輪轉向液壓泵提供的壓力油經(jīng)前動力轉向裝置的轉閥分配，進入前輪轉向動力缸內，前輪便朝相應方向偏轉。油液的壓力隨同轉向盤轉動狀況而改變。轉向盤轉速越高、轉角越大，油液壓力就越高。后控制閥的供油壓力與上述油液壓力相同。當后控制閥內滑閥在前輪轉向動力缸壓力油的作用下移動時，來自后轉向液壓泵的油液經(jīng)滑閥進入后轉向動力缸，從而推動后輪偏轉。 4 4電子控制液壓式四輪轉向系的組成及結構電子控制液壓式四輪轉向系的組成及結構 目前，在汽車上用的較多的電子控制液壓式四輪轉向控制

29、系統(tǒng)有以下4類： （1 1）橫向加速度）橫向加速度車速感應型車速感應型 如圖14-38a所示，其結構是在前輪的動力轉向器上，再安裝一個后輪專用的控制閥，產(chǎn)生一個大致與橫向加速度成比例的，與前輪轉向器阻力相平衡的油壓，把該壓力的油液送到后輪執(zhí)行機構。 在執(zhí)行機構中，裝入高剛性彈簧，當與送來的油壓達到平衡狀態(tài)時，輸出桿便產(chǎn)生位移，從而帶動后輪開始轉向。 （2 2）前輪轉角）前輪轉角車速感應型車速感應型 如圖14-38b所示，在該系統(tǒng)中，從油泵出來的油液直接流入電磁閥，車速傳感器，轉角傳感器分別將車速和前輪轉角信號輸入計算機。按計算機指令，控制油液流入后輪執(zhí)行機構，從而實現(xiàn)對后輪轉向的控制。 （3）

30、前輪轉角感應型 為了把前輪轉角傳給后輪，在前輪齒輪齒條式轉向器的齒條軸上，安裝了后輪轉向齒輪，其角位移，通過中間傳動軸，傳給后輪轉向器。后輪具有小轉角同相轉向，大轉角逆相轉向的功能。在微小轉向的高速行駛時，形成了同相轉向，獲得了行駛穩(wěn)定性，在大轉角轉向的極低速行駛時，變成逆相轉向，獲得了小半徑轉向性能。 （4）前輪轉角比例車速感應型 在動力傳至后輪轉向軸之前，與前者基本相同，但后輪的執(zhí)行機構由相位控制部分和動力補助部分構成。動力補助部分以油壓為動力，由后輪滑閥和動力缸構成。相位控制部分能實現(xiàn)對后輪同相位或逆相位的控制。 1 1機械轉向系常見故障診斷機械轉向系常見故障診斷 1 1）轉向沉重）轉向

31、沉重 汽車在行駛中駕駛員向左、向右轉動轉向盤時，感到沉重費力，無回正感；當汽車低速轉彎行駛和調頭時，轉動轉向盤感到超乎正常地沉重，甚至打不動。 (1) 原因 轉向器軸承裝配過緊。 傳動副嚙合間隙過小。 橫、直拉桿球頭銷裝配過緊或接頭缺油。 轉向節(jié)主銷與襯套配合過緊。 轉向軸或柱管彎曲，互相摩擦或卡住。 轉向裝置潤滑不良。 輪胎氣壓不足或前束調整不當。 (2)故障診斷 首先檢查前輪輪胎氣壓是否過低，如過低應按要求充氣。否則進行下一步： 頂起前軸（橋），使前輪懸空，轉動轉向盤。若感到明顯輕便省力，則故障在前輪、前橋或車架。若轉向仍然沉重費力，應拆下轉向搖臂，轉動轉向盤，如感覺沉重則故障在轉向器或轉

32、向操縱機構，應檢查、調整轉向器的軸承緊度和傳動副嚙合間隙。若轉動轉向盤有松緊不均或有卡住現(xiàn)象，則應拆下轉向軸檢查傳動副及軸承有無損壞，轉向軸與柱管有無摩擦或卡住現(xiàn)象，必要時進行修理或更換。 若頂起前軸，轉動轉向盤時如感到輕松，則故障在傳動機構。此時可用手左、右扳動前輪，如過緊，應檢查轉向節(jié)主銷與襯套、推力軸承及橫、直拉桿球頭銷配合是否過緊，潤滑是否良好，必要時進行調整和潤滑。 若上述情況均正常良好，則應檢查前軸和車架是否變形，前束是否符合標準，必要時調整前束。 2 2）轉向不穩(wěn)）轉向不穩(wěn)(1)原因 轉向器軸承過松。 傳動副嚙合間隙過大。 橫、直拉桿球頭銷磨損嚴重。 轉向節(jié)主銷與襯套磨損嚴重，配

33、合間隙過大 前輪轂軸承松曠。 前軸彎曲。 車架和輪輞變形。 前束過大。 (2)故障診斷 一人轉動轉向盤，另一人在車下察看傳動機構，如轉向盤轉了許多而轉向搖臂并不轉動，則故障在轉向器；如轉向搖臂轉動了許多而前輪并不偏轉，則故障在傳動機構。 如果故障在轉向器，應檢查傳動副嚙合間隙，必要時進行調整。 如果故障在傳動機構，應檢查轉向搖臂以及直、橫拉桿各球頭銷是否松曠，必要時進行調整。 經(jīng)檢查上述情況良好，則應架起前軸并用手推動車輪，檢查轉向節(jié)、主銷與襯套，前輪轂軸承是否松曠，必要時進行調整或修理。 轉向盤經(jīng)過上述檢查、調整后仍不穩(wěn)定，應檢查前軸和車架以及輪輞是否變形，前束是否符合標準規(guī)定，必要時進行調

34、整或修理。 3）車輪回正不良 (1)原因 轉向車輪輪胎氣壓不足。 前輪定位失準。 轉向器齒輪調整不良或損壞。(2)故障診斷 按標準充氣。 檢查調整前輪定位。 調整轉向器或更換損壞的齒輪 4）單邊轉向不足(1)原因 轉向搖臂在轉向搖臂軸上裝配位置不合適。 有邊前輪轉向角限位螺釘過長。 直拉桿彎曲變形。 前鋼板彈簧騎馬螺栓松動或中心螺栓折斷。 中心不對稱的前鋼板彈簧前后裝反。(2) 故障診斷 若汽車轉向原來良好，由于行駛中的碰撞而造成轉彎半徑邊大邊小時，應檢查直拉桿、前軸、前鋼板彈簧有無變形和中心螺栓折斷現(xiàn)象。 若在維修后出現(xiàn)單邊轉向不足，可架起前橋，先檢查轉向搖臂是否裝配正確。可將轉向盤向邊轉到

35、盡頭，再回到另盡頭，記住轉向盤轉動的總圈數(shù)，然后檢查轉向搖臂的位置，即在總轉動圈數(shù)之半時前輪是否在居中的位置。倘若位置不對，應拆下轉向搖臂另行安裝。若搖臂位置始終不能使前輪對中，則應檢查直拉桿有無彎曲變形。若轉向角不等僅是受到轉向限位螺釘不同長度的影響，則應調整限位螺釘。 對于中心不對稱的前鋼板彈簧，則應檢查是否有裝反現(xiàn)象。 5）轉向盤自由轉動量過大 汽車保持直線行駛位置或靜止不動時，轉向盤左、右轉動的游動角度過大。(1)原因 轉向器內主、從動嚙合部位間隙過大或主、從動部位軸承松曠。 轉向盤與轉向軸連接部位松曠。 轉向搖臂與轉向搖臂軸連接松曠。 直、橫拉桿球頭連接部位松曠。 直、橫拉桿臂與轉向

36、節(jié)連接松曠。 轉向節(jié)、主銷與襯套磨損后松曠。 車輪輪轂軸承間隙過大。(2)故障診斷 更換軸承或調整軸承緊度。 更換球頭。 調整轉向器齒輪嚙合間隙或更換損壞的齒輪。 2 2動力轉向系常見故障診斷動力轉向系常見故障診斷 液壓動力轉向系實際上是機械轉向器加液壓助力器。轉向系故障前面已敘述，因此動力轉向系的故障，就是指常見液壓傳動部分的泄漏、滲進空氣、油泵工作不良、轉向控制閥失效等引起的轉向沉重、跑偏等。1 1）轉向沉重）轉向沉重(1) 原因 油箱缺油或油液高度不足或濾清器堵塞。 回路中有空氣。 油泵磨損，內部泄漏嚴重，或驅動帶打滑。 安全閥泄漏，彈簧太軟或調整不當。 動力缸或轉向控制閥密封圈損壞。

37、各油管接頭泄漏。 (2)故障診斷 檢查油泵傳動帶是否打滑或其他驅動形式的齒輪傳動等有無損壞。 檢查轉向器、轉向控制閥、油泵、動力缸、各油管接頭等有無滲漏。 從油箱檢查油質及油面高度。若發(fā)現(xiàn)油中有泡沫時，可能是油路中有空氣。此時，可架起前橋或拆下直拉桿，起動發(fā)動機怠速運轉，反復將轉向盤從一個盡頭轉到另一個盡頭，使動力缸在全行程往復運動，逐步排除油路中的空氣。最后加添油液至規(guī)定高度。 檢查油泵、安全閥、動力缸是否良好。接上與規(guī)定油壓相適應的壓力表和開關。打開開關，轉動轉向盤到盡頭，起動發(fā)動機低速運轉。這時，若油壓表讀數(shù)達不到該車型規(guī)定壓力值，且在逐步關閉開關時，油壓也不提高，說明油泵有故障或安全閥

38、未調整好。若油壓表讀數(shù)達到規(guī)定值，在逐步關閉開關時壓力有所提高，說明油泵良好，故障在動力缸或轉向控制閥。 2）汽車直線行駛時，轉向盤發(fā)飄或跑偏(1) 原因 轉向控制閥回位彈簧損壞或太軟，難以克服轉向器逆?zhèn)鲃幼枇?，使滑閥不能及時回位。 因油液臟污使滑閥運動受到阻滯。 由于滑閥與閥體臺階位置偏移使滑閥不在中間位置。 流量控制閥卡住使油泵油量過大或油壓管道布置不合理，導致油壓系統(tǒng)管道節(jié)流損失過大，使動力缸左、右腔壓力差過大。(2) 故障診斷 應當檢查油液是否臟污，新車或大修后的車輛不認真執(zhí)行走合維護的換油規(guī)定，往往使油液臟污。 對于使用較久的車輛，則可能是流量控制閥或轉向控制閥反作用彈簧失效所致，可

39、在不起動發(fā)動機的情況下，轉動轉向盤，憑手感判斷滑閥是否開啟運動自如。若有懷疑，一般應拆卸檢查。 3）左右轉向輕重不同(1) 原因 轉向控制閥的滑閥偏離中間位置，或雖在中間位置但與閥體臺肩的縫隙大小不一致。 滑閥內有臟物阻滯，使左右移動時阻力不一樣。 調整螺母調整不當。(2) 故障診斷 這種故障多系油液臟污所致，應換新油。如果油液良好，對可調式轉向控制閥，應將調整螺母重新調整，或拆開轉向控制閥檢查縫隙臺肩是否有毛刺，滑閥位置是否居中等。 4）快轉向時轉向盤感到沉重(1) 原因 油泵傳動帶打滑。 流量控制閥彈簧過軟。 安全閥、流量控制閥泄漏嚴重。 油泵磨損過甚。 油泵選型不對，使供油不足。(2)故

40、障診斷 這種故障多系供油量不足所致。因此，除應先檢查傳動帶有無打滑，油箱存油是否符合規(guī)定外，可以頂起前橋，接上壓力表及開關，進行快慢轉向試驗。同時變更發(fā)動機轉速進行實驗，根據(jù)壓力變化作出診斷。 5）轉向時有噪聲(1)原因 油箱中油面過低，油泵在工作時容易吸進空氣； 油路中存有空氣?；蛴捅脗鲃訋н^松。 濾油器濾網(wǎng)堵塞，或因其破裂造成油管堵塞。更換濾清器。 各管路接頭松動或油管破裂。更換油管。 油泵損壞或磨損嚴重。更換動力轉向裝置。(2)故障診斷 檢查油箱液面高度，若缺油液，應加注液壓油至標準高度。 檢查油泵傳動帶是否打滑。必要時調整傳動帶緊度。 查看油液中有無泡沫，若有泡沫，應查找漏氣處，排除動

41、力轉向裝置中的空氣。1 1機械轉向系檢修機械轉向系檢修 1）轉向器殼體及蓋的檢修 轉向器殼體和蓋的裂紋可用滲透探傷等方法檢驗。如有裂紋，一般應予更換。裂紋不大時，允許焊補。轉向器殼體和蓋上各軸承孔與軸承(襯套)的配合間隙不得大于原設計規(guī)定值的0.02mm，軸承孔磨損后可進行鑲套或刷鍍修理。轉向搖臂襯套磨損應更換。襯套壓入的過盈量一般為0.05-0.08mm。襯套可鏜削或鉸削，但應保證兩孔襯套同軸。襯套與搖臂軸配合的最大間隙不得大于原設計規(guī)定值的0.005mm；轉向器殼體與蓋整個接合面的平面度誤差不得大于0.1mm；否則應進行修磨。轉向器殼體上兩蝸桿軸承孔公共軸線與兩搖臂軸軸承孔公共軸線的垂直度

42、誤差應符合廠家規(guī)定要求。兩軸線間的距離應符合原設計規(guī)定。 2）轉向軸及蝸桿的檢修 轉向軸在使用中，由于裝蝸桿的根部嚙合受力會產(chǎn)生彎曲變形，其根部的不直度超過0.25mm，或轉向軸中部的不直度大于0.17mm時，應進行冷壓校正。轉向軸中部彎曲的校正應先在轉向軸內充滿細砂，然后進行校正。 轉向軸與蝸桿過渡處應用敲擊法檢視有無裂紋，以防隱蔽裂紋存在而導致嚴重事故。蝸桿的齒面和錐形軸頸有裂紋、疲勞剝落、磨損嚴重，甚至無法調整嚙合間隙時，應予更換。更換蝸桿后，應將其下端軸管翻邊鉚緊，以保證轉向軸與蝸桿牢固接合。如果蝸桿錐形軸頸部位磨損較大，可鍍鉻或鑲配錐形套。 3）轉向搖臂軸及滾輪的檢修（1）搖臂軸與襯

43、套的配合間隙應為0.03-0.07mm。如有松曠感覺，就會增大轉向盤的游動間隙，應更換襯套。新套與座孔應有0.06-0.62mm的過盈配合。搖臂軸磨損超過0.15mm應修復或更換，搖臂軸彎曲應予校正。（2）滾輪與軸承的配合間隙應為0.04mm，轉動靈活。如有松曠感覺，將增大轉向盤的游動間隙。其軸向間隙不大于0.15mm，徑向間隙不大于0.20mm，否則應修理或更換軸承。滾輪的軸承磨損起槽應予更換，或配換加粗的滾針，并加厚止推墊圈，然后焊修滾輪兩端面，以消除過大的徑向和軸向間隙。滾輪如有裂紋、疲勞剝落及梯形臂磨損應更換。（3）搖臂軸的軸頸磨損超過0.05mm，可予鍍鉻修復。搖臂軸的花鍵齒扭曲大于

44、1mm時應更換。（4）搖臂花鍵孔磨損后，以致花鍵軸端面伸出花鍵孔端面，應更換。 4）直、橫拉桿的檢修（1） 直拉桿的球節(jié)孔磨損擴大2mm時，應堆焊后加工到標準尺寸，也可另制一塊有標準尺寸孔的厚度不小于3.5mm的鋼板焊在相應部位。直拉桿端頭螺塞損壞，可重新予以攻螺紋進行修復。（2）橫拉桿球節(jié)座孔的上緣磨損，其厚度小于2mm時，應堆焊后進行車削修理。橫拉桿的彎曲超過2mm時，應進行冷壓校正。（3）球頭銷的球面和頭部單邊磨損超過1mm，應焊修或更換。球頭碗磨損過大，彈簧失效，螺塞損壞，均應更換。 2 2動力轉向系的檢修動力轉向系的檢修1）流量控制閥的檢修（1）流量控制閥的機械故障 檢查流量控制閥凹

45、槽邊緣有無磨損、毛刺及其他損壞；檢查轉向泵殼體流量控制閥閥孔有無刮傷和磨損；將流量控制閥裝入泵殼體內，檢查進出移動是否平滑，有無卡滯現(xiàn)象，若不能平滑移動或有其他機械損傷，應更換轉向泵總成。（2）流量控制閥密封性故障 將軟管接至流量控制閥一端，將流量控制閥浸入裝有液壓油的容器內，并從軟管中吹入壓縮空氣。如果壓縮空氣壓力低于98kPa時，流量控制閥中有氣泡冒出，則說明流量控制閥有泄漏。此時可對流量控制閥進行分解，并徹底清洗，用壓縮空氣吹干后重新組裝進行再次密封性測試。 2）驅動軸的檢修（1）檢查驅動軸是否磨損、彎曲，有無裂紋或其他損傷。如驅動軸磨損嚴重或彎曲變形或損壞，應予以更換。（2）檢查驅動軸上的滾珠軸承，緩慢轉動外座，如果感覺有間隙或轉動不順暢，應更換軸承。更換軸承應使用壓力機或專用工具。 （3）檢查轉向泵葉片磨損情況，如果葉片磨損嚴重或有表面劃傷，應更換轉向泵總成。（4）檢查轉向泵殼體和蓋是否有裂紋、破損或變形，檢查殼體軸承座孔、流量控制閥座孔、輔助閥座孔是否有磨損、刮傷或其他損傷，如果有上述缺陷，應更換轉向泵總成。（5）檢查轉子與側盤接觸面是否平整，不允許有任何裂縫和劃痕，否則應更換轉向泵總成。