汽车动力转向器试验及分析研究

2012-12-23哈飞汽车转向器有限责任公司张宇飞

汽车零部件 2012年12期

——哈飞汽车转向器有限责任公司张宇飞

According to feedbacks on road test of the loop ball type hydraulic power steering, there are quality problems of turning existed in the CA1061K28L3 auto, heavy sense of steering at right turn, but normal at left turn. The steering is analytically researched and tested, and causes for the faults are found.

根据循环球式液压动力转向器道路试验反馈：CA1061K28L3车存在向左转向正常、向右转向沉重等质量问题，要求查找故障原因。本次动力转向器试验分析内容分以下几步完成：

（1）试验任务来源：20111108；

（2）试验样品照片及参数；

（3）试验结果与拆检；

（4）试验分析。

一、试验检验

根据故障现象，在试验台上先用手旋转动力转向器输入轴，感觉到向左转向正常，向右转向沉重，做转向力、内泄漏特性试验。试验结果见表1，试验曲线见图1

表1 试验结果

二、试验样品拆检

对试验样品进行拆检，发现样品输入端盖内有一道密封环出现严重损坏，其他两道密封环正常，如图3、4所示。

三、试验检验分析

从转向力特性和内泄漏试验结果看，向左转向时，动力转向器最大工作压力（13.23MPa）和内泄漏量（0.5L/min）均满足产品图样和标准的要求；但是在向右转向时，动力转向器最大工作压力仅为4.11MPa，远远低于产品图样中最大工作压力13MPa的要求。内泄漏量达到10.1L/min,远远大于试验标准规定的≤2.7L/min的要求。

说明动力转向器向右转向高低压腔之间密封件损坏，内泄漏量增大，形成不了助力，故向右转向沉重。从样品拆检结果看，输入端盖内有一道密封环出现严重损坏。将这一质量问题反馈到制造工艺部门加以解决。

四、转向力特性试验曲线的重要性

从国外的一些资料和接触来看，国外公司对转向部件与系统的匹配工作经验丰富，能够根据整车的参数合理地选择转向部件与系统。对每种转向部件与系统匹配参数的来龙去脉非常清楚，由此可以看出国外在这方面已做大量的试验研究工作。比如转向力特性曲线是根据整车参数与使用工况模拟出来的一条曲线，这条曲线基本反映了转向过程，是设计出来的，而试验出来的特性曲线应该落在设计曲线的公差内，应是检验产品质量的依据。转向力特性曲线，通常在动力转向器试验台（静态下）测得。如果测得转向力特性曲线与整车希望得到的转向力特性曲线走向一致，并能适应变化的非线性载荷，说明该转向力特性曲线可以满足整车的使用要求。由此可以证明转向力特性试验曲线的重要性。同时转向力特性曲线的特性是否符合要求，也可以从试验曲线上找出所需的一些参数，如力的不灵敏区、回正能力、力矩大小、摩擦阻力等等。

五、试验方法

从转向方面发展看，试验方法大致可分为三种：一种是静态试验方法；另一种是动态试验方法；第三种道路试验方法。这三种试验方法截然不同，各有各的试验目的。因此要深入研究，随时应对一些来自设计、路试、用户等各方面不同要求的试验内容，除专用设备外，采用搭建试验台快捷方式，解决和处理转向方面出现的问题。

动力转向的油温是一个关键参数，因此在试验方法中着重考虑，尽量使试验油温接近道路使用油温。

1、静态试验方法

首先谈一下静态试验方法，我们通常认为静态试验时，试验条件单一，即一种转速或一种位移，整个试验在相应标准和试验规范下进行。动力转向部件各总成在标准上规定的试验项目多数属于静态试验。静态试验的目的主要考察制造质量，通过不同的试验方法去度量各种方式的摩擦损失，通过对比的方式来验证制造水平，通过反馈的信息去指导和修正工艺上的错误。

国内转向行业已开始转向系统试验的研究和实施，旨在转向系统各部件总成之间满足整车的匹配试验，对转向系统各部件总成特性设计提出设计目标。

2、动态试验方法

再谈一下动态试验方法，动态试验的目的主要考查转向部件与系统在设计上的缺陷和不足。其方法与静态试验大不相同，存在差异很大，主要是瞬时响应问题，汽车转向时克服的载荷不是单一的载荷，而是多种外力合成的载荷，因此动态试验应着重注意这一点。其试验目的主要考查汽车转向部件与系统的工作频率特性，考查其工作频率特性指标是否落在理想的工作频率特性范围内。如果工作频率特性指标不在理想的工作频率特性范围内，则方向盘输入的指令在输出端发生畸变，直接影响汽车的转向特性。因此，如果能力相当，具有一定宽频带范围的转向部件与系统足可以满足汽车使用要求。