浅析汽车转向系统常见故障的诊断与维修

赵文强

摘 要：随着人民生活水平的提高，对汽车的需求日渐上升。汽车的维护和保养在其使用过程中有着十分重要的地位。汽车转向系统是其行驶的指南针，汽车能否安全行驶与之好坏有着密切的关系。本文简要介绍汽车动力转向系的结構、功能和工作原理的同时，讨论了汽车常见的几种转向系统故障并对其进行诊断分析，能够降低汽车故障的发生率并提高诊断故障的效率，对使用和维护汽车有着很现实的意义。

关键词：汽车转向系统 常见故障 诊断 维修

一、汽车转向系统简介

1.汽车动力转向系统的组成、功能。动力转向系统是利用发动机的动力来帮助司机进行转向操纵的装置。操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。它把发动机的能量转换成液压能、电能或气压能、再把液压能、电能或气压能、转换成机械能作用在转向轮上帮助司机进行转向，故应称之为动力助力转向系统。它最初主要是为了减小司机施加到方向盘上的转向力而应用到汽车上的。目前最广泛的应用的是液压动力转向，除此之外还有电动动力转向。

2.工作原理。机械转向系统是以驾驶者的体力作为转向能源，汽车转向，就是驾驶员对转向盘施加一个转向力矩，使得转向盘顺时针或者逆时针转动力矩和运动，并沿以下线路传递：

转向盘——安全转向轴——机械转向器——机械减震器——转向横拉杆——转向节臂——转向节——转向轮。

二、汽车转向系统的常见故障

汽车常见的转向系故障主要有以下几种：

1.方向跑偏。汽车直线行驶时，感到汽车自动偏向一边，无法保持直线方向，必须用劲把住方向盘，才能保持正直的行驶方向。

其原因是：左右轮胎气压不等；个别制动蹄片刮摩制动毂，或一边车轮轮壳轴承过紧；个别钢板弹簧折断，两边钢板弹力不均；前轴或车架弯曲；前轮定位失准或两边轴距不等；转向节主销与衬套间隙左右不一，或横拉杆两边球头松紧调整不一；货车货物装载不均。

2.转向沉重。可变液压动力转向的汽车，本来转向是很轻便的，突然感到转向沉重或方向盘转不动。

其原因是：油箱缺油或者油液高度不足；油箱管路堵塞或滤网堵塞。液压泵磨损，内部泄漏或驱动部分打滑、磨坏；转向器的转向摇臂轴和衬套没有间隙；转向轴弯曲或管柱变形，互相刮碰；轮胎气压不足；助力器内安全阀机件、溢油阀磨损，弹簧过软或调整不当。系统各接头、衬垫处密封不良，产生液压油外漏；系统内部密封元件损坏产生内漏。

3.方向盘自由行程过大。汽车在行驶中发现转动方向盘自由行程过大，感到方向摆头，两前轮左右摇摆，方向盘难以掌握。

其原因是：转向螺杆和转向螺母与钢球之间的间隙过大；转向节主销与衬套间隙过大；齿条与齿扇间隙过大；前轮轮壳轴承装配太松，或前轮轮辋失圆摆差过大；前轮定位失准。

4.转弯时转向不足。汽车转向时转动量不够，造成转向不足。

其原因是：转向摇臂安装在摇臂轴上的位置不当；前轴前后窜动；转向角的限位螺栓调整过长；循环球或者转向器扇形齿和蜗杆盒装配的位置不对。

5.转向时有噪音。转动转向盘进行转向时液压泵处发生响声。

其原因是：液压泵驱动部分发响，可能是皮带过松、驱动齿轮传动件损坏等造成；油箱的滤芯堵塞或损坏；液压邮箱内油量不足或系统中混有空气；油管破裂、堵塞或各管路接头松动。

6.左右转向轻重不一。汽车在行驶中进行左右转弯时，左右转动方向盘感到轻重不同。

其原因：一是，控制阀中的滑阀偏离中心位置，或虽在中间但与阀体台肩的缝隙大小不一致。二是，动力缸一侧有空气，使得活塞两侧压力差过大，导致左、右向轻重不同。三是，滑阀或阀体台肩处碰伤、有毛刺或有脏物，使液压油循环受阻导致加力不平衡。

三、汽车转向系统故障检测与处理

1.转向盘自由行程的检查。汽车前轮处在直线行驶的状态，用手指尖向左、向右轻轻转动转向盘，当感到变重时移动的距离即转向盘的自由行程。在转向盘边缘处测量自由行程，值应为15-20mm。当自由行程过大时，即动力转向器齿轮与齿条啮合间隙偏大，或齿轮、齿条磨损，或各连接处过松。应调整检查弹簧的压力，可使齿条微量变形，实现无侧隙或小侧隙啮合。

2.转向储液罐液面高度检查。发动机怠速运转，反复将转向盘由一侧极限位置转到另一侧的极限位置，提高液压温度，使油温能够达到40℃-80℃左右。此时检查储油罐内的油量，油面应位于储油罐的“MAX”处。当油量不足时，检查完各部位无泄漏后，应按规定牌号补充液压油至“MAX”处。

3.液压泵泵送压力的检查。将压力表装在连接阀体和软管之间的压力管中，起动汽车发动机。如果需要，应向储油罐补充液压油。此时迅速关闭截止阀（不超过5min），并读出压力数。泵送压力额定值应为6.8-8.2MPa。如果没有达到额定值，应检查限压阀及溢流阀是否完好。如果不正常，应及时更换限压溢流阀或叶轮泵。

4.液压系统密封性检查。起动汽车发动机，将转向盘分别向左、右两侧转动至极限位置，在此瞬间将其固定，以使得在转向系统中产生额定压力。此刻，用目测的方法检查转向系统中各管路、阀类等连接处的密封性，如果有渗漏应及时更换密封件。

5.转向横拉杆的检查。（1）进行转向横拉杆的检查，检查其是否弯曲必要时应校正。（2）应检查调整螺栓的螺纹是否有乱纹现象。（3）检查转向横拉杆的球头。用扭力扳手检查转向横拉杆外球头销，轴向间隙应为0，转动力矩应在0.3～4.0Nm，如达不到此要求，应更换球头。（4）检查连接支架。检查连接件、连接支架及减振器支架是否有断裂或变形的现象，检查转向横拉杆内衬套有无损坏或老化。

6.转向柱和转向管柱的检查。（1）检查转向柱和转向管柱有无变形和损坏。不允许补焊或矫正，如果变形或损坏严重必须更换。（2）检查转向传动轴的万向节。用手检查万向节在十字轴的两个方向的径向是否有间隙，如果发现有间隙，应更换万向节的轴承。（3）检查转向柱的支承环。转向柱上支承环的磨损、损坏情况严重应更换。汽车是时下最重要、最普通的交通工具之一，正确对其使用可以使我们的生活更加安全、快捷、方便，掌握一定的故障诊断知识可以帮助我们更好的对汽车进行使用和维护。

参考文献：

[1]方力，汽车转向系统的综述，哈尔滨：国防工业出版社，2008，45-56.

[2]张建雄，汽车液压转向系统工作原理及故障分析，民营科技，2015年第11期.

[3]张德意、张建，液压动力转向系统常见故障的诊断方法，汽车运用，2012年第8期.