汽车机械电子助力转向系统研究

金朝昆

(重庆经贸职业学院 重庆 400000)



汽车机械电子助力转向系统研究

金朝昆

(重庆经贸职业学院 重庆 400000)

汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。起作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。

汽车转向系统；电控助力转向；发展趋势；故障影响

一、绪论

(一)研究本课题的目的和意义。汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。其功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。

本设计根据汽车转向系统的工作过程和工作要求，设计一套汽车电控液压动力转向系统，此电动助力转向系统采用电动机带动油泵，根据车速信号、转向盘转速信号控制转向油泵的泵油量，达到变助力的转向。

(二)汽车转向技术现状与发展趋势。目前我国生产的商用车和轿车上采用的大多是电控液压动力转向系统，它是比较成熟和应用广泛的转向系统。

尽管电控液压动力装置从一定程度上缓解了传统的液压转向中轻便性和路感之间的矛盾，然而它还是没有从根本上解决液压动力转向系统存在的不足，随着汽车微电子技术的发展，汽车燃油节能的要求以及全球性倡导环保，其在布置，安装，密封性，操纵灵敏度，能量消耗，磨损与噪声等方面的不足已越来越明显，转向系统向着电动助力转向系统发展。

二、汽车转向系统的故障诊断

(一)机械转向系故障诊断。机械转向系的常见故障部位主要有：转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器等。

机械转向系的常见故障主要包括：转向沉重，转向盘自由行程过大和转向轮抖动。

1.转向沉重

(1)故障现象。汽车行驶中，驾驶员向左、右转动转向盘时，感到沉重费力，无回正感；汽车低速转弯行驶和调头时，转动转向盘感到非常沉重，甚至打不动。

2.故障原因及处理办法。转向沉重的根本原因是转向轮气压不足或定位不准，转向系传动链中出现配合过紧或卡滞而引起摩擦阻力增大。具体原因主要有：①转向轮轮胎气压不足，应按规定充气。②转向轮本身定位不准或车轴、车架变形造成转向轮定位失准，应校正车轴和车架，并重新调整转向轮定位。③转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合太紧，应予调整。

(二)转向盘自由行程过大

1.故障现象。汽车保持直线行驶位置静止不动时，转向盘左右转动的游动角度太大。具体表现为汽车转向时感觉转向盘松旷量很大，需用较大的幅度转动转向盘，方能控制汽车的行驶方向；而在汽车直线行驶时又感到行驶方向不稳定。

2.故障原因及处理办法。转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动轴中—处或多处的配合因装配不当、磨损等原因造成松旷。具体原因主要有：①转向器主、从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷，应予调整或更换。②转向盘与转向轴连接部位松旷，应予调整。③转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷，应予调整。

(三)转向轮抖动

1.故障现象。汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时，出现转向轮各自围绕自身主销进行角振动的现象。尤其是高速时，转向轮摆振严重，握转向盘的手有麻木感，甚至在驾驶室可看到汽车车头晃动。

2.故障原因及处理办法。转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准，转向系连接部件之间出现松旷，旋转部件动不平衡。具体原因主要有：①转向轮旋转质量不平衡或转向轮轮毂轴承松旷，应予校正动平衡或更换轴承。②转向轮使用翻新轮胎，应予更换。③两转向轮的定位不正确，应予调整或更换部件。

(四)转向噪音

1.故障现象：汽车转向时，转向系出现过大的噪声。

2.故障原因及处理办法：装有动力转向系的汽车，在发动机起动后，转向助力泵的溢流阀中出现液流噪声是正常的，但噪声过大甚至影响转向性能时，该噪声应视为故障。因助力系统引起转向噪声的原因主要是：①转向泵损坏或磨损严重，应予修理或更换。②转向泵传动带打滑，应予调整或更换。③控制阀性能不良，应予检修。

(五)转向仪器检测。转向系的常用诊断参数有：转向盘最大自由转动量(即转向盘自由行程)、转向盘外缘最大转向切向力(即转向盘最大转向力，N)、转向轮最大转向角(°)、汽车最小转弯半径(m)、转向轮定位参数等。

1.转向盘转向力的检测。转动操纵盘，转向力通过底板、力矩传感器、连接叉传递到被测转向盘上，使转向盘转动。此时，力矩传感器将转向力矩变成电信号，而定位杆内端连接的光电装置则将转角的变化转变为电信号。这两种电信号由微机自动完成数据的采集、转角的编码、运算、分析、存储、显示和打印，因而该仪器既可测得转向力，又可测得转向盘转角。

2.转向盘自由转动量的检测。转向盘自由转动量又可称为转向盘自由行程，是指汽车保持直线行驶位置不动时，左右晃动转向盘时的自由转动量(游动角度)。转向盘自由转动量是一个综合诊断参数，当其超过规定的值时，说明从转向盘至转向轮的传动链中有—处或几处的配合出现松旷。

三、转向系统的检修

(一)转向操纵机构的维修。转向操纵机构的维护和修理作业主要包括：1.清洁部件外部。2.检查转向管柱与转向盘、转向器的花键连接是否松动或磨损，视情况予以更换。

(二)转向器的维修。1.转向器的维护。(1)检查转向器固定是否可靠，有无漏油现象。若有，应将转向器可靠固定，找出漏油原因并加以排除。(2)检查转向器外壳是否破裂，视情况焊补或更换。2.转向器的修理。齿轮齿条式转向器由于结构紧凑，传动机构简单，在乘用车上得到广泛使用。

(三)转向传动机构的维修

1.转向传动机构的维护。(1)检查调整转向拉杆球头销的松紧度。(2)检查调整最大转向角。

2.转向传动机构的修理。(1)拆卸与分解：①分开转向摇臂与直拉杆；②在转向摇臂与摇臂轴之间做好装配记号，拆下转向摇臂；③拆下转向直拉杆总成并分解；④拆下转向横拉杆总成并分解。(2)检修：①检查转向摇臂或上端花键有无裂纹或损坏，若有应更换；②检查转向摇臂锁紧螺母有无损伤，若有应更换。

(四)动力转向系的维修。动力转向系的维护：1.检查转向油罐油平面和油液质量；2.检查油压；3.清洁转向器及转向油泵外部清洁并检查是否有漏油痕迹；4.检查各连接油管、接头检查油管是否漏油，接头连接是否牢固可靠；5.检查转向油泵传动带松紧度；6.测量转向盘上的转向力；7.转向器齿轮齿条的间隙调整；8.转向油更换；9.检修；10.安装调整。

注意以下事项：重点检查限压阀、流量限制阀和叶轮的磨损情况。对于严重磨损或损坏的零件，必须更换。

[1]林逸，施国标.汽车电动助力转向技术的发展现状与趋势[J].公路交通科技，2001.6.2.

[2]刘波，朱俊A16-汽车转向系统维修实例[J].科技文献，2011.02.20.

金朝昆(1991-)，男，汉族，重庆人，工程师，本科，重庆经贸职业学院汽车专业，研究方向：机动车机电维修技术。