汽车转向器损坏案例原因分析

张思远

苏州华碧微科检测技术有限公司 江苏省苏州市 215000

1 引言

随着时代的不断发展、科技的不断进步，汽车转向器也在不断更新换代，从最初的机械转向器逐步演化产生动力转向器，动力转向器不断发展融入更多科技元素使得汽车转向变得越来越轻便智能。但与此同时，汽车转向器越来越复杂，也衍生出各种各样前所未见的损坏问题。

2 转向器简介

汽车驾驶员转动方向盘控制转向系统从而改变汽车方向，由此可知，转向系统对于汽车安全来说十分重要，其中转向器作为转向实现的执行机构，更是重中之重。依据转向动力来源，可将汽车转向器划分为机械和动力转向器，其中动力转向器发展衍生出液压及电控液压动力和电动助力转向器。[1]

2.1 机械转向器

机械转向器转向动力来源完全是驾驶员的手力，其性能稳定、构造简单但方向盘转动比较费力。

2.2 动力转向系统

动力转向系统是依靠发动机运转产生的动力辅助汽车驾驶员对转向进行操控的装置，其把发动机运转产生的动能转换成为液压、气压或电能，再将液压、气压或电能转换成为能辅助汽车驾驶员对转向系统进行操控的机械能，因此称其为动力助力转向系统。

2.2.1 液压动力转向系统

液压动力转向系统构成通常为机械转向器、油泵、助力油缸、储液罐、油管及转向控制阀组件等，也就是在机械转向器的基础上增加了液压助力系统。如图1所示：

图1 液压动力转向系统

其中转向控制阀通过汽车转向盘转动力矩大小和转动方向控制流往助力油缸的油压大小，对转向助力大小进行控制。即使液压转向系统逐渐被各大汽车厂商弃用，但是液压转向器继承了机械转向器结构简单、性能可靠的特点。

2.2.2 电控液压动力转向系统

伴随环境的日益恶化以及人类对汽车安全性的不断重视，液压动力转向系统的存在的问题和劣势逐渐被放大，人们开始对其进行优化改进，新型电控液压动力转向系统应运而生，其改进点是将车速信号融入液压转向系统，根据汽车行驶车速的不同对汽车电控液压转向装置进行调节，汽车低速行驶时转向助力较大从而使转向更轻便，汽车高速行驶时转向助力较小从而使转向操纵稳定性高，电控液压动力转向系统只是在液压动力转向系统上增加了智能调节，实质上液压动力转向系统的劣势还是没有得到改善。

2.2.3 电动助力转向系统

电动助力转向系统从根源上改善了液压动力转向系统的弊端，常见的供轿车使用的电动助力转向系统构成如图2所示，其构成为方向盘、车速传感器、转矩传感器、助力电机、控制器及其减速机构等，液压系统部件被全部取消了。

其操作原理为汽车驾驶员转动方向盘时将方向盘上的转矩方向和大小传送给转矩传感器，再通过控制器来调节助力控制，改变助力电机提供的助力转矩大小，并结合车速的不同来控制路感，保证了驾驶时的安全可靠性[2]。

3 电动助力转向系统存在的问题

电动助力转向系统尤其转向器在平常使用中也出现了很多问题。

3.1 转向回正力矩异常

案例：安装了电动助力转向器的某品牌车辆在使用中发现转向回正力矩不足，无法自动回正。

经检查，该车辆转向器壳体内润滑脂出现乳化现象，转向齿条两侧锈蚀严重如图3所示，即转向器壳体内进水，腐蚀转向器回正控制电路，造成回正控制出现异常。

3.2 转向时有异响及卡滞

案例1：安装了电动助力转向器的某品牌车辆在使用中发现转向时有异响，系统无故障码。

经检查，该转向器电动助力丝杠内部滚珠表面锈蚀如图4所示，转向器在运转时滚珠表面接触发出异响。

案例2：安装了电动助力转向器的某品牌车辆在使用中发现转向时有异响，系统无故障码。

经检查，该转向器左侧防尘套破损，导致车辆在经过涉水路面时水经过防尘套破损部位进入方向机内部，导致方向机齿条左侧润滑性能下降，磨损加剧，引发方向机齿条左侧表面处理层损伤，并渐次脱落，抗腐蚀能力减弱，损伤逐渐加大，引起方向机左侧异响及卡滞现象如图5所示。

3.3 转向无助力

案例：安装电动助力转向器的某品牌车辆在使用中发现转向无助力，系统显示需更换转向器。

经检查，该转向器电动助力电机三相电源线熔断，车辆在使用过程中长时间转向轮未回正，在发动机持续运转并存在转向力的情况下对助力电机长时间持续供电，使其过载熔断如图6所示。

图2 电动助力转向系统

图3 转向器壳体内部进水

4 结语

随着社会科技的不断进步，汽车产业也在飞速发展，但在其发展的同时也带来了很多问题。本文主要阐述了目前汽车通常使用的电动助力转向系统存在的常见问题，通过宏观检查、体视显微镜微观放大对电动助力转向系统实际使用中的损坏原因进行解剖分析，从而能帮助人们很快找到损坏根源并制定出解决方案。

图4 丝杠滚珠锈蚀

图6 电源线熔断