汽车转向系统的故障诊断与维护

张昌博 许斌

摘 要：随着改革开放的发展，我国的汽车行业也得到了快速的发展，尤其是最近几年，汽车已经成为千家万户出行必备交通工具，而且人们越来越追求驾驶的乐趣，因此对汽车转向系统的性能要求越来越高，汽车转向系统从最初的安全性低、操作复杂的机械式发展成电动液压助力转向系统、电动助力转向系统，将来可能会适用于线控助力转向系统，该系统与互联网技术、自动化技术紧密结合。汽车转向系统的好与坏不仅仅关乎驾驶舒适性， 还严重影响驾驶安全性。因此本文重点阐述该系统几种典型故障与原因以及典型案例，并介绍汽车转向系统的日常维护与保养。

关键词：转向系统;故障;维护

1汽车转向系统故障概述

1.1转向系统的功用

转向系统的作用是使汽车在行驶中能按照驾驶员的操纵意愿和要求， 从而安全地改变其行驶方向。当受到路面摩擦阻力和路面传来的偶然冲击力，随时可能会出现意外地偏离行驶方向，在与行驶系统共同配合作用下，依靠驾驶员的安全操纵使汽车稳定地保持直线行驶。汽车转向系统零部件的质量问题关系到行车安全和行人安全，对汽车转向系统的各个零部件要求至关重要。因此，作为一名产品开发人员，首先要设计出可靠的零部件显得至关重要（如图1所示），确保每一台车的安全性更是我们应尽的责任[1]。

1.2转向系统的基本构成

目前，汽车的转向系统正处于液压助力转向，电液助力转向两种转向系统向电动助力转向系统发展的过渡阶段。传统机械转向系统主要由操纵机构，转向器和转向传动机构组成。操纵机构主要是由汽车方向盘，主转向轴，转向柱和一些起支撑作用的器件构成。转向器主要是作为一类部件，根据其不同的分类可以分为蜗杆曲柄指销式，齿轮齿条式与循环球式三种。转向器一方面可以将转向力放大，另一方面可以将方向盘上的转动力转为转向摇臂的规则摆动或转为齿条轴的直线式规则运动。转向器固定在汽车上，其操纵力可通过本身的功能改变汽车传动方向。转向传动机构起到汽车转向系统的媒介功能，将转向器输出的转动力通过自身的媒介功能传输给车轮，使车轮根据上方传来的力进行相对应的方向偏转。

2汽车转向系统故障诊断例

2.1方向盘游动间隙过大

（1）故障现象。汽车在行驶过程中转向或受路面的摩擦系数感觉不灵敏，方向盘游动间隙过大，驾驶员转动了方向盘很多，但感觉车轮偏转了不多或方向盘不动而两前轮却会自动偏转。这会给行车带来了不安全因素，引起我们高度重视。（2）故障原因。①方向盘与转向轴没固定紧;② 转向器内主从动部分间隙磨损变大;③转向摇臂轴与衬套磨损松旷;④转向器的主从动部分的轴承磨损间隙松旷，滚珠破碎;⑤转向传动轴花键和十字轴轴承松长期缺油、滚柱磨损严重、甚至碎了;⑥横直拉杆球头调整不当过大或过小，磨损松旷;⑦转向节主销缺油，铜套与主销磨损，间隙过大;⑧两前轮轮毂轴承有斑点，锈蚀，滚锥磨损间隙过大松旷;⑨前桥骑马栓螺母松动，U型螺母松脱。（3）故障诊断。车辆停放在水泥路上， 发动机熄火，方向盘回正，使转向系统处于无助力状态，两前轮保持在正直位置，左右转动方向盘，感到有阻力为止，两前轮保持不动，方向盘的自由转动量在左右两个方向上应为15度，不符合需进行调整。调整方向盘游动间隙时，首先拧松转向器的调整螺栓的锁紧螺母，顺时针调整为减小游动间隙，反之，为增大间隙，达到标准小于15度或者等于15度，然后用起子抵在调整螺栓，锁紧螺母。调好后试车，转动方向盘应灵活不卡滞。

2.2行驶跑偏

故障现象：当汽车在行驶过程中，只有驾驶员紧握方向盘时，汽车才能按照驾驶员的意愿行驶，而当驾驶员轻握方向盘时，汽车就会跑偏。故障原因：本文忽略环境因素，只讲述汽车本身因素[2]。①跑偏一侧的轮毂与制动器温度过高，可能是由于轮毂轴承过紧，从而造成车轮制动拖滞;②轮胎气压不一致，如果是刚换过的轮胎那么可能是轮胎质量问题;③汽车的钢板弹簧出现松动、断裂等现象，或者车桥存在歪斜、移位等问题， 或者车架变形;④前轮定位可能存在问题。

2.3转向器卡滞

①故障现象：汽车转向时出现卡滞和发飘的现象。②故障原因：转向器蜗杆轴承缺油损坏;转向器无定期检查保养缺油或油太脏。③故障分析：循环球式转向器传动效率高，转向轻便灵活，在现代汽车上越来越广泛地被采用。若维修不当，会使蜗杆上下轴承的保持器早期损坏，蜗杆轴承的钢球就可能在内外圈的某处集中。故方向盘在回正时容易卡住，造成转向失灵，严重威胁到行车安全。循环球式转向器的蜗杆轴承早期损坏原因很多，必须确定以后再进行下步诊断维修。④故障判断：循环球式转向器蜗杆出现轴向间隙后，有时会出现方向盘发飘的现象。但这种现象可能由多种原因造成，不能盲目拆捡，确定是转向器的问题再去拆。⑤故障检修：成套更换蜗杆轴承，并使蜗杆轴向间隙为“0”。在装配转向器时， 不要用纸垫作蜗杆轴向间隙的调整垫片[3]。

2.4动力转向系统出现异常噪音

主要体现为在车辆的正常行驶过程中车辆转向系统出现异常噪音。故障处理方法：首先拆卸油泵传送带观察情况，若仍存在噪音，則确定是变矩器或油泵工作情况异常。其次若无问题，则检查噪音是否来源于油液脉动，属于正常现象。最后，检查高压软管是否出现摩擦破损现象，若存在，则进行二次固定或更换并调整位置[4]。

2.5更换转向储油罐滤芯及传动液

首先把两前轮顶起来离地（也可以不顶）离地打方向盘打到极限位置比较好打;其次，打开转向储油罐上盖，更换滤芯，在储油罐中加注8J号液力传动液4.5升，用检查尺检查合适位置。然后，两个人配合，一个人启动车辆并怠速运转，左右转动方向盘到极限位置4-5次，另一个人观察储油罐里有无气泡、无噪声为止，高度位于标尺上下标记中间为合适，无气泡后， 检查有无渗油、漏油，方向盘转向灵活，操纵自如，无卡滞现象为合适。

综上所述，因为汽车的转向系统出现故障导致的事故不在少数。据此，对一般通用汽车的转向原理进行了分析，同时对于汽车转向系统的故障排除进行了研究。在车辆普及化，高速化以及交通事故频发的当下，对于汽车本身转向系统运行原理的分析与研究排除故障的方法，对于减少交通事故发生的概率有重要的意义。

参考文献：

[1]赵坤.汽车液压转向系统故障诊断与排除研究[J].内燃机与配件，2018，（011）：144-145.

[2]白晨媛.汽车转向系统机械故障及维护研究[J].南方农机，2020，51（22）：130- 131.

[3]旷文兵. 汽车液压助力转向系统故障诊断与排除[J]. 科技视界，2020，（15）：86-87.

[4]夏雨. 汽车液压转向系统的故障诊断及维修探讨[J]. 南方农机， 2020，51（02）：44.

[5]孙效华，张义文，侯璐，等.人工智能产品与服务体系研究综述[J].包装工程，2020，（10）：49-61.