军用汽车底盘转向系统结构原理及维修方法

摘 要：军用汽车的主动式转向系统，具有更高的机动性和灵活性，克服了既往军用汽车转向比固定不变的缺点，能够在更好适应复杂多变战场环境的同时，还可以改善车辆在转向过程中的反应，降低轮胎在转向极限时的压力。在功能上为驾驶者提供行驶舒适性的同时，也满足了汽车行驶安全性的要求。基于此，本文将以某军用车为例，对其转向系统原理进行分析，并针对当前该车型较为常见的三种故障进行维修方法方面的阐述。

关键词：转向系统 军用汽车 维修方法 传动比

军用汽车是指军队编配的汽车，用于牵载武器装备、输送人员物资和实施军事特种作业。作为当代部队中一种十分重要的军事装备，其在发展的进程中与生产使用和开发制造技术有关的一切创新技术，都只是原来技术基础上的结构变化和技术革新。因此，熟悉对于汽车内部相关维修装置的基本结构原理，并对一些汽车故障原因进行基本分析以及相关日常维修工作，将有利于我军更好地应对未来军事汽车维修领域的快速发展。经整理可知，当前军用汽车底盘转向系统通过转向器等部件，使车辆在一定范围内实现较好的方向改变，通过悬挂装置和制动系统的配合提高机动性，保证了车辆在不平整的路面上保持稳定行驶，提高其机动性和灵活性。此外，对汽车底盘转向系统进行深入研究，还将提升其适应特殊地形和气候条件的能力，在改善乘员舒适度和环境友好性的同时，提高车辆的装载能力和空间利用率，从而满足不同任务需求，为我军指挥控制、战术协同等提供有力支持。

1 军用汽车主动转向系统介绍

在实际行驶中，面对不同的作战环境，固定的传动比曲线难以满足多样化需求。而主动式操纵系统通过一组额外的电气机械传动机构来驱动方向盘的传动机构，能够适应高速和低速两种状态。因此采用主动式转向的军用汽车，能够较好地克服传统转向系统的局限，可根据汽车行驶的速度来调整转向传动比，从而优化车辆在转向过程中的反应，并降低轮胎在极限转向时的压力。这一智能化的设计在提升行驶舒适性的同时，也确保了军用汽车行驶的安全性。

1.1 主要功能

其一，是动态计算转向角。该计算过程，是基于车辆的速度和驾驶员的转向操作。通过精确计算，系统能够确保车辆在各种复杂环境（如山地越野、水上救援、泥泞路况、雪地防滑）下都能获得最佳的转向效果；

其二，是自动调整转向传动比。这一功能使得车辆在不同速度下都能获得流畅、稳定的转向响应，从而提高驾驶的舒适性和安全性；

其三，是并行角度控制。该设计很好地增强了车辆在复杂环境下的操控性能，使车辆能够更好地适应各种行驶条件；

其四，是动态调整并行转角：主动转向系统的控制单元能够根据驾驶员施加的角度和车速实时调整并行转角。并通过与车辆其他系统的集成，实现主动转向系统能够提供全面的驾驶辅助功能，包括但不限于车道保持、自适应巡航控制等，有助于提高军用汽车的作战效能和生存能力。

1.2 附加功能

1.2.1 过度转向

在军用车辆中，过度转向是指车辆在高速行驶时，转向盘在一定范围内会自动增加转向角度。这种附加功能可以在紧急情况下提高车辆的操控性能和响应速度，使驾驶员能够更好地控制车辆的行驶轨迹，提高行驶安全性。而适时引入ESP系统，则可以进一步提高该车辆在复杂道路条件下的操控性能和行驶稳定性。比如通过监测车辆的行驶状态和驾驶员的转向操作，ESP系统可以自动调整车辆的制动系统和发动机输出，以保持车辆的稳定性和安全性。而在军用车辆中对过度转向的车辆进行反转向，可以减少驾驶员的操作，提高汽车行驶的稳定性，也同时减少了ESP系统介入的次数。

1.2.2 转向不足

如果车辆在路口转弯时的转向不够，车辆会偏离原来的道路。这个时候驾驶员往往会突然加大转向角度，导致汽车容易发生侧滑的现象，这种情况容易造成车辆失控，造成无法预料的危险状况。而通常这个时候，即使是ESP也起不到作用。若车辆有自动驾驶，在驾驶员突然施加大转向角度时，主动转向系统会施加一个反作用，避免了车辆因转向角度过大而发生侧滑失控。但需要注意的是，军用汽车发生转向不足，其实也并非一个完全负面的现象。在特定的场景和条件下，适当的转向不足可以提供一些功能优势，如增强稳定性、提高安全性、战术机动性等。通过合理的控制和优化，以及ESP系统再介入，或是集成先进的控制系统，军用车辆则可以在充分利用转向不足优势的同时，防止侧滑的发生，确保行驶的安全性和稳定性。

1.2.3 不同摩擦系数的路面制动

军用车辆在执行任务时，往往会遇到不同摩擦系数的路面，如湿滑路面、沙地、砾石路面等。而当军用汽车在这些路面上进行制动时，提升其制动性能，就显得尤为重要。近年来，我国军事领域为了确保军用汽车在不同摩擦系数的路面上都能够稳定制动，多是采取优化制动系统设计、加强防抱死制动系统（ABS）完善，以及优化牵引力控制系统（TCS）和车身稳定控制系统（ESP）来实现，由此提升军用车辆行驶的战术机动性。

2 军用汽车主动转向系统的原理结构

军用汽车主动转向系统是现代军用车辆中用于改善车辆机动性、稳定性和战术灵活性的重要系统。其主要目标是提高驾驶员在复杂环境和不同路况下的控制能力，从而更好地适应战斗和战术需求。如图1所示，是军用汽车主动转向系统的结构示意图。

如图1所示，其中的传感器子系统，包括了车速传感器、转向角传感器、横纵向加速度传感器、路面摩擦系数传感器等，多应用于监测车辆的行驶状态、路况信息以及驾驶员的操控动作。在功能上，可以将实时数据传输给控制系统，以实现快速响应和精确控制。而控制系统则主要基于车辆的行驶状态、路况信息和驾驶员的操控动作，负责接收传感器的数据并进行相关的计算分析，从而实现精确控制。此外在执行机构上，作为军用汽车主动转向系统的关键部分，负责的是将控制系统的指令转化为实际的转向动作。当前，我国执行及转向机构通常包括电机、减速器、传动机构、转向盘、转向器等部件。电机根据控制系统的指令驱动转向机构进行精确的转向调整，在驾驶员的操作下实现快速响应和精确控制，从而满足快速响应、高精度和可靠性要求。此外，驾驶员也可以通过控制面板或专用开关进行个性化设置和调整，以满足特定的战术需求。

而以上相关原理，一方面确保了车辆在各种条件下的稳定性和可靠性，另一方面则为军用汽车提供了较好的适应性和扩展性，可根据不同车型和配置进行定制和调整，以最大化地发挥车辆的性能优势，使其在作战效能和应对各种复杂环境及路况时充分发挥作战能力。

3 军用汽车转向系统常见故障分析及维修

3.1 方向盘自由行程过大

3.1.1 故障原因

方向盘自由行程过大，是军用汽车实际应用中较为常见的问题，比如转向螺杆和转向螺母之间的间隙过大、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等，都是转向器和传动机构内部的磨损和松动也是导致方向盘自由行程过大的主要问题。究其原因，多是由于长期使用或维护不当所致。此外，前轴前后窜动、转向角的限位螺栓调整过长、循环球或转向器扇形齿和蜗杆盒装配的位置不对等问题，则是因为转向节主销与衬套间隙过大，或是长期使用而频繁受到外力冲击导致的衬套磨损或移位。

3.1.2 故障维修

针对转向螺杆和转向螺母之间的间隙过大问题，在对其进行检修的过程中需要调整转向螺杆和转向螺母的间隙，通过选取合适的工具进行微调，确保各零件之间的间隙处于合适的范围。针对转向角的限位螺栓调整过长问题，则可以检查并调整其转向节主销与衬套的间隙，如需更换过长衬套或进行必要的维修，则应确保新换元件的间隙要调整到合适的大小。

3.2 转向时有异响

3.2.1 故障原因

在战争或执行特殊任务中，军用汽车的隐蔽性是一个重要考虑因素。虽然转向时出现异响并不会直接导致行踪暴露，但是针对这一细微隐患，还是需要加以重视。研究可知，皮带过松引发不规则的摩擦声，或是驱动齿轮传动件损坏造成异常的机械碰撞声，都是导致转向时异响的主因。但同时，油箱滤芯堵塞或损坏而造成的液压油的流动受阻，以及液压系统内部问题，如油管破裂、堵塞或各管路接头松动等，也都有可能引发异响。因此在针对这一故障进行维修时，需要精准捕捉其故障源头，唯有如此，才可以采取针对性的维修办法。

3.2.2 故障维修

针对军用汽车转向时发生的异响，作为经验丰富的技术人员，可以借助听诊器搜集异响的来源和声音特征，从而判断异响的类型和位置。而针对经验不足的技术人员，则可以借助振动测量仪器来检测转向系统各部件的振动情况，或是直接采用油压表检测系统油压，由此了解液压系统的工作状态。

针对其中皮带或者齿轮造成的问题，在对其进行维修时首先检查其是否依旧紧固，如若发现皮带过送或是齿轮损坏严重，则需对其及时替换。针对液压油堵塞或者油管破裂等问题，则可以在外观检查配合油压检测技术的共同作用下，由此对液压系统（如油管、各管路接头）进行全面检查，确保液压油的流动不会再受到阻碍。

3.3 转向沉重或不灵活

3.3.1 故障原因

在实战演练中，但凡军用汽车发生转向沉重或不灵活的问题，都会在一定程度上影响到军事行动的效率、安全和执行。甚至严重者，还会影响到战术的执行，不仅极大地增加了军车使用的安全风险，降低协同作战能力，而且还会牵一发而动全身，由此增加整个后勤的负担并打击到部队的士气。因此，保持军用汽车转向系统的正常工作状态是非常重要的，以确保车辆的机动性和安全性。

经分析可知，当前造成军用汽车转向沉重或不灵活的诱因，一方面是因为液压系统压力不足或堵塞，而造成了油路堵塞、液压泵故障或其他液压元件等问题的发生，另一方面，则是因为转向机构润滑不良，缺乏适当的润滑而造成转向时的摩擦增大，从而使转向感觉沉重。除此之外，因人为因素，比如在对轮胎气压进行调整时造成的气压过高或过低，也会影响轮胎的抓地力，进而造成转向的灵活性和手感。

3.3.2 故障维修

针对军用汽车转向沉重或不灵活的问题，进行故障维修时，需要采取一系列的措施来恢复转向系统的正常工作状态。首先，是定期检查液压系统。如果发现液压系统压力不足或油路堵塞，需要对油路进行清理和疏通，并检查液压泵和其他液压元件是否正常工作。其次，是加强润滑转向机构的承载能力，如果转向机构润滑不良，摩擦力增大可能导致转向沉重，这时作为操作人员就需要对其加以润滑，由此确保转向的正常运转。最后，是加强检查轮胎气压的监测。若条件允许，则可以利用人工智能技术对采集的数据进行分析和处理，基于军用车辆传感器和算法，实现实时监测轮胎的气压和温度等参数，如果发现轮胎气压异常，操作人员就可以在系统自动报警提示下及时下车处理。而在野外设备稀缺时，操作人员则可以用一块小金属片或木块敲击轮胎的侧面，如果听到清脆的声音，说明轮胎的气压是充足的。如果听到沉闷的声音，则说明轮胎气压不足。

此外，考虑到如果转向机构调整不当，也可能会导致转向不灵活。因此操作人员还需定期对转向机构进行检查和调整，并且为了预防转向系统故障，也可以通过手感法、观察法等野战策略对其加以检修，起到定期检修系统，清洗油路、及时更换磨损的部件、液压油的目的。

4 总结

综上所述，本文介绍了军用汽车主动转向系统的功能、工作原理及其常见故障与维修方法。希望本研究能够为军用汽车转向系统的维护提供重要指导，帮助维修人员快速准确地诊断和解决故障问题，并为未来的研究提供有益参考，推动我国军用汽车技术的不断进步。

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