所属学院：专业班级：姓 名：学 号：指导教师：汽车专业技术论文
重庆电子工程职业学院汽车工程学院 制表
汽车转向系统故障诊断与维修
摘要
汽车的转向系统的性能是汽车的主要性能之一，转向系统的性能直接影响到汽车的操纵稳定性，它对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。总数了国内外转向系统的研究发展，介绍了各转向系统的结构原理及其关键技术并提出汽车转向系的发展趋势。汽车发展了一百多年，其转向系统也从最初的纯机械系统发展到现在的助力转向及其电子转向。通过大量的数据及实践我们找到了各种转向系统的优劣，但汽车转向系统每一次的变革都使整车的操控性、安全性上升了一个高度。本文阐述了汽车转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理、及可能出现的故障，同时提出了对出现的故障进行维修的可行方案；采用了理论与实际相结合的方法，对每个问题都有良好的认识，对所学内容进行了良好的总结归纳，以此进一步熟悉掌握汽车转向系统的各方面知识，深化巩固所学知识，做到理论与实际相结合，在理论学习的前提下，用实际更好的理解所学内容。
关键词：转向系统 电动助力转向 工作原理 故障 维修
引言：
转向系统是驾驶者通过方向盘来操纵和控制汽车的行进方向，从而实现自己的驾驶意图。 一百多年来，汽车工业随着机械和电子技术的发展而不断前进。到今天，汽车已经不是单纯机械意义上的汽车了，它是机械、电子、材料等学科的综合产物。
传统的汽车转向系统是机械式的转向系统，汽车的转向由驾驶员控制方向盘，通过转向器等一系列机械转向部件实现车轮的偏转，从而实现转向。近年来，随着电子技术在汽车中的广泛应用，转向系统中也愈来愈多地采用电子器件。转向系统因此进入了电子控制时代，相应的就出现了电液助力转向系统。
现如今在某些概念车上又有了一种电子转向系统。它由：方向盘模块、转向执行模块和主控制器ECU三个主要部分以及自动防故障系统、电源等辅助模块组成。其发展前景非常可观。
一、提出问题
转向系统作为汽车的操纵稳定性，车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的重要系统，难免会常常出现一些故障，最常见的故障大概分：
（1）行驶跑偏及左右转向轻重不同；
(2)车辆急转弯时方向沉重
(3)操纵转向时出现异响噪声
二、分析问题
汽车转向原理：汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点O转动，如图1-4显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。
为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系：
由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离，称为车转弯半径。转弯半径越小，则汽车转向所需场地就越小。当外转向轮偏转角达到最大值
R 最小。 时，转弯半径
在理想情况下，最小转弯半径与的关系为：
故障分析：
(1)行驶跑偏及左右转向轻重不同
车辆直线行驶时发飘、跑偏，转向时在方向盘上左右用力不同。其原因多属分B
配阀定心弹簧失效，使滑阀偏离中位，流量控制阀或分配阀工作不良及滑阀主阀体台肩间隙调整不当或油滞。
(2)车辆急转弯时方向沉重
此故障多属油泵驱动皮带打滑，流量控制阀弹簧过软，安全阀、流量控制阀泄漏严重，油箱漏油，液压系统中混入空气，油管堵塞、油泵磨损、油压过低及供油不足等所致。
(3)操纵转向时出现异响噪声
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此现象多为液压油箱中的油面过低，油泵工作时油路进入空气或系统中空气未排净，滤清器滤网或油道堵塞，油管接头松动或油管裂损，以及油泵磨损超限，转向时油泵中出现噪声。
三、解决问题
(1)行驶跑偏及左右转向轻重不同
车辆直线行驶时发飘、跑偏，转向时在方向盘上左右用力不同。其原因多属分配阀定心弹簧失效，使滑阀偏离中位，流量控制阀或分配阀工作不良及滑阀主阀体台肩间隙调整不当或油滞。应首先检查油液是否脏污；然后查看流量控制阀或分配阀弹簧是否失效，滑阀开启是否灵活，必要时拆检修复。
(2)车辆急转弯时方向沉重
此故障多属油泵驱动皮带打滑，流量控制阀弹簧过软，安全阀、流量控制阀泄漏严重，油箱漏油，液压系统中混入空气，油管堵塞、油泵磨损、油压过低及供油不足等所致。遇此现象首先检查液面(不足时添加)，排除液压系统中的空气，检查皮带有无打滑；然后架起车辆，接上压力表及开关，进行快慢转向试验，根据压力变化作出判断，再予修复。
(3)操纵转向时出现异响噪声
此现象多为液压油箱中的油面过低，油泵工作时油路进入空气或系统中空气未排净，滤清器滤网或油道堵塞，油管接头松动或油管裂损，以及油泵磨损超限，转向时油泵中出现噪声。遇此情况，应检查液压油箱中的油面高度，皮带是否过松，油液中有无气泡等。必要时需检测油泵并排净液压油中的空气，按技术规范予以修复或更换新件。
四、案例分析
案例1：动力转向系统的转向助力效果逐渐减弱以致转向沉重。
先检查是否有泄漏和油面高度是否正常，经查均正常。接着查系统中的油泵泵油压力，其方法是将油压表的一端接在叶片泵的输出端，另一端接在转向助力器的输入端，使发动机怠速运转；压力表的阀门全闭的情况下，测得油压为
3.5MPa，而标准应大于7.0MPa，说明叶片泵有故障。然后将转向盘分别转到左或右极限位置，再打开压力表阀门，分别测量油压。结果仍为3.5MPa，这说明转向助力器、安全阀，以及溢油阀均正常。拆检叶片泵，发现泵内的各滑片表
面磨损严重，厚度为1.35MM，而标准值为1.55MM。正因如此，才导致叶片泵泵油压力不足，引起转向助力不良。更换滑片、弹簧和弹簧座之后，泵油压力恢复正常，故障排除。
案例2 ：轿车行驶在平坦、笔直的公路上，若双手离开转向盘，汽车将马上向右跑偏。平时开车也感觉转向盘左转向沉重。
故障原因：前束及左右横拉杆的长度不一致。该车采用双横拉杆结构，要求安装时左右横拉杆的长度必须都等于360mm。检查却发现右横拉杆长度为330mm，左横拉杆长度为365mm，这会造成转向盘在正中位置时，左前轮比原来内收，右前轮比原来外张，直线行驶中两前轮都有向右滚动的倾向。因此方转向盘必须稍向左打，才能保证汽车沿直线行驶。这也正是汽车易向右跑偏、大转向沉重，以及轮胎偏磨加剧的原因。经调整等长且前束值达到规定值（2mm－4mm）后，故障排除。
总结
1.突然感到转向沉重或转向盘转不动
原因与排除
（1）吸油不充分。油箱的油液量不足、油液黏度太大、吸油滤油器堵塞等都能导致油泵吸不上油来。应核查油箱的液面高度 ，添加足够的液压油；更换合适的油液；清洗或更换滤芯。
（2）油泵过度磨损，内漏过大。须检查油泵的工作情况，修理或更换。
（3）未装入力转向单向阀；杂质垫起单向阀钢珠使其与阀座密封不严；单向阀钢珠掉入阀套与阀体的环槽之间，这些都可导致动力转向时单向阀关闭不严，进、出油口连通。应检查单向阀的安装情况、油液是否清洁、清洗转向器；检查单向阀钢珠与阀座的密封情况，不严时可采用研磨修复，然后换装新钢珠。
（4）转向器安全阀失灵，过早开启。应检查安全阀弹簧是否变形或失效，若弹簧弹力不足，可在弹簧与座之间增加垫片。
（5）阀芯与阀套变形，会导致两者卡死。装机前须往进油口中加注少量液压油，转动阀芯时应灵活自如，若有卡滞现象应进行研磨。有时，在拧紧转向器底部螺栓时用力不均匀，也会出现阀芯被卡死的现象，正确的方法是分2-3次均匀地拧紧螺栓。
2、转向盘自转，不能回到中立位置
原因与排除
此故障一般发生在修理或拆开保养转向器后重新组装时，因转子与联动器的相对位置装错，造成转向器配油关系错乱。应重新装椟联动器，使联动器花键上的记号对准转子花键上的记号。若无记号，应使联动器上端的拨销槽中心线对准转子上任意齿的中心线。
通过做这次毕业设计，使我对大学三年的学习有了更进一步的认识，也更加系统的考核了我对所学专业知识的掌握程度及运用能力。在完成这次毕业设计的过程中我查阅了大量的资料，接触了与汽车相关的设计、制造等领域的内容，还向去各个汽车公司实习的同学进行交流，在不断的收集资料、整理资料、总结资料再整理之后终于完成了这次的毕业设计。总之通过这次毕业设计真是让我受益匪浅。同时我对未来的汽车行业也充满了信心。
据了解，在世界范围内，汽车循环球式转向器占45％左右，齿条齿轮式转向器占40％左右，蜗杆滚轮式转向器占10％左右，其它型式的转向器占5％。循环球式转向器一直在稳步发展。在西欧小客车中，齿条齿轮式转向器有很大的发展。
动力转向是发展方向： 动力转向系统的应用日益广泛，不仅在重型汽车上必须装备，在高级轿车上应用的也较多，在中型汽车上的应用也逐渐推广。主要是从减轻驾驶员疲劳，提高操纵轻便性和稳定性出发。虽然带来成本较高和结构复杂等问题，但由于优点明显，还是得到很快的发展。从发展趋势上看，国外整体式转向器发展较快，而整体式转向器中转阀结构是目前发展的方向。
参考文献
刘艳莉，董长兴，李兵东 《汽车构造与使用》 人民邮电出版社 2009.9 段京华 《汽车维修技术与设备》 知识产权出版社 2008.8
张金柱 《汽车维修技术》 机械工业出版社 2010-2