s转向系统的检查、保养与维修

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1、 1 功能模块功能模块十八十八 转向系统转向系统的检查、保养和维的检查、保养和维修修 目录目录 第一部分第一部分 学习目标学习目标 一、能力目标 二、知识目标 三、职业素养培养 第二部分第二部分 相关知识相关知识 一、转向系统的作用、组成和工作原理 二、大众车转向系统的的特点 三、电动液压动力转向系统的检查 四、动力转向系统常见故障分析 第三部分第三部分 实训操作实训操作 实训项目一 转向系部件的拆装 实训项目二 转向系的维护作业及检测和故障分析 2 第一部分第一部分 学习目标学习目标 一一、能力目标能力目标 1.具备与客户交流协商的能力，能够对转向系统进行问诊。 2.能够正确运用上海大众汽车

2、专用仪器设备和通用检修设备对转向系统进行检测、维修，掌握转向 系统一般故障的诊断思路、方法和步骤。 3.学会通过使用 TEIS 系统等渠道查找维修资料，能够读懂电路图并根据电路图进行检修。 4.能够对检修过程进行总结和评价，学会向用户解释、介绍维修工作过程和内容。 二二、知识目标知识目标 1.掌握上海大众汽车传统转向系统的组成和功能。 2.掌握电动转向系统的结构组成和原理。 3.掌握上海大众汽车维修服务规范和安全操作规范。 三三、职业素养培养职业素养培养 1.学会遵守服务规范，养成严谨的工作作风。 2.具有团队和协作精神，自觉维护企业和客户的利益。 3.学会保护环境，工作环境清洁、整齐，按要求

3、处理使用过的辅料、废液及损坏零部件。 第二部分第二部分 相关知识相关知识 一一、转向系统的作用、组成和工作原理转向系统的作用、组成和工作原理 1、转向系统的转向系统的功用功用 汽车转向系的功能是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。当汽车需要改变行驶方向时，必 须使转向轮绕着主销轴线偏转一定角度，从而得到新的行驶方向。这种由驾驶员操纵，转向轮偏转 和回位的一整套机构，称为汽车转向系。 2、转向系统的转向系统的类型类型 汽车转向系按转向能源的不同分为机械式转向系和动力式转向系两大类。 机械式转向系以驾驶员的体力作为转向能源，动力式转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力作 为转向能源的转向系。动力转向系

4、又可分为液压动力转向系和电动助力动力转向系。 3、转向系统的转向系统的组成组成 （1 1）机械转向系组成）机械转向系组成 机械转向系的传力件都是机械的。机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部 分组成。 1）转向操纵机构 转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力 3 传给转向器。 2）转向器 转向器是完成由旋转运动到直线运动（或近似直线运动）的一组齿轮机构，同时也是转向系中 的减速传动装置。目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条 齿扇式、蜗杆滚轮式等。 3）转向传动机构 转向传动机构的功用是将转向器输出的力

5、和运动传到转向桥两侧的转向节， 使两侧转向轮偏转， 且使二转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。转向传 动机构主要由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、转向直拉杆和转向减振器等组成。 （2 2）动力转向系组成）动力转向系组成 使用机械转向装置可以实现汽车转向，当转向轴负荷较大时，仅靠驾驶员的体力作为转向能源 则难以顺利转向。动力转向系就是在机械转向系的基础上加设一套转向加力装置而形成的。转向加 力装置减轻了驾驶员操纵转向盘的作用力。转向能源来自驾驶员的体力和发动机（或电动机） ，其中 发动机（或电动机）占主要部分，通过转向加力装置提供。正常情况下，驾驶员能轻松地

6、控制转向。 但在转向加力装置失效时，就回到机械转向系统状态，一般来说还能由驾驶员独立承担汽车转向任 务。 4、转向系统的转向系统的工作过程工作过程 汽车转向时，驾驶员转动转向盘，通过转向轴、万向节和转向传动轴，将转向力矩输入转向器。 转向器中齿条作横向移动，使左右横拉杆一个受压、一个受拉地移动。横拉杆外端的球头带动左、 右转向节臂和转向节绕主销转动，使得转向轮偏转一定角度，从而实现汽车转向。 二二、大众车转向系统的的特点大众车转向系统的的特点 1、桑塔纳桑塔纳 2000 系列轿车系列轿车液压液压转向系统转向系统 (1) 总体结构与工作原理总体结构与工作原理 桑塔纳 2000 型轿车的动力转向是

7、在原机械式齿轮齿条转向器基础上增加了储油罐、液压泵、控 制阀及动力缸。转向器和动力缸、控制阀组合成一体，故称为整体式动力转向器。其结构与原理分 别如图 181、图 182 和图 183 所示。 图 181 动力转向器及管路布置 4 图 182 液压动力转向机构的分解与检修 1-油管 40Nm 2-压盖 3-自锁螺母 35Nm 4-自锁螺母 20Nm 5-更换齿形环 6-挡圈 7-齿条密封罩 8-圆柱内六角螺栓 9-圆绳环 422 10-中间盖 11、12、18-圆绳环 13-转向机构主动齿轮 14-密封圈 15-阀门罩壳 16-管接头螺栓 30Nm 17-回油管 19-补偿垫片 20-压簧 图

8、 183 动力转向系统工作原理 1-齿条 2-齿轮 3-工作主缸 4-活塞 5-弹性扭力杆 6-控制阀 7-进油口 8-出油口 9-柱塞阀芯 10-通向工作缸右边 11-通向工作缸左边 控制阀为常流转式，上部的阀体为滑阀结构，阀体与小齿轮设计加工为一体。阀芯上有控制槽， 阀芯通过转向齿轮轴上的拨叉来拨动。转向齿轮轴用销钉与阀中弹性扭力杆相连，扭力杆的刚度决 定了阀的特性曲线，同时起到阀的中心定位作用。 5 液压泵（叶片泵）的额定流量为 6L/min，额定工作压力为 100bar 土 5bar，为了保证轿车在高速 行驶时有较强的路感，泵的流量随发动机转速的提高呈下降趋势。为了保证转向系统的工作，

9、防止 液压系统工作压力超过允许的最大工作压力，在泵内装有一限压阀，当工作压力超过限压阀的额定 值时，压力油通过限压阀卸压返回到吸油口。 发动机驱动液压泵由液压泵的压力油通过控制阀作用于转向器的齿轮、齿条上来实现转向。 工作原理如下： 当直线行驶时，转向盘处于中间位置，阀心和阀套之间也处于中间位置，所有的控制口接通， 液压油流经控制阀的阻力很小，液压泵处于空转状态，工作油缸不起作用。 当向右转动方向盘时转向齿轮轴带动阀芯相对于阀套运动，改变了阀的控制口位置： 右边旋转柱塞阀芯下降，打开进油通道，关闭回油通道；左边旋转柱塞阀心上移，关闭进油通 道，打开回油通道。 根据右边旋转柱塞阀芯进油通道开度的

10、大小，来控制流入工作缸左边的液压油的流量和油压， 油压推动活塞向右运动，起到助力作用。同时，工作缸右边的液压油在活塞的作用下，通过打开的 回油槽返回储油罐（如图 183 所示） 。 当向左转动转向盘时，情况与向右转动转向盘时相反。 采用动力转向后由于液压阻尼力的增加，削弱了汽车的转向回正能力，因此，桑塔纳 2000 轿车 的前桥主销后倾角增大到 130 30，满足了汽车回正性的要求，改善了驾驶员“路感”反应，保证 汽车在高速行驶时的稳定性。 由于动力转向器的阀孔具有节流阻尼作为，减轻了因道路不平引起的转向盘抖动和打手，所以 动力转向系统取消了机械式齿轮齿条转向系统中的转向减振器。 桑塔纳 20

11、00 系列轿车转向控制阀采用的是常流转阀式结构，结构紧凑、操作可靠、工作灵敏。 这种转阀在转向盘位于中间位置时常开，工作液压油一直处于常流状态，如图 184 所示。 图 184 转向控制阀工作原理图 图 18-4 1-阀套 2-阀芯 3-扭杆 4-动力油缸 5-转向油泵 6-储油罐 6 (2) 转向盘与转向管柱转向盘与转向管柱 转向盘与转向管柱的分解如图 185 所示，拆装和分解转向盘与转向管柱时可参照此图进行。 图 185 转向盘与转向管柱的分解如图 (3)技术参数技术参数 桑塔纳 2000 型轿车转向系的主要技术参数见表 181 表 181 桑塔纳 2000 型轿车转向系主要技术参数 2、

12、波罗电动液压助力转向系统、波罗电动液压助力转向系统 （1）特点）特点 电动液压助力转向系统（英文全称为“Electrically Powered Hydraulic Steering” ，简称 “EPHS” ） 以 LupoFSI 最为著名。波罗轿车 EPHS 由 TRW 底盘系统公司和 KOYO 公司提供。 在保持传统液压 转向系统优良性能的同时这套新系统与传统的助力转向系统相比有如下方面的优点： 1）更舒适。车辆在规定速度范围内行驶时，转向盘转动轻松，但车辆在高速行驶时，转向比较 费力。 2）节约燃料。能量的输入量与消耗量一致，这与内燃机的工作状态无关。实际的行驶中，节约 燃了由约 0.2

13、L/100km。 7 3）最多能节约 85%的能源。车辆在高速公路上行驶时，传统的助力转向由于发动机转速高，在 旁通阀上产生较多的功率损失。也就是说，当转向角速度小，发动机转速大时，助力泵将多余的流 量输送掉。 4） 较为环保。 通过少的能源消耗， 少的能量供应以及减少液压系统的油量实现保护环境的目的。 （2）工作原理）工作原理 1）转向助力所需的系统压力由液压泵产生。传统的助力转向系统是由车辆的发动机直接驱动液 压泵，因此发动机常常要损失部分功率。 2） 在需要最大转向助力的瞬间转弯时， 发动机转速达到最小值， 泵功率设计时要考虑这种情况。 转向速度越快泵的转速越大流量也越大，当发动机转速较

14、高时，多余的泵功率通过一个旁路被分流。 3）新的转向系统虽然也靠液压来帮助驾驶员转向，但液压泵、齿轮泵都通过电动马达驱动，与 车辆在机械上毫无关系。 4）液压控制的转向系统与传统的转向系统结构相同，只有转向角以及行驶速度相关的转向助力 不同。为此在旋转分流阀上加装了一个转向角传感器，见图 428，它把转向角速度传送到电子控 制装置上。转向角的信息通过传感器导线直接传送到控制单元。 图 186 电动液压助力转向系统的结构 5）波罗轿车使用的是 TRW 转向系统公司和 KOYO 公司提供的产品。两种转向系统的工作原理 相同，不同之处在于对转向角速度的测定方法上，从转向角传感器的外观上就可以看出这一

15、点。 当汽车置于升降台上时，向右转动转向盘，见图 187a 中的箭头从箭头方向可看到转向角传感 器。 图 187b 是 TRW 转向角传感器，它是扁平形的。图 187c 是 KOYO 转向角传感器，它是圆 柱形的。 （a） （b） （c） 图 187 转向角传感器的安转位置及其外形 8 （3）组成元件）组成元件 波罗轿车电动液压助力转向系统的组成元件及工作过程如图 188 所示。 图 188 系统组成元件及工作示意简图 1 1）转向控制灯转向控制灯 K92K92 车辆点火后，转向控制灯 K92 亮，这时车辆进行内部检测，如图 189 所示。如果发动机发动 及测试结束后，控制灯依然亮着，则电动液

16、压助力转向系统可能有故障。 图 189 转向控制灯 2 2）助力转向传感器助力转向传感器 G250G250 传感器传感器 G250G250 的安装位置及其作用的安装位置及其作用 该传感器安装在助力转向传动装置的上方，且装于转向传动装置输入轴上，它测定转向角并计 算出转向角速度。它不是一个绝对角度传感器（转向盘角度与转向盘转过的角度成正比） 。在传感器 出现故障（失灵）时，助力转向系统即进入程序设定的紧急运行状态，转向功能也能得到保证，但 9 转向较重。 该传感器出现故障时，其故障记忆以代码形式储存在助力转向控制单元 J500 内。 如图 1810a 为 TRW 助力转向传感器，图 1810b 为 KOYO 助力转向传感器。 图 1810 助力转向传感器 G250 传感器的工作原理传感器的工作原理 a）TR