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1、第 1 页大学生毕业论文：汽车故障诊断方案设计大学生毕业论文：汽车故障诊断方案设计设计课题：桑塔纳转向沉重的故障诊断班级：12XX姓名：薛XX学号：1250XX专业：汽车检测与维修教 研 室：汽车工程系指导老师：庞XX联系电话：130XXE-mail：951XXqq.目录1 车辆故障现象.32 问诊试车.33 故障分析.34 故障诊断与排除.115 故障测试确认.156 车辆修复验证.16总结.178 谢辞.189 第 2 页参考文献.191 车辆故障现象一辆桑塔纳20*型汽车在行驶中，驾驶员向左向右打方向盘时，感到沉重费力，无回正感，汽车低速转弯行驶和调头时，转动方向盘感到非常沉重，甚至打不
2、动。2 问诊试车桑塔纳20*型轿车属于动力转向。根据车主描述和亲身试车，初步分析为液压转向助力系统失效或助力不足引的转向沉重。3 故障分析汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。起作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steering system)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关
3、重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是, 驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵横线偏转一定角度。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系统。汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统：完全靠驾驶员手力第 3 页操纵的转向系统。动力转向系统：借助动力来操纵的转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。统。转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱
4、等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。转向传动机构的功用是将转向器输出的力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 时，转弯半径R 最小。为了操纵轻便，
5、转向灵敏和提高行车安全，目前高级乘用车、豪华客车和重型货车广泛采用了动力转向系。动力转向系一般是在机械转向系的基础上加装转向助力装置；常用的助力装置是液压式，主要由转向泵、动力油缸、控制阀、转向油罐和油管等组成。动力转向系的常见故障部位主要有：转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器、转向泵、控制阀、油管接头等。动力转向系的常见故障主要是转向沉重和转向噪声。桑塔纳20*型轿车的动力转向是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，
6、阀芯通过转向齿轮轴上的拨叉来拨动。转向齿轮第 4 页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 液压泵（叶片泵）的额定流量为6Lmin，额定工作压力为 4kPa，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，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，其工作原理如下：当直线行驶时，方向盘处于中间位置，阀芯和阀套之间也处于中间位置，所
7、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，开大过油通道，关闭回油通道；左边旋转柱塞阀芯上移，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当向左转动方向盘时，情况与向右转动方向盘时相反。采用动力转向后，由于液压阻尼力的增加，削弱了汽车转向回正能力，因此，桑塔纳20*轿车的前桥主销后倾角增大到 1
8、3030，满足了汽车回正性的要求，改善了司机“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方向盘抖动和打手，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*系第 5 页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桑塔纳20*转向主要技术参数项目技术参数方向盘直径400mm转向柱与方向盘连接三角花键齿数模数防松螺母拧紧力矩40个0.2425mmM1645N.m方向盘转动总周数3.11周最小转弯半径5.5m动力转向器齿条工作行程齿条
9、可移动总行程168mm195-0.1mm空载时内轮最大转角4018空载时外轮最大转角3536轮胎气压的检测用气压表检查轮胎气压是否充足，若充气不足，应进行充气。规定轮胎气压为：前轮1.8105Pa（半截） 1.9105Pa（满截） 后轮1.8105Pa（半截） 2.4105Pa（满截）由机械引起动力转向沉重：1.可能是转向轮轮胎气压不足2.转向轮本身定位不准或车轴，车架变形造成转成转向轮定位失准3.转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合过紧4.转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小。5.转向器壳体变形6.转向器壳体变形。.转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪造成互相碰擦。8.转向纵、横拉杆球头连
10、接处调整过紧或缺油。9.转向节主销于转向节衬套配合过紧或缺油，或转向截止推轴承缺油由液压转向助力系统引起的动力转向沉重：1.转向油罐油液油量不足或规格不对。2.油路堵塞或不畅。第 6 页3.油路中有泄露现象。4.油路中有空气。5.转向泵传动带损坏或打滑。6.调节阀失效，使输出压力过低。.转向扭杆弹簧变形。8.阀座与发芯间隙过大转向沉重与转向器的关系：动力转向器它的作用是将增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向，桑塔纳所配置的是齿轮齿条式转向器，它的工作部件组成是由壳体、液压油、齿条、密封圈、助力泵、齿轮、调节螺丝、轴承等组成，转向器正常工作时必须保证液体的油面、组件的配合间隙、皮带的
11、松紧等处于一个规定的范围值液压油的不足，将会导致助力器产生的压力不能达到规定值6.88.2Mpa液压油的质量不达标，将会导致齿轮表面损坏、活塞与工作缸磨损密封圈的老化、损坏引起漏油、工作压力下降等轴承的长期使用老化后，将加大齿轮的配合比助力泵皮带的松紧、齿轮间隙的配合将会使压力不能达到规定值6.88.2Mpa调整螺丝的松紧将会使转向盘的自由行程不达标转向沉重与联动的关系：横、直拉杆球座、球头属于转向系统组成的联动机构，横、直拉杆的弯曲、变形。球座、球头的磨损、缺少润滑油、卡滞、转动不灵活转向沉重故障与主销内倾、后倾的关系：主销内倾，是将主销的上端向内倾斜。从汽车的前面看去，主销轴线与通过前轮中
12、心的垂线之间形成一个夹角，即主销内倾角。主销内倾的作用是使车轮转向后能及时自动回正和转向轻便，反之转向沉重主销后倾，就是通过车轮中心的垂线和真实或假想的转向主销轴线在车辆纵向对称平面的投影第 7 页线所夹锐角为主销后倾角，向前为负，向后为正，主销后倾角过大会使转向变得沉重转向沉重故障与胎压的关系：轮胎的气压必须在规定值范围，如果轮胎气压过低，将会导致台顶与地面的接触面积加大，导致转向沉重转向沉重的主要因素有三点转向油罐中油液是否不足受转向器结构型式、安装位置以及转向器本身的故障影响是受悬挂(包括横、纵拉杆)结构、参数及润滑情况影响。液压系统的故障也是导致汽车转向沉重的原因之一4 故障诊断与排除
13、转向操纵机构主要零件的检修：用百分表测量，转向轴的直线度误差应不大于1.00mm，否则应予以轿正。接触弹簧失效，转向轴驱动销橡胶衬套、塑料衬套及其他密封圈和橡胶支承环等老化、破裂或磨损严重，均应换新件。齿轮条式转向器及其操纵机构的装配与调整：齿条式转向器及其操纵机构可按拆卸的相反顺序进行装配，但应注意以下几点：凸缘管应推靠到主动齿轮上。用夹箍夹紧时，不允许用手掰开，夹紧箍的开口应朝外安装紧固转向柱管时，应先将断开螺栓拧至螺栓头断开，然后再拧紧圆柱螺栓。安装转向盘时，车轮应处于直行位置，转向灯开关应放在中间位置，以防分离爪通过接触环上的弹簧片时上起损坏各螺栓、螺母应按规定力矩拧紧。自锁螺母和螺栓
14、一经拆下，安装时必须换新件转向器啮合间隙的调整，应在车轮着地且处于直行状态时进行：向里拧动调整螺钉，直至螺钉与档块相接触。此时，转向盘应处于间隙啮合状态，且转动灵活。调好后拧紧其锁紧螺母液压油的检查、更换与排气：液压油减少、进入空气或磨料污垫，不仅将直接影响动力转向装置的工作性能，还会影响其使用寿命。第 8 页因此，检查、补充、更换液压，不仅是动力转向装置工作性能检查的前提，而且也是一项重要的常规性维护作业液压油的检查：使发动机怠速运转，反复将转向盘打到底，使液压油温度达到4080，检查油液，若油液起泡或发白，应换油；油面应在储罐的“max”处。若油液不足，在检查各部位有无泄漏后，因按规定牌号补足液压油。除发现液压油优质变坏时需更换外，还要定期（一般一年一次）更换。排除旧油；架起汽车前轮，从储油罐及回油管处把有放到空容器中。启动发动机怠速运转，一面排油，一面将转向盘反复打到底，直到液压油排净添加液压油：向储油罐内加注规定牌号的液压油至规定液面，应用虑网过滤，一面杂质混入油中，且应缓缓加注让空气能够排除使用中发现系统内进入空气或更换液压油时，都需要排除系统内的空气。排气时，使发动机怠速运转。反复将转向盘打到底，当储油罐内的油液没有旗袍和乳化现象，停熄发动机后液面变化不大于4m
