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1、汽车检测与故障诊断 课程设计学学 院：院： 汽车与交通学院 专业班级：专业班级： 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 设计内容：设计内容： 帕萨特 B5 汽车转向沉重且跑偏2011 年 12 月 23 日1一、一、 汽车转向系统：汽车转向系统：汽车转向系统是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 的两个系统。汽车转向系统分为两大类：机
2、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。1.1 机械转向系统机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。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 。如下图2驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴输入转向器。从转向盘到转向 传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。作为减速传动装置的转向器中有级 减速传动副。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆，再传给 固定于转向节上的转向节臂，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变
3、了 汽车的行驶方向。这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。 1.1.1 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传给转向器。1.1.2 机械转向器 机械转向器(也常称为转向机)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。 1.1.3 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
4、车轮与地面的相对滑动尽可能小。 1.2 动力转向系统3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。 1.2.1 液压动力转向系统 液压动力转向系统由动力转向器、储液罐、叶片式压力泵、进回油管及横 拉杆等组成。（1.方向盘 2.转向轴 3.转向中间轴 4.转向油管 5.转向油泵 6.转向油罐 7.转向节臂 8.转向横拉杆 9.转向摇臂 10.整体式转向器 11.转向直拉杆 12.转向减振器）1.2.2 电控液压助力转向系统 电控液压动力转向系统是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制 液体流量的电磁阀、车速传感器和电控单元等。电控单元根据检测到的车
5、速信 号，控制电磁阀，使转向动力实现连续可调，从而满足高、低速时的转向助力 要求。4二、二、 汽车转向沉重：汽车转向沉重：2.1 机械转向系统21.1 故障现象 汽车行驶中，驾驶员向左、右转动转向盘时，感到沉 重费力，无回正感；汽车低速转弯行驶和调头时，转动转向盘感到非常沉重， 甚至打不动。2.1.2 故障主要原因 转向沉重的根本原因是转向轮气压不足或定位不准，转向系传动链中出现 配合过紧或卡滞而引起摩擦阻力增大。具体原因主要有： 转向轮轮胎气压不足，应按规定充气。 转向轮本身定位不准或车轴、车架变形造成转向轮定位失准，应校正车 轴和车架，并重新调整转向轮定位。 转向器主动部分轴承调整过紧或从
6、动部分与衬套配合太紧，应予调整。 转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小，应予调整。 转向器缺油或无油，应按规定添加润滑油。 转向器壳体变形，应予校正。 转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪造成互相碰擦，应予修理。 转向纵、横拉杆球头连接处调整过紧或缺油，应予调整或添加润滑脂。 转向节主销与转向节衬套配合过紧或缺油，或转向节止推轴承缺油，应 予调整或添加润滑脂等。 2.1.3 故障诊断方法 先检查轮胎气压，排除故障由轮胎气压过低引起。接着按下图械转向系转 向沉重常见故障原因的诊断流程找出故障位置。522 动力转向系统 2.2.1 故障原因 转向沉重故障一般由液压转向助力系统失效或助力不足，机械传动机构损
7、 坏或调整不当引起。具体原因主要是： 转向油罐油液油量不足或规格不对，应使用正确的油液并调整到规定高 度。 油路堵塞或不畅，应予检修。 油路中有泄漏现象，应予检修排除。 油路中有空气，应予排气。 转向泵传动带损坏或打滑，应予调整或更换。 调节阀失效，使输出压力过低，应予更换或调整。 转向机构调整不当，应予调整等。 2.2.2 故障诊断方法 检查轮胎气压是否正常，按规定气压充气。1检查转向液压系统各油管接头是否泄漏，检查油管有误损坏、变形或裂2纹。一旦发现油管有缺陷应予以更换；若油管接头泄露，应予以拧紧，必要时 更换油管重接。 检查储油罐内的油液质量和液面高度。若油液变质应重新更换规定油液；3若
8、液面低于规定高度，应找出油液液面过低的原因，重新加油是液面达到规定 高度。 检查油路中是否混入空气。若发现储油罐中油液有气泡，说明说明油路4中渗入空气，此时应检查油路中混入空气的原因，并排除故障重新加注油液。 检查动力转向泵传动带的张紧程度，以及其是否打滑或损坏。如有问题5应按规定调整传动带张紧度。 就车重检。将转向盘向左、右极限位置来回转动，如果转向轻便说明故6障已经排除；如果仍然沉重，则说明故障可能在动力转向泵、动力液压缸或转 向传动机构；如果左、右转向助力不同，则故障可能在转向控制阀。 检测动力转向泵输出油压以确诊故障所在部位。若油压达不到原厂规定7的压力，且在逐步关闭压力表阀门时，油压
9、也不能提高，则说明动力转向泵有 故障；若油压未达到原厂的规定值，但在逐步关闭压力表阀门时油压有所提高， 油压可达到规定值说明转向油泵良好，故障在转向控制阀或动力液压缸，若检 测时油压正常，则故障在转向传动机构。 检查转向传动机构。转动转向盘，查看与转向轴柱相关的零部件是否转8动灵活，查看万向节、个传动杆件球头销连接部位是否过紧，查看转向节推力 轴承是否缺油或损坏，发现问题应予以调整或更换重装；检查转向齿轮齿条机 构，调整齿条顶块的压紧力，使齿轮与齿条的侧向间隙合适，保证齿条移动自 如，对于弯曲的齿条应予以更换。6转向沉重1轮胎气压不正常机械传动机构损坏液压助力失效1油液变质油液泄漏液压泵失效1
10、齿条弯曲轴承损坏三、汽车跑偏：三、汽车跑偏：3.1 故障现象汽车正常行驶时发飘、跑偏，转向时在方向盘上左右用力不同。不踩制动时，必须紧握住转向盘才能保持直线行驶，若稍有放松便自动向左或向右行驶，偏离 车道。这些现象称为汽车行驶跑偏。3.2 故障原因造成汽车行驶跑偏的根本原因是汽车车轮的相对位置不正确，两侧车轮受到的阻力不一致。3.2.1 车轮的相对位置不正确1）轮胎压力的影响7汽车车轮的正常压力一般为 22.5bar（07 款普桑标准气压：前轮2.0bar，后轮 2.4bar） ，在行驶一段时间以后，会出现左右轮胎胎压不一致的情况。这将导致汽车左右车身一边高一边低。如果左侧胎压高于右侧，车身向
11、右倾斜，右车轮的正外倾角会随之增大。由于正的外倾角会使车辆向前行驶时产生侧滑。左右两侧胎压的不一致导致车身右倾时，右侧车轮的正外倾角大于左侧车轮的正外倾角,便会使汽车向右偏行。右侧胎压高于左侧时情况相反。2）轮胎胎纹的影响汽车长时间没有做车轮动平衡会导致车轮轮胎出现较为严重的磨损，如果左右车轮的磨损量不同，也会出现车身倾斜，使左右两侧外倾角不一致而导致汽车行驶跑偏。3）底盘或车架变形的影响底盘车架的变形会使左右两侧的车轴长度不相等，导致汽车行进时绕前轮轴线和后轮轴线的交点转动如下图，最终导致汽车的向右跑偏。4）前轮弹性元件和减振器的影响弹性元件和减振器是汽车悬架的重要组成部件其性能的好坏直接影
12、响到汽车的行驶稳定性和安全性。8弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。弹性原件在汽车行驶时受到由于路面不平引起的对车身的交变冲击载荷，时间一长，会导致汽车弹性原件出现疲劳现象，使弹性元件失效，承受并传递垂直载荷的能力大大下降。情况更严重的会明显看到车身的倾斜。车身倾斜必然导致汽车一侧正外倾角大于另一侧而向一边偏行。一侧减振器失效后，汽车在行驶时一旦受到路面对车身的冲击，就会出现减振器失效一
13、侧车身由于弹性原件的作用而上下振动。另一侧由于减振器工作良好，减震效果明显，振动较小，便会使车身出现微小的左右跑偏现象。汽车在高速行驶时出现这种情况是很危险的。5）四轮定位的相关参数的影响四轮定位参数的正确与否是保证汽车保持稳定的直线行驶的最重要的因素。汽车做四轮定位，是因为轿车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装有一定的相对位置，这种具有一定的相对位置的安装叫做转向车轮定位，也称前轮定位。四轮定位包括主销后倾（角） 、主销内倾（角） 、前轮外倾（角）和前束四个内容（这些相关角度前文已详细介绍） 。这是对两个转向前轮而言，对两个后轮来说也存在后轴之间安装的相对位置，称后轮定位。后轮定位包括车
14、轮外倾角和逐个后轮前束。这样前轮定位和后轮定位总起来说叫四轮定位。下面将对各个角度对汽车行驶跑偏的影响进行简要分析。（1）外倾角的影响正的外倾角使车轮顶部朝外倾斜，当车辆向前行驶时，车轮要朝外滚动，从而产生向外的侧滑。负的外倾角使车轮顶部朝内倾斜，当车辆向前行驶时，车轮要朝内滚动，从而产生向内的饿侧滑。9当汽车左右的外倾角不一致超过一定的范围，就会使左右两侧车轮产生的侧滑量不一致，致使汽车向侧滑较大的一侧偏行。（2）前束的影响外倾角产生的侧滑会造成轮胎的磨损，前束就是用于消除外倾角的侧滑的。前束在一定的范围内能明显消除外倾角产生的侧滑，但是当出现前束角不一致超过一定的范围就会导致汽车向一侧跑偏
15、。当 时，右轮向左跑偏的作用大于左轮向右跑偏，二者共同的作用就会导致汽车向左偏行。（3）后倾角的影响主销后倾角能使转向盘自动回正，增进汽车直线的行驶稳定性。（4）内倾角一般是不可调整的角度，对车辆行驶跑偏影响不大。对行驶中的车辆而言，影响车辆跑偏的主要四轮定位参数是车轮外倾角和前束。如果后倾角和前束调整正常，能有效发挥外倾角和前束有益的作用。一旦外倾角和前束出现变化，对汽车行驶跑偏的影响是很明显的。3.2.2 两侧车轮受到的阻力不一致造成车轮受到的阻力不一致的因素主要有轮胎与地面的摩擦阻力、单侧制动拖滞和车轮轴承预紧力不一致等。3.2.2.1 轮胎的影响轮胎胎压和磨损程度都会影响到车轮的滚动摩
16、擦力。（1）胎压对行车阻力的影响当胎压正确的时候汽车轮胎与地面的接触面积最大，此时轮胎的抓地力最大。当胎压不足时，轮胎与路面的接触面积会增加，这样在增大摩擦力的同时也会使致使轮胎弯曲变形，加快轮胎的磨损，特别是当汽车高速行驶时，更会削弱轮胎的承载能力，进而缩短轮胎的使用寿命，增加爆胎的可能。当车轮左右两侧胎压不一致时就会使得左右车轮的摩擦力不同，汽车行驶时便会向胎压低的一侧（摩擦力大的一侧）偏行。（2）胎纹对行车阻力的影响如果车胎行驶超过 10000 公里以上，那么就应该认真检查轮胎的胎纹左右是否均衡。若有出现左右磨损不一时应该做四轮定位，以达到让所有轮胎胎面均匀对地面作用。如不做四轮定位就会使轮胎对地面的摩擦力不同。胎纹磨损10严重的车轮和地面之间的
