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1、液压助力转向系统,液压助力转向系统,1.概述,转向系统有如下几种形式:,Z200配备的液压助力转向系统是齿轮齿条式的助力转向系统。,其主要部件包括：一个两截式并可折叠的转向管柱，一个动力转向机，一个动力转向油泵，一个动力转向储油罐，转向油冷却器及转向油硬管和软管。,1.概述,Z200液压助力转向系统部件布置图,动力转向液压管油路图 2-动力转向泵 3-高压管 4-动力转向油壶5-出油管 6-回油软管 7-动力转向器 8-转向横拉杆,转向管柱,2.转向系统主要部件介绍,2.1转向管柱,转向柱总成示意图 1-带安全气囊喇叭盖 2-方向盘 3-方向转向柱总成 4-连接轴带万向节 5-护壳 6-方向盘
2、上下自由调整锁紧装置,转向管柱是可折叠的机构，在车辆遭遇严 重撞击时，考虑到发动机和转向系统部件位置的移动。转向管柱安装在仪表板梁上。 方向盘倾斜度可以上下调节的。 喇叭开关、娱乐控制开关、等都装配在方向盘上。 所有开关都通过连接线与时钟弹簧接头相连。 一个位于方向盘中心、塑料盖下面的气囊 为驾驶员的脸部及上部身躯提供保护。,2.转向系统主要部件介绍,转向管柱带中间轴总成,转向柱为角度可调节式，具备溃缩吸能结构，满足碰撞要求。 转向管柱芯轴为旋锻加工，中间轴采用先进工艺，保证了转向管柱的性能要求。 方向盘锁紧螺母力矩：353Nm 转向柱与转向器连接锁紧螺母力矩：255Nm 转向柱和仪表骨架连接
3、的螺栓力矩：18-25Nm,2.转向系统主要部件介绍,2.2 转向油泵,Z200采用的是常规的叶片泵。 转向系统的压力是由叶轮式动力转向泵提供，转向泵是通过转向泵皮带由曲轴驱动的 当发动机运转时，液压油被转向泵从储液 罐中抽吸出来，输送油液的量和压力由转向泵的流量控制阀调节，多余的油液通过回油孔返回油泵的入口处。警告： 对液压系统进行操作时，要格外小心，因为高压液体非常热，当泵工作时，压强会超过10000KPa，如不小心，可能导致人身伤害。,2.转向系统主要部件介绍,转向泵的工作原理,转子、环和任何两个相邻叶片形成的空间是一个单一的泵腔。由于泵环是椭圆形，因此每一泵腔容积不断地变化，当叶片运动
4、通过环的“增长”部分时，容积增大，通过进油口吸进液体。当叶片运动通过环的“下降”部分时；容积减少，减小后的容积使压力增加，迫使液体流出排油口。,2.转向系统主要部件介绍,流量控制阀工作原理,2.转向系统主要部件介绍,a.低转速时流量控制操作,下图显示了在发动机低转速时液压泵的操作。 请注意通过流量控制节流孔的排放流量是低的，因此在流量控制阀上仅产生微小的压力差别。在流量控制腔里没有足够的压力来克服阀后面的弹簧弹力和液体压力。,2.转向系统主要部件介绍,b.高转速流量控制操作,当液压泵转速增加时，液压泵引导更多的液体通过流量控制阀。 高流量流过小节流孔将会在流量控制腔里产生背压，很大的背压足以克
5、服流量控制阀后面的弹簧弹力和液 体压力。 流量控制阀压缩弹簧，从而开启增压管路，通过增压管路，液体经由最低阻力路径返回到液压泵吸油口。 由于过剩液体是受压的，因此实际上它改善了液压泵的吸入性能。,2.转向系统主要部件介绍,c. 减压模式,系统压力使流量控制阀产生运动，开启增压管路。因此整个排放液体容量再次循环进入液压泵。 减压期间，只有在要求完全排放再循环时，流量控制阀内的钢球才离开阀座。,注意： 保持方向盘在极限转动位置超过几秒钟，将导致过热和液压泵系统损坏。,2.转向系统主要部件介绍,2.3 齿轮-齿条动力转向机,动力转向机安装在位于前副车架后横梁之下的一个合适的位置上。,2.转向系统主要
6、部件介绍,2.4 转向机转向阀单元,转向器的转阀控制转向器内部阀口的变化，根据输入力的变化改变液压系统的助力，经转向器横拉杆推动和拉动车轮完成转向操作,1-输入轴 2-扭力杆 3-限位卡环 4-润滑油密封圈 5-阀壳体 6-聚四氟乙烯(PTTE) 密封圈（4 个） 7-外圆柱滑阀 8-小齿轮轴 9-轴承 10-润滑油密封圈 11-螺母 12-轴承 13-销- 小齿轮轴与扭力杆连接 14-销- 转子与扭力杆连接,2.转向系统主要部件介绍,2.4 动力转向液流,从动力转向油泵出来的液体压力经转向小齿轮输送到转向阀，控制阀控制液体压力并改变液流流向。 液体被引向转向机相应一侧的压力缸，并在此产生转向
7、齿轮齿条推进力。 压力油液从转向机压力缸内流回，流经回液管的一个环形通道，在动力油液回到转向储油罐前，该环形通道起到动力转向油液冷却的作用。 转向油罐是存储助力油液的地方。,2.转向系统主要部件介绍,2.5 动力转向储油罐,动力转向储油罐由罐体、罐盖及滤清器总成组成。 罐盖上有与罐盖成一体的转向储油罐液面标尺及安装在罐盖上、防止泄漏的“O”型密封圈。 在罐盖上还有一个通气孔，允许在运行过程中，转向储油罐液面高度的改变。 滤清器总成安装在转向储油罐的底部。 滤清器由模压在滤清器支架内的精细不锈钢丝网制成。 滤清器在转向油液进入供油液管路前，除去转向油罐里的颗粒物质。 滤清器是非保养部件。 转向储
8、油罐的基本功能是在液压系统中，保持一定量的过剩转向油液，以允许转向油液在不同温度下的膨胀和收缩。 转向油液液面高度确保在所有运行状况下，供液管始终处于油液的覆盖之下。 任何在液压系统中的空气将会从转向储油罐里的液体中排出。,2.转向系统主要部件介绍,2.6 转向系统操作注意事项, 低速转弯时方向盘在左右“死点”停留的时间不要超过5 秒钟，否则会造成较大的系统噪音，并严重缩短转向油泵的寿命。 中高速行驶时切勿急打方向。 在有制动作用的过程中尽量不要打方向，否则易造成甩尾等危险情况的发生。,3.动力转向系统的工作原理,方向盘的转动通过转向管柱传递到安装在转向齿轮齿条机构上的转向阀上。 转向的旋转运
9、动通过齿轮及齿条，转换成转向齿条的直线运动。 在发动机运转及动力转向油泵运行的情况下，转向机上有高压液流，提供转向助力。,3.动力转向系统的工作原理,3.1 动力转向液力回路,1-转向油罐 2-低压进油管 3-转向动力(PAS) 泵 4-出油口 5-流量控制安全阀 6-转向机油缸压力区域 7-转向齿轮齿条机构 8-转向阀单元 9-动力转向油冷却管,3.动力转向系统的工作原理,发动机启动后，动力转向油泵将转向油罐中的助力油液吸入到低压进油管，助力油液经过转向动力泵后，在出油口处变成高压油液，高压油液经过一根高压油管，到达转向阀。如果未施加转向力，则转向机油缸活塞两侧的压力相等，其余的油液从转向阀
10、，经过动力转向油冷却管，返回转向储油罐。如果施加了向任意一侧转向的转向力，则油液的压力被引入转向机油缸活塞相应的一侧，提供转向助力，减少所需的转向力。由于转向机油缸中活塞运动而排出的转向动力油液，从转向阀，经过动力转向油冷却管，返回转向储油罐。动力转向油冷却管降低助力油液的温度，延长系统中软管及密封件的寿命。,3.动力转向系统的工作原理,3.动力转向系统的工作原理,3.2 方向盘中立位置,1-转子 2-扭力杆 3-滑阀 4-转向机油缸的压力油流 5-动力转向油泵的压力油 6-储液罐的回油 7-储液罐的供应,当在方向盘上处于直向前行驶状态时，动力转向油液从动力转向油泵流向转向阀。 外圆柱滑阀上的
11、狭槽与转子上的狭槽对齐，使得油液压力越过转向阀。 部分压力施加到转向机油缸的进液及回液侧，这部分压力被转向机油缸两侧的活塞感知。 由于转向机油缸两侧的压力相等，转向保持在中间位置。 由于大部分液体己经流回到转向油罐里，故在活塞每一侧的压力都非常低。,3.动力转向系统的工作原理,3.3 向左转向,1-转子 2-扭力杆 3-滑阀 4-转向机油缸的压力油流 5-动力转向油泵的压力油 6-储液罐的回油 7-储液罐的供应,当方向盘的逆时针转动时，转子和扭力杆也向同方向旋转。 转子上的狭槽位置己经改变，不在它们的中间对齐位置上，并堵塞了至转向储油罐的回流液流。 来自动力转向油泵液体压力，从现在开始，从动力
12、转向油泵流进转子与外圆柱滑阀上新对齐的狭槽内， 液体压力通过对齐的狭槽被引向转向机油缸的左侧，从而使转向机左侧油缸压力增加。 转向机右侧油缸的回流口是开启的，允许液流从转向机右油缸活塞流向动力转向储油罐。 转向机左侧油缸活塞及右侧处的压力差便产生转向助力。,3.动力转向系统的工作原理,3.4 向右转向,1-转子 2-扭力杆 3-滑阀 4-转向机油缸的压力油流 5-动力转向油泵的压力油 6-储液罐的回油 7-储液罐的供应,当方向盘的顺时针转动时，转子与扭力杆也向同方向旋转。 转子上的狭槽位置己经改变，不在它们的中间对齐位置上，并堵塞了至转向储油罐的回流液流。 来自动力转向油泵液体压力，从现在开始
13、，从动力转向油泵流进转子与外圆柱滑阀上新对齐的狭槽内，液体压力通过对齐的狭槽被引向转向机的右侧油缸，从而使转向机右侧油缸压力增加。 油缸左侧的回流口是开启的，允许液流从转向机左侧活塞流向转向油罐。 转向机油缸活塞左侧及右侧处的压力差便产生转向助力。,4.动力转向系统常见故障的诊断与维修,加液、排气,加液 型号：ATF- 加注量：1L 首先在发动机静止时添加转向液至位置 起动发动机并添加转向液至Max与Min中间位置 重要注意事项： 转向液泵不得在无转向液时运转!慢慢地向左和向右 转动方向盘至45两到三次然后转到底两次再次。 修正储液箱中转向液的液位 关闭发动机并检查液位 工作温度约80C时转向
14、液接近最大位置,4.动力转向系统常见故障的诊断与维修,动力转向沉重的涉及的原因,（1）油泵皮带过松打滑 （2）液压管路堵塞 （3）动力转向液位过低 （4）系统中有空气 （5）转向控制阀故障 （6）转向器内部泄漏过 （7）转向轴万向节损坏 （8）轮胎气压过低 （9）前轮定位不正确,4.动力转向系统常见故障的诊断与维修,转向冲击或振动,1、故障现象 当前轮达到最大转向角的时候，车辆出现冲击或震动。 2、故障诊断 1）检查齿条导向螺塞调整是否正确。 2）若导向螺塞调整正确，则应检查动力转向油泵驱动皮带是否打滑，必要时调整预紧力或予以更换。,4.动力转向系统常见故障的诊断与维修,转向回跳,1、故障现象
15、 车辆转弯时，方向盘有生硬、回跳现象。 2、故障诊断 1）检查动力转向油泵驱动皮带是否打滑，致使油泵瞬时停止工作而失去助力作用，若是，应调整皮带预紧力，必要时更换皮带。 2）安装动力转向压力表，在压力控制阀和截流阀完全关闭的情况下测量油泵压力，若油泵压力超过500Kpa，则应检查流量控制阀是否正常。若该阀正常，则应更换动力转向油泵总成。,4.动力转向系统常见故障的诊断与维修,转向噪声,故障 现象：转向时，动力转向系统有“嗡嗡”声。 检查声音是否由油脉动引起（原地打方向时更显），若是，则属于正常现象。 检查高压油管是否与其他机件相碰擦，若是，应重新固定高压油管。,4.动力转向系统常见故障的诊断与维修,油液渗漏,检查转向储油罐、动力转向器、动力转向油泵、油泵进出油软管及其接头、动力缸管路及其接头等处是否有油液渗漏现象，从油迹便可查明具体渗漏部位。必要时进行紧固作业或更换相关密封元件。,
