汽车转向系的结构与维修.docx

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汽车转向系的结构与维修

汽车转向系的结构与维修

第一节转向系的结构与技术参数

一、总体结构与工作原理

桑塔纳2000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。

其结构与原理分别如图7-1和图7-2和图7-3所示。

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。

液压泵（叶片泵）的额定流量为6L／min，额定工作压力为104±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（图7-3所示）。

当向左转动方向盘时，情况与向右转动方向盘时相反。

图7-1动力转向器及管路布置

1-储油罐2-动力转向器出油软管3-动力转向器出油硬管4-动力转向器5-动力转向器进油硬管6-动力转向器进油软管7-叶片式油泵8-进油软管

图7-2液压动力转向机构的分解与检修

1-油管40N·m2-压盖3-自锁螺母35N·m4-自锁螺母20N·m5-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42×210-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30N·m17-回油管19-补偿垫片20-压簧

图7-3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2000轿车的前桥主销后倾角增大到1°30ˊ±30ˊ，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2000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7-4所示。

图7-4转向控制阀工作原理图

1-阀套2-阀芯3-扭杆4-动力油缸5-转向油泵6-储油罐

二、方向盘与转向管柱

方向盘与转向管柱的分解见图7-5所示，拆装和分解方向盘与转向管柱时可参照此图进行。

图7-5方向盘与转向管柱分解图

1-方向盘盖板2-喇叭按钮盖板3-方向盘与转向柱紧固螺母M16（45N·m）4-方向盘5-接触环6-压缩弹簧7-连接圈8-转向柱套管9-轴承10-转向柱上段11-夹箍12-动力转向器13-转向柱防尘橡胶圈14-转向减振尼龙销15-转向减振橡胶圈16-转向柱下段

三、转向系技术参数

桑塔纳2000型轿车转向系主要技术参数见表7-1所示。

表7-1桑塔纳2000型轿车转向系主要技术参数

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

0.425mm

M16

45N·m

动力转向器齿条工作行程

齿条可移动总行程

168mm

195-0.1mm

方向盘转动总周数

3.11周

最小转弯半径

5.5m

空载时内轮最大转角

40°18′

空载时外轮最大转角

35°36′

第二节转向系的维修

一、转向柱的拆装与检查

1、转向柱的拆卸

转向柱上装有一套组合开关，包括点火开关、前风窗刮水及清洗开关。

转向灯开关及远近光变光开关，因此在拆卸前必须将蓄电池电源线断开，转向指示灯开关放在中间位置，并将车轮处在直线行驶位置，然后按下列拆卸步骤进行。

（l）向下按橡皮边缘，撬出盖板。

（2）取下喇叭盖，拆卸喇叭按钮及有关接线。

（3）拆下转向盘紧固螺母，用拉器将转向盘取下。

（4）拆下组合开关上的三个平口螺栓，取下开关。

（5）拆下阻风门控制把手手柄上的销子，然后旋下手柄、环形螺母，取下开关。

（6）拆下转向柱套管的两个螺钉，拆下套管。

（7）将转向柱上段往下压，使上段端部法兰上的两个驱动销脱离转向柱下端，取出转向柱上段。

（8）取下转向柱橡胶圈，松开夹紧箍的紧固螺栓，拆下转向柱下端。

（9）用水泵钳旋转卸下弹簧垫圈，卸下左边的内六角螺栓，旋出右边的开口螺栓，拆下转向盘锁套。

2、转向柱的检查

检查转向柱有无弯曲、安全联轴节有无磨损或损坏、弹簧弹性是否失效，如有则应修理或更换新件。

3、转向柱的安装

安装应基本按拆卸的相反顺序进行，但同时应注意以下几点：

（1）转向柱与凸缘管应一起安装，并用水泵钳连接起来。

（2）应将凸缘管推止转向机构主动齿轮上，夹紧箍圈口应向外，注意不可用手掰开夹箍。

（3）转向柱管的断开螺栓装配时，应将螺栓拧紧至螺栓头断升为止，然后拧紧圆柱螺栓。

（4）车轮应处于直线行驶位置，转向灯开关应处在中间位置，才可装转向盘，否则在安装转向盘时，当分离爪齿通过接触环上的簧片时，有可能造成损坏。

（5）应更换所有的自锁螺母和螺栓，转向支柱如有损坏，不能焊接修理。

二、动力转向器的拆卸和安装

1、动力转向器的拆卸

（l）吊起车辆。

排放转向液压油（ATF润滑油）。

（2）拆下固定横拉杆的螺母，如图7-6所示。

图7-6拆卸横拉杆固定螺母

（3）拆卸左前轮罩处的转向器固定螺栓，如图7-7所示。

图7-7拆卸左前轮罩处的转向器固定螺栓

（4）松开在转向控制阀外壳上的高压油管，如图7-8所示。

图7-8松开高压油管（5）拆卸后横板上固定转向器的左边自锁螺母，如图7-9所示。

图7-9拆卸后横板上固定转向器的左边自锁螺母（6）把车辆放下。

拆卸紧固齿条与转向横拉杆的螺栓，如图7-10所示。

图7-10拆卸紧固齿条与转向横拉杆的螺栓（7）拆卸仪表板侧边下盖、通风管和踏板盖。

（8）拆卸紧固转向小齿轮与下轴的螺栓（如图7-11所示），并使各轴分开。

图7-11拆卸紧固转向小齿轮与下轴的螺栓

（9）拆卸防尘套。

从汽车内部，拆卸固定转向控制阀外壳上回油软管的泄放螺栓，如图7-12所示。

图7-12拆卸泄放螺栓

（10）拆卸后横板上转向器的固定自锁螺母，如图7-13所示。

图7-13拆卸后横板上转向器的固定自销螺母

（11）拆下转向器。

2、动力转向器的安装

安装时应注意：

油泵上和在转向控制阀上固定泄放螺栓的密封环只要被拆卸，就应该更换。

（l）安装后横板的转向器，安装自锁螺母但不必完全拧紧。

（2）吊起车辆。

（3）在转向油泵上安装高压和回油软管，并用40N·m的力矩拧紧螺栓，并使用新的密封圈；安装在左前轮罩上的转向器固定螺栓，并用20N·m的力矩拧紧螺母，安装在后横板上转向器固定自锁螺母，并且用40N·m的力矩拧紧螺母；把高压管固定在转向控制阀外壳上。

（4）把车辆放下。

（5）用40N·m的力矩拧紧在后横板上转向器的固定螺母；安装横拉杆支架固定螺栓，并用45N·m的力矩拧紧；从车辆内部把回油软管安装在转向控制阀外壳上；安装保护网（防尘套）；连接下轴，安装固定螺栓并用25N·m的力矩拧紧；安装踏板盖。

通风管和仪表板盖。

（6）吊起车辆。

（7）安装固定横拉杆支架的自锁螺母，并用45N·m的力矩拧紧。

（8）把车辆放下。

（9）向储油罐内注入ATF油，直到达到标有“Max”处。

决不要再使用已排出的ATF油。

（l0）吊起车辆。

在发动机停止的情况下转动转向盘数次，以便把系统中存在的空气排出，并补充ATF油，使之达到标有“Max”处。

（11）起动发动机，完全向左和右转动转向盘，观察油面高度，一直操作到油面稳定在标有“Max”处为止。

三、转向器齿轮密封圈的更换

（l）拆卸转向器。

把转向器固定在台虎钳上，并拆卸弯曲棒的锁销，如图7-14所示。

图7-14拆卸弯曲棒的锁销

（2）拆卸转向控制阀总成，如图7-15所示。

图7-15拆卸转向控制阀

（3）拆卸转向控制阀外壳的密封圈，如图7-16所示。

图7-16拆卸密封圈

（4）使用专用工具VW065和塑料铆头，把新的密封圈安装在转向控制阀外壳上，如图7-17所示。

图7-17安装密封圈

四、转向油泵的更换

转油泵的分解如图7-18所示，拆卸和安装转向油泵时均可参照此图进行。

图7-18转向油泵（叶轮泵）及其附件的分解图

1-V形带2-带轮3-夹紧夹板4-前摆动夹板5-密封环6-压力和流量限制阀7-叶轮泵8-密封环9、12-管接头螺栓10-进油管11-密封环13、15-支架14-后摆动夹板1、转向油泵的拆卸（l）吊起车辆。

（2）拆卸油泵上回油软管的高压软管的泄放螺栓（如图7-19所示），排放ATF润滑油。

图7-19拆卸泄放螺栓（3）拆卸转向油泵前支架上的张紧螺栓，如图7-20所示。

图7-20拆卸转向油泵前支架上的张紧螺栓

（4）拆卸转向油泵后支架上的固定螺栓，如图7-21所示。

图7-21拆卸转向油泵后支架上的固定螺栓

（5）松开转向油泵中心支架上的固定螺母和螺栓，如图7-22所示。

图7-22松开转向油泵中心支架上的螺栓

（6）把转向油泵固定在台虎钳上，拆卸滑轮和中间支架。

2、转向油泵的安装

转向油泵安装顺序与拆卸顺序相反。

转向油泵安装完毕后应调整转向油泵V形带的张紧度，并加注ATF油液。

五、储油罐的拆卸

松开储油罐的安装支架螺栓和储油罐进油、回油软管夹箍，从车上拆下储油罐，如图7-23所示。

图7-23拆卸储油罐l-回油软管2.4-软管夹箍（拧紧力矩1.0～1.5N·m）3-进油软管5-储油罐6-储油罐支架7-垫片8-六角螺母M6（拧紧力矩6.0±3N·m）

六、转向油泵V形带的调整

（1）松开转向油泵支架上的后固定螺栓，如图7-24所示。

图7-24松开后固定螺栓

（2）松开专用螺栓的螺母，如图7-25所示。

图7-25松开专用螺栓的螺母

（3）通过张紧螺栓把V形带绷紧，如图7-26所示。

当压在V根带中间处，皮V形带应有10mm挠度为合适。

图7-26张紧V形带

（4）拧紧专用螺栓的螺母。

拧紧转向油泵支架上的固定螺栓。

七、转向系统的检查

1、检查系统密封性

转向系统密封性的检查，应在热车时进行。

将转向盘快速朝左、右两侧转至极限位置，并保持不动，此时可产生最佳管内压力。

目测检查转向控制阀、齿条密封（松开波纹管软管夹箍，再将波纹管推至一旁）、叶轮泵、油管接头是否有漏油现象，如有渗漏应更换密封件。

如果发现储油罐中缺少ATF油时，应检查转向系统的密封性是否完好。

当转向器主动齿轮不密封时，必须更换阀体中的密封环和中间盖板上的圆形绳环。

如果转向器罩壳中的齿轮齿条密封件不密封，ATF油液可能流入波纹管套里，此时，应拆开转向机构，更换所有密封环。

如油管接头漏油，应查找原因并重新接好。

2、检查转向油泵压力

（1）将压力表装到连接管阀体和弹性软管之间的压力管中。

（2）起动发动机，如果需要，向储油罐补充ATF油。

（3）快速关闭截止阀（关闭时间不超过5min），并读出压力数，表压额定值为6.8～8.2MPa。

如果没有达到额定数值，就应检查压力和流量限制阀是否完好。

如不正常应更换压力和流量限制阀，或更换叶轮泵。

3、检查系统压力

当发动机怠速工作时，打开压力表节流阀，使转向盘向左或右旋转极限位置，同时读出压力表上的压力。

额定值表压为6.8～8.2MPa。

如果向左或右边的额定值达不到要求，就要修理转向器或更换总成。

八、转向系常见故障与排除转向系常见故障与排除见表4-10所示。

表4-10转向系常见故障与排除

故障现象

故障原因

故障排除方法

转向沉重

1.转向器故障

齿轮轴上无单列向心轴承或滚针轴承调整、安装过紧或已损坏

补偿弹簧力过大，或齿条变形量过大

转向器润滑不良

转向柱弯曲或转向柱管凹陷

检查调整或更换

调整或更换

添加润滑油

校正或更换

2转向传动机构故障

转向传动横拉杆球铰配合过紧，润滑不良

横拉杆弯曲

悬架支柱变形过大或转向臂变形过大

调整，加注润滑油

校正或更换

更换

3其他原因

前轮定位失准

轮胎气压偏低

前轮轴承过紧

检查调整前轮定位

充足气压

检查调整润滑

转向盘自由行程过大

齿轮与齿条啮合间隙过大

球铰磨损严重配合松旷

横拉杆与支架配合松旷

调整

检查调整

检查调整

转向不灵敏操纵不稳定

转向器松动

齿轮与齿条啮合间隙变大

球铰磨损松旷

轮毂轴承松旷

悬架系统变形或松旷

前轮定位失准

检查紧固

检查调整补偿弹簧

检查调整

检查调整

检查调整

检查调整

高速摆振（转向盘抖动）

前轮不平衡

前轮轮辋发生拱曲变形

传动机构松旷

减振器损坏

悬架弹簧弹性不足或断裂

前轮定位失准

传动轴弯曲动不平衡过大

转向器松动

平衡前轮

更换轮辋

检查调整

更换减振器

更换弹簧

检查调整

更换

检查紧固

动力转向沉重或助力不足

油泵V形带松弛

储油罐油面过低

油泵压力不足

压力控制粘结

外泄漏过大

内泄漏过大

转向轴衬套太紧

前悬架变形

液压系统内有空气

调整V形带张紧度

补充液压油至规定高度

检修油泵

检修压力控制阀，必要时更换

找出泄漏处修理

找出泄漏处，修理或更换零件

检修或更换

修理

排除

动力转向装置噪声

油泵V形带松弛

油泵轴承损坏

压力板或转子损伤

油泵环过度磨损

储油罐不足

液压系统有空气或压力软管连接不牢

油泵装配不当

溢流阀故障

按规定调整V形带张力

更换轴承

更换损坏零件，并冲洗

更换油泵环

按规定补充液压油

按规定力矩拧紧压力管，并排出液压系统中空气

正确装配

更换

动力转向装置压力不足

油泵V形带打滑

油面过低

内部泄漏

液压系统有空气

调整V形带张紧度

按规定加注液压油

找出泄漏处，更换不合格零件

排出液压系统空气

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