08转向系及其检修.docx
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08转向系及其检修
第八章转向系
第一节普通转向系统
一、结构特点
转向系统主要由转向盘、转向轴、转向轴万向节、转向器（转向蜗杆箱、转向齿轮和齿条等）以及转向横拉杆等零部件组成，见图8-1。
转向盘、转向轴和转向轴万向节构成转向系统的转向操纵机构。
由于转向器在车体上横向布置，转向齿条两端直接与左、右横拉杆相连，使转向齿条实际上构成为横拉杆的一部分，因此其转向传动机构简单，且操纵轻便、转向灵活，具有良好的操纵稳定性。
图8-1转向系的组成
1-转向盘2-转向轴3-转向轴万向节4-转向齿轮5-转向器壳体6-横拉杆7-转向节8-车轮
转向时，通过转动转向盘带动转向轮旋转而驱动转向蜗杆箱内的齿条左右移动，使横拉杆推动转向节绕前悬架减振器活塞柱转动，从而使转向轮（前轮）偏转一定角度而实现转向行驶。
转向盘和转向柱部件见图8-2，转向器结构见图8-3。
转向器采用齿轮齿条式转向器，主要由齿条蜗杆箱、转向小齿轮以及转向齿条等组成。
转向器小齿轮通过球轴承和滚针轴承支承在筒式钢制转向蜗杆箱上，其上端与转向轴下端的万向节相连。
转向齿条安装在转向蜗杆箱内，其右端的圆柱部分支承在齿条衬套上，左端带齿的部分与转向器小齿轮啮合。
齿条的左、右两端均通过拉杆锁紧垫圈与横拉杆紧固。
齿条柱塞通过弹簧压靠在齿条背面的圆柱面上，保证齿条与小齿轮无间隙啮合，压紧力的大小由齿条减振器螺塞调整。
此型转向器具有结构简单、成本低、便于总体布置、操纵手感好等特点。
图8-2转向盘和转向柱部件
1-转向盘上盖板2-转向盘导电板缓冲器3-转向盘4-组合开关5-转向柱上壳盖6-转向柱总成7-转向轴下万向节8-转向盘锁总成9-转向柱下防尘罩10-转向柱下壳盖11-转向柱安装螺母12-转向盘下底板13-转向盘缓冲块
图8-3转向器结构
1-转向器衬垫2-转向器油封3-齿轮轴承塞4-转向齿轮5-转向齿轮滚针轴承6-防尘罩7-调整螺塞8-弹簧9-转向齿条支承10-转向器壳体总成11-横拉杆接头12-横拉杆接头锁紧螺母13-齿条防尘罩夹14-左防尘罩15-钢丝16-转向横拉杆总成17-横拉杆锁紧垫圈18-转向齿条衬套19-齿条支架20-齿条21-左托架22-O形密封圈23-挡圈
二、常见故障诊断与排除
转向系常见故障诊断与排除见表8-1。
三、转向盘自由行程的检查与调整
1、转向盘自由行程的检查
转向盘的自由行程是指转向车轮（前轮）在直线行驶位置时，转向盘的空转行程或角度。
车辆每行驶10000km应检查一次转向盘自由行程，若测得的转向盘自由行程超过规定值，应对转向系统进行调整。
转向盘自由行程的检查，见图8-4：
使汽车在地面上保持直线前行的状态下，将转向盘由直线位置轻轻向左右转动，在转向盘外缘上测得的游动距离即为转向盘自由行程，其规定值为10~30mm。
图8-4转向盘自由行程的检查
2、转向盘自由行程的调整
拆下转向器转向蜗杆箱的防尘罩，见图8-5。
用扳手向内拧动调整螺母，直到转向盘自由行程达到规定值为止，调整完毕后，重新罩上防尘罩。
若调整后仍无法恢复转向盘的自由行程，则应检查转向系统的转向传动轴、万向节、齿条接头、转向横拉杆球头等传动件是否松动或存在较大的间隙。
若存在间隙应进行紧固，必要时应更换磨损或损坏的机件。
图8-5转向盘自由行程的调整
1-齿条支承2-预紧弹簧3-调整螺母4-防尘罩
若转向盘自由行程超过规定值，应进行下述检查。
若发现不良，应更换新件。
（1）横拉杆接头的球节螺栓是否磨损（以20N·m的力矩转动球节螺栓，应转动自如）。
（2）下球节是否磨损。
（3）转向轴万向节是否磨损。
（4）转向齿轮或齿条是否磨损、折断。
（5）各部件是否连接松动。
表8-1转向系常见故障诊断与排除
故障现象
故障原因
故障排除
车辆侧偏
1、左右轮胎不匹配或气压不一致
2、轮胎气压不足
3、弹簧断裂或下沉
4、子午线轮胎侧倾
5、前轮定位失调
6、后轮定位失调
7、某车轮的制动器咬死
8、前悬架或后悬架零件松动、变形或损坏
更换轮胎
调整轮胎气压
更换弹簧
更换轮胎
检查并调整前轮定位
检查并调整后轮定位
修理前制动器
紧固或更换悬架零件
轮胎异常或过度磨损
1、弹簧下沉和断裂
2、轮胎不平衡
3、前轮或后轮定位失调
4、支柱损坏
5、行车困难
6、车辆过载
7、轮胎未换位
8、驱动轮轴承磨损或松动
9、车轮或轮胎摆动
10、轮胎气压不足
更换弹簧
调整平衡或更换轮胎
检查和调整前轮定位
更换支柱
更换轮胎
更换轮胎
更换或互换轮胎
更换车轮轴承
更换车轮或轮胎
调整轮胎气压
车轮跳振
1、轮胎鼓包或隆起
2、减振器作用不正常
更换轮胎
更换减振器
车轮摆振、摇摆或振动
1、轮胎或车轮不平衡
2、车轮轴承松动
3、横拉杆接头磨损
4、下球节磨损
5、车轮跳动过大
6、轮胎鼓包或隆起
7、超载时轮胎或车轮总成的径向跳动过大
8、前轮定位失调
9、转向杆系松动或磨损
10、转向器螺栓松动
平衡车轮或更换轮胎和/或车轮
更换车轮轴承
更换横拉杆接头
更换前悬架臂
修理或更换车轮和/或轮胎
更换轮胎
更换轮胎或车轮
检查调整前轮定位
紧固或更换转向杆系
紧固转向器壳体螺栓
转向困难
1、横拉杆接头球销或下球节卡住
2、前轮定位失调
3、齿轮和齿条需调整
4、轮胎气压不足
5、转向柱卡住
更换横拉杆接头或前悬架臂
检查调整前轮定位
检查调整齿轮和齿条转矩
轮胎充压到规定值
修理或更换转向柱
转向盘自由行程过大
1、车轮轴承磨损
2、齿轮和齿条附件松动
3、齿轮和齿条需调整
4、转向轴万向节磨损
5、横拉杆接头或横拉杆球节磨损
6、下球节磨损
更换车轮轴承
紧固或修理
检查调整齿轮和齿条转矩
更换转向轴万向节
更换横拉杆接头或横拉杆
更换前悬架臂
回正性差
1、横拉杆接头球节卡住
2、球节卡住
3、转向柱卡住
4、齿轮和齿条润滑不良
5、前轮定位失调
6、齿轮和齿条需调整
7、轮胎气压不足
更换横拉杆接头
更换球节
维修或更换转向柱
检查、修理或润滑齿轮和齿条
检查调整前轮定位
检查调整齿轮和齿条转矩
调整轮胎气压
齿轮和齿条噪声（喀喇声或咯咯声）
1、齿轮和齿条附件松动
2、齿条衬套磨损
3、齿轮和齿条调整
紧固转向器安装螺栓
更换齿条衬套
检查调整齿轮和齿条转矩
前端异常噪声
1、横拉杆接头、下球节、横拉杆球节或传动轴万向节磨损、卡住或松动
2、支柱或支架损坏
3、悬架臂衬套磨损
4、稳定杆松动
5、车轮螺母松动
6、悬架螺栓或螺母松动
7、车轮轴承破裂或其他损坏
8、悬架弹簧断裂
9、支柱轴承润滑不良或磨损
10、稳定杆接头磨损或卡住
更换横拉杆接头、悬架臂、横拉杆或传动轴万向节
修理或更换支柱或支架
更换衬套
紧固螺栓或螺母，更换衬套
紧固车轮螺母
紧固悬架螺栓或螺母
更换车轮轴承
更换悬架螺旋弹簧
润滑或更换轴承
更换
转向稳定性差或发摆
1、左右轮胎不匹配或气压不一致
2、球节和横拉杆接头松动
3、支柱或支架损坏
4、稳定杆松动
5、弹簧断裂或下沉
6、齿轮和齿条调整
7、前轮定位
8、稳定杆接头松动
更换轮胎或亢压到规定值
更换悬架臂或横拉杆接头
更换支柱或修理支架
紧固或更换稳定杆或衬套
更换弹簧
检查调整齿轮和齿条转矩
检查调整前轮定位
更换稳定杆接头
制动时转向不稳
1、车轮轴承磨损
2、弹簧断裂或下沉
3、制动泵或制动钳漏油
4、制动盘扭曲变形
5、制动蹄摩擦片严重磨损
6、个别制动鼓失圆
7、轮胎气压不等
8、制动分泵故障
9、前轮定位失调
更换车轮轴承
更换螺旋弹簧
维修或更换制动分泵或制动钳
更换制动盘
更换制动蹄摩擦片
更换制动鼓
充压到规定值
修理或更换制动分泵
检查调整前轮定位
工作点高度低或左右不一致，在整备质量下，左右工作点高度之差应在15mm范围内
1、弹簧断裂或下沉
2、过载
3、所装弹簧不对
更换弹簧
检查装载质量
更换弹簧
悬架太软
支柱不良
更换支柱
悬架下沉
1、过载
2、支柱不良
3、弹簧断裂或下沉
检查装载质量
更换支柱
更换
在4角处的车身倾斜
1、稳定杆松动
2、支柱或支架有故障
3、弹簧断裂或下沉
4、过载
紧固稳定杆螺栓或螺母，或更换轴承或接头
更换支柱或紧固支架
更换弹簧
检查装载质量
轮胎胎面的花纹异常磨损
1、前支柱有故障
2、车轮轴承磨损
3、轮胎或车轮跳动过大
4、球节磨损
5、轮胎不平衡
更换前支柱
更换车轮轴承
更换轮胎或车轮
更换前悬架臂
平衡轮胎
四、主要部件检修
（1）转向横拉杆球头销的检查。
检查横拉杆球头销转动是否灵活，防尘套是否损坏。
若球头销松旷或卡滞，防尘套老化和破裂，应更换。
（2）转向横拉杆的检查。
检查横拉杆是否变形和裂纹，横拉杆两端的螺纹是否损伤和滑牙；如有不良，应更换横拉杆。
（3）防尘罩的检查。
检查蜗杆箱两端的防尘罩是否存在裂纹、损坏和老化现象，如有不良应更换。
（4）转向齿条及衬套的检查。
检查转向齿条衬套是否磨损或损伤，如有不良，应更换。
检查转向齿条的轮齿是否磨损或损伤，齿条的背面是否磨损或损坏。
若轮齿或齿条背面严重磨损，应更换齿轮齿条副。
检查齿条的弯曲程度（图8-6），若齿条弯曲度超过使用极限值，应更换齿条。
齿条弯曲度使用极限值为0.1mm。
图8-6转向齿条弯曲度的检查
（5）转向小齿轮的检查。
检查轮齿是否严重磨损，球轴承和滚针轴承是否磨损松旷。
若有不良，应更换。
（6）齿条柱塞的检查。
检查齿条柱塞是否磨损或损坏，柱塞弹簧的压力是否减弱，弹簧是否变形或损坏，防尘罩是否老化、破裂、损坏。
若有不良，应更换。
五、维修数据
转向系主要部件拧紧力矩见表8-2。
表8-2转向系主要部件拧紧力矩
部件名称
拧紧力矩/N·m
部件名称
拧紧力矩/N·m
转向轴万向节螺栓
20~30
转向齿轮轴承塞
80~110
转向器螺栓
20~30
横拉杆
70~100
横拉杆接头槽螺母
30~55
车轮螺母
50~70
横拉杆锁紧螺母
35~55
第二节动力转向系统
一、结构特点
动力转向系统由一个机械转向机构和一个动力辅助装置组成，其结构见图8-7和图8-8。
动力辅助装置主要由动力转向储液罐、液压泵、控制阀、油缸及连接导管等组成。
控制阀与转向轴相连，控制阀体上有两个导管分别与油缸活塞的前、后腔相连，还有一根回油管接油箱，一根进油管接液压泵。
驾驶员转动转向盘时，带动转向器传动装置运动，使转向轮偏转，同时转向轴转动带动控制阀，并控制油液进入油缸的某一侧，强迫缸内活塞运动，从而带动转向器齿条移动，帮助驾驶员完成转向。
正常情况下，转向所需能量由驾驶员提供一少部分，大部分由发动机驱动的液压泵提供。
图8-7动力转向系统部件位置（图中画虚线的部件不能拆卸）
1-转向齿轮机构2-转向齿轮侧安装3-转向齿条侧安装4-U垫圈5-O形环6-垫圈7-导管总成A8-导管总成B9-密封圈10-压力管11-回流管12-齿条侧支架13-齿轮侧支架14-转向保护套15-齿条套导线16-齿条套卡环17-转向横拉杆接头18-保护套定位19-卡环20-横拉杆21-横拉杆锁紧垫圈
图8-8动力转向泵的分解
1-动力转向泵总成2-传动带轮3-接头固定器4-动力转向压力开关（终端定位）5-密封设置6-压缩机支座7-液压泵支座8-动力转向储液罐9-储液罐支座10-传动带张紧轮11-传动带张紧轮螺栓12-传动带张紧螺栓13-动力转向螺栓14-高压管15-低压管16-管夹17-高压软管18-低压软管119-低压软管220-软管撑条21-空22-安全阀23-接头a-螺栓（45N·m）b-螺栓（35N·m））c-螺栓（65N·m）d-螺栓（24N·m）e-螺栓（10N·m）f-螺栓（7N·m）h-螺栓（35N·m）
二、常见故障诊断与排除
动力转向系统常见故障诊断与排除见表8-3。
表8-3动力转向系统常见故障诊断与排除
故障现象
故障原因
故障排除
感到转向盘难以转动（低速行驶时）
在测量液压泵液压之前应确保已对发动机进行了充分预热
1、液压油变质、粘度降低、混入了不同液体
2、管子或软管变形，空气从接点处进入
3、动力转向系统回路中存有空气
4、动力转向传动带损坏，张力不足
5、轮胎充气压力严重不足
6、前轮定位失调
7、转向盘安装不当（扭转）
8、转向横拉杆或横拉杆球头接点卡住
9、液压转向泵液压不上升
10、液压转向泵液压上升缓慢
更换液压油
更换液压油
排除空气
调整传动带张力或必要时更换传动带
轮胎充气
检查和调整前端
正确安装转向盘
更换损坏部分
更换P／S液压泵
更换P／S液压泵
当向左（右）转动时，转向盘出现暂时性转动困难
1、液压油不足导致空气进入
2、动力转向传动带打滑
3、参见上部分9和10检查项目
加液压油并排除空气
调整传动带张力或必要时
更换传动带
不能怠速提升
动力转向压力开关损坏
更换动力转向压力开关
转向后回复性较弱
在汽车行驶速度为35km/h时，把转向盘转动90°然后松开，以检查转向盘的回复性。
应回复到超过60°的位置
1、管子或软管变形
2、转向柱安装不当
3、前轮定位失调
4、球形节卡住
更换损坏部分
正确安装转向柱
检查和调整前轮定位
更换损坏部分
直线驾驶时车偏向一侧
1、轮胎充气压力不足或不均匀
2、前轮定位失调
3、齿轮箱中的控制阀失效
把轮胎充气到适当压力或调节
左右轮胎的充气压力
检查和调整前轮定位
更换齿轮箱
转向盘游隙过大和汽车行驶时有摇摆现象
1、转向传动轴螺母松动
2、连接处或球形节松动
3、齿轮箱紧固螺栓松动
4、前轮轴承磨损
拧紧
拧紧
拧紧
更换车轮轴承
漏液
1、（液压）管或软管接头松动
2、管子或软管变形或损坏
拧紧
更换损坏部分
不正常噪声
1、液压油不足导致空气进入
2、空气从导管或软管混入液压油
3、动力转向传动带打滑（松动）
4、动力转向传动带磨损
5、齿轮箱紧固螺栓松动
6、连接处或球形节松动
7、导管或软管和车身部分相接触
8、液压转向泵的轮叶损坏
9、齿轮箱中的控制阀失效
10、液压转向泵传动轴轴承损坏
增加液压油并滤除空气
更换导管或软管
调节传动带张力
更换传动带
拧紧螺栓
拧紧
正确安装导管和软管
更换液压泵
更换齿轮箱
更换液压泵
三、动力转向系的检查与调整
1、转向力的检查
（1）将车辆置于水平路面，使转向盘处于正前方。
（2）按规定检查轮胎充气压力。
（3）起动发动机运行至动力转向液温度达到50～60℃。
（4）发动机怠速运转，用弹簧秤勾住转向盘沿切线方向拉动，测量转向力，其值应小于40N。
2、动力转向液液面的检查
（1）应在动力转向液冷却后进行检查。
（2）在发动机不运转的情况下，检查动力转向液罐的液面，见图8-9，应在MAX与MIN标记之间。
若低于MIN标记，应加添至MAX标记，确保使用DEXRON®-Ⅲ自动变速器油的等效产品。
图8-9检查动力转向液液面
3、动力转向传动带张力的检查
（1）检查传动带，确保传动带没有损坏，并被正确安装在带轮槽中。
（2）检查传动带张力见图8-10，用98N的力挤压动力转向泵带轮与曲轴带轮之间的一点，测其弯曲程度：
a应为7~9mm。
图8-10检查传动带张力
a）带空调b）不带空调
1-动力转向泵带轮2-空调压缩机带轮3-曲轴带轮4-张紧轮5-水泵带轮6-发电机
（3）重新安装传动带后，顺时针转动曲轴两周，检查传动带张力。
如有必要，应进行调整。
4、动力转向传动带张力的调整
（1）拆掉挡泥板，松开张紧螺母，见图8-11。
图8-11调整传动带张力
a）带空调b）不带空调
1-张紧轮（带槽）2-张紧轮（不带槽）3-张紧螺栓4-张紧轮螺母5-传动带-张紧方向-放松方向
（2）调节传动带张力。
对带有空调装置的汽车，逆时针旋转张紧螺栓，使带轮上升以增加传动带张力。
对没有空调装置的汽车，顺时针旋转张紧螺栓，使带轮下降以增加传动带张力。
这两种情况中，都可反方向旋动张紧螺栓以减少传动带张力。
调整传动带张力后，应确认已拧紧张紧螺母。
5、怠速提升的检查
关闭空调，转动转向盘，检查动力转向泵向发动机加载时，发动机空转速度不下降。
6、转向系泄漏的检查
起动发动机，向左或向右尽量转动转向盘，以产生最大的液压。
直观检查齿轮箱、动力转向泵和储液罐及其他连接处是否漏液，见图8-12。
转向盘打到极限位置的时间不要超过10s。
图8-12转向系泄漏的检查
1-动力转向器2-动力转向泵3-储液罐
7、动力转向系统压力检测
（1）动力转向系统液压回路见图8-13。
图8-13动力转向系统液压回路
1-动力转向泵2-阀门3-储液罐4-齿条5-小齿轮6-气缸
（2）彻底清洗高压管和动力转向泵接头后，从转向泵上拆下软管并安装油压计A（09915-77410）、附件B（09915-77430）和软管C（49221-70C10），见图8-14。
图8-14连接专用仪器
a）部件布置b）测试原理图
1-机油箱2-油压计阀门（开启）3-动力转向泵4-动力转向齿轮箱
5-高压则6-低压侧7-螺栓（24N·m）
（3）排出空气。
（4）发动机怠速运转，转动转向盘，将动力转向储液罐中油液加温至50～60℃。
（5）当发动机怠速时，双手离开转向盘，测量液压以检查背压见图8-15，背压应低于980kPa。
若背压高于980kPa，检查控制阀和管路是否堵塞。
图8-15检查背压
1-储液罐2-油压计阀门（开）3-动力转向泵4-动力转向齿轮箱5-高压侧6-低压侧
（6）检查安全压力见图8-16。
图8-16检查安全压力
a）关闭油压计阀门b）打开油压计阀门
1-储液罐2-油压计阀门3-油压表4-动力转向泵5-动力转向齿轮箱
1）提高发动机转速至1500r/min，慢慢关闭油压计阀门（时间不能超过10s），同时根据油压计读取安全压力，其值应为4400~6400kPa。
①若压力高于6400kPa，则安全阀失效。
②若压力低于4400kPa，则动力转向泵失效或安全阀弹簧咬死。
2）完全打开油压计阀门，增加发动机转速至1500r／min，向左或右转动转向盘至极限位置（时间不要超过10s），读取安全压力，其值应为4400～6400kPa。
①若压力高于6400kPa，则安全阀失效。
②若压力低于4400kPa，则转向器失效。
8、转向齿条防尘罩的检查
检查防尘罩有无裂纹和损坏。
若有，则可能齿轮生锈、灰尘进入或缺少润滑油，同时检查有无类似情况存在。
9、转向横拉杆防尘罩的检查
检查防尘罩有无裂纹和损伤，若有应更换。
10、转向节的检查
检查转向节有无磨损、破裂和其他损伤，若有应更换。
11、系统排气
（1）举升汽车前端。
（2）向储液罐中加注动力转向液至规定刻度。
（3）发动机怠速运转3~5s后，熄火发动机，重新加注。
（4）发动机静止时，左、右转动转向盘至极限位置，重复几次并加注动力转向液至规定刻度。
（5）发动机怠速运转，重复转向盘左、右极限位置转动，直到全部排出储液罐中的空气。
若油液中仍有空气存在，则动力转向泵可能发出嗡嗡声或转向盘难以转动。
（6）确认油液加注至规定刻度。
四、主要部件维修
主要介绍动力转向泵的维修，其余参见普通转向系统部件的检修。
（1）检查泵体、外罩、侧板和传动轴的滑动表面有无磨损和损伤。
如有，应更换动力转向泵总成。
（2）检查凸轮环的轮叶滑动表面有无磨损和损坏。
若有，应更换动力转向泵总成。
（3）检查叶轮和轮叶，见图8-17。
图8-17检查叶轮和轮叶
a）检查表面b）检查间隙
1）检查叶轮和轮叶的滑动表面有无磨损和损伤。
2）检查叶轮和轮叶之间的间隙，其标准值为0.0lmm，使用限值为0.06mm。
3）经上述检查若发现缺陷，应更换动力转向泵总成。
（4）安全阀和弹簧的检查见图8-18。
图8-18检查安全阀和弹簧
a）检查安全阀b）检查弹簧
1）检查安全阀的通道和接头的喷嘴有无阻塞。
2）检查安全阀的滑动表面有无磨损或损伤。
3）检查安全阀弹簧的自由长度，其标准值为36.5mm，使用限值为33.5mm。
4）经上述检查若发现缺陷，应更换动力转向泵总成。
五、维修数据
动力转向系统主要部件拧紧力矩见表8-4。
表8-4动力转向系统主要部件拧紧力矩
部件名称
拧紧力矩/N·m
传动齿轮箱安装螺栓
25
传动齿轮箱气缸盖连接螺母
25
传动齿轮箱高、低压连接螺母
35
45
转向横拉杆
70
传动带张紧轮螺母
45
动力转向泵支座螺栓
35
压缩机支座螺栓
压缩机支座螺栓
65
高压软管螺母
24
动力转向储液罐和软管支座螺栓
10
软管夹螺栓
7
高压管连接螺母
35
动力转向泵外罩螺栓
24
接头
60
压力开关（自带端子座）
20
进油口接头螺栓
10
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