奥迪A6汽车转向沉重且跑偏故障诊断.docx

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奥迪A6汽车转向沉重且跑偏故障诊断

题目：

奥迪A6汽车转向沉重且跑偏故障诊断

学院：

汽车与交通学院

专业班级：

汽车服务工程131班

学生姓名：

XXX

学号：

XXXXXXXX

指导教师：

XXX

2017年01月

前言…………………………………………………………………………………1

1.汽车转向系统……………………………………………………………………1

1.1机械转向系统……………………………………………………………1

1.1.1转向操作机构……………………………………………………2

1.1.2机械转向器………………………………………………………3

1.1.3转向传动机构……………………………………………………3

1.2动力转向系统……………………………………………………………3

1.2.1液压动力转向系统………………………………………………3

1.2.2电控液压助力转向系统…………………………………………3

2.奥迪A6汽车转向沉重故障诊断分析…………………………………………4

2.1机械转向系统……………………………………………………………4

2.1.1故障现象…………………………………………………………4

2.1.2故障主要原因……………………………………………………4

2.1.3故障诊断方法……………………………………………………5

2.2动力转向系统……………………………………………………………5

2.2.1故障主要原因……………………………………………………5

2.2.2故障诊断方法……………………………………………………5

3.奥迪A6汽车跑偏故障诊断分析………………………………………………6

3.1故障现象…………………………………………………………………6

3.2故障主要原因……………………………………………………………6

3.2.1车轮的相对位置不正确…………………………………………7

3.2.1.1轮胎压力的影响………………………………………7

3.2.1.2轮胎胎纹的影响………………………………………7

3.2.1.3汽车车身倾斜的影响…………………………………7

3.2.1.4车桥移位及变形的影响………………………………7

3.2.1.5车架变形的影响………………………………………7

3.2.1.6前轮弹性元件和减振器的影响………………………8

3.2.1.7四轮定位的相关参数的影响…………………………8

3.2.2两侧车轮受到的阻力不一致……………………………………9

3.2.2.1轮胎的影响……………………………………………9

3.2.2.2制动脱滞的影响……………………………………10

3.2.2.3轴承预紧力的影响…………………………………10

4.利用故障树分析法对奥迪A6汽车转向沉重且跑偏故障诊断进行分析……10

5.课设总结………………………………………………………………………12

参考文献………………………………………………………………………13

前言

《汽车检测与诊断技术》系统地介绍了汽车检测与故障诊断的基础知识，检测方法、标准，诊断方法以及现代汽车检测设备的原理和应用。

内容包括汽车检测和诊断基础知识，发动机、底盘及整车技术状况的检测方法，汽车常见故障的诊断方法等。

《汽车检测与诊断技术》力求结构合理，内容上既有较强的理论基础又加强了针对性和应用性，突出新设备、新技术和新标准的应用，侧重检测和诊断结果的分析，以培养学生分析问题和解决问题的能力。

《汽车检测与诊断技术》技术方向课程设计是汽车服务工程专业学生在学习课程《汽车检测与诊断技术》后安排的一门延伸性的专业实践性教学环节；通过本设计，让学生进一步的熟悉、掌握教学内容，掌握汽车性能或工作能力检测、诊断的理论、原理和方法；以便科学地确定汽车的技术状况，查明故障原因和确定其故障部位。

本次课程设计的内容是对奥迪A6汽车转向沉重且跑偏的原因分析及故障诊断。

查找所选汽车相关部分的结构及工作原理，确定发生故障的可能原因及影响因素，确定检测参数，确定使用的检测仪器及测试方法，最后绘制故障树。

1.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（steeringsystem）。

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

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，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。

1.2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。

1.2.1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。

2.奥迪A6汽车转向沉重故障诊断分析

2.1机械转向系统

2.1.1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：

①转向轮轮胎气压不足，应按规定充气。

②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。

③转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合太紧，应予调整。

④转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小，应予调整。

⑤转向器缺油或无油，应按规定添加润滑油。

⑥转向器壳体变形，应予校正。

⑦转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪造成互相碰擦，应予修理。

⑧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。

⑨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。

2.2动力转向系统

2.2.1故障主要原因

转向沉重故障一般由液压转向助力系统失效或助力不足，机械传动机构损坏或调整不当引起。

具体原因主要是：

①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。

②油路堵塞或不畅，应予检修。

③油路中有泄漏现象，应予检修排除。

④油路中有空气，应予排气。

⑤转向泵传动带损坏或打滑，应予调整或更换。

⑥调节阀失效，使输出压力过低，应予更换或调整。

⑦转向机构调整不当，应予调整等。

2.2.2故障诊断方法

①检查轮胎气压是否正常，按规定气压充气。

②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。

③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；若液面低于规定高度，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。

④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。

⑤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。

如有问题应按规定调整传动带张紧度。

⑥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。

⑦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的压力，且在逐步关闭压力表阀门时，油压也不能提高，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。

⑧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。

3.奥迪A6汽车跑偏故障诊断分析

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故障主要原因

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

3.2.1.1轮胎压力的影响

汽车车轮的正常压力一般为2～2.5bar，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。

3.2.1.2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。

3.2.1.3汽车车身倾斜的影响

汽车车身是通过弹性元件支承于车桥和车轮上的，当受到外力作用时车身会发生侧向倾斜，如经常性的偏载引起车架和悬架机构疲劳，导致刚度减弱；汽车一侧轮胎气压不足使车身负重倾斜。

车身倾斜不但影响汽车的平顺性和舒适性，还直接影响汽车操纵的稳定性；车身倾斜会使车轮所受的垂直力在左右两轮上重新分配，从而影响轮胎侧偏特性及汽车转向特性；同样，车身倾斜也会使前轮定位参数发生变化从而影响前轮的稳定性，严重时还可能发生前轴在受到侧向力作用时突然转向，影响汽车行驶稳定性，故在分析跑偏原因时，车身倾斜是不可忽视的重要原因。

3.2.1.4车桥移位及变形的影响

汽车在长期的行驶过程中，由于车辆事故和路面等各种各样的原因，会造成车桥移位、翘曲、扭曲变形等情况，这些变形、移位发生在前桥时，必然会引起前轮定位参数的变化，导致汽车跑偏，且引起的侧滑量和方向随车桥变形、移位的程度、方向、部位的不同而不同。

3.2.1.5车架变形的影响

车架是汽车装备的基础，汽车所有的主要部分，如发动机、传动系、控制机构、车身、行驶系等一系列总成均安装在车架上，并要求有一定的相对位置。

车架除承受静载荷外，还承受汽车行驶时产生的动载荷，若由于各种原因车架发生变形，将会影响悬架机构和转向机构等机械的正常几何形状和参数，这些形状和参数的变化又会导致汽车跑偏。

3.2.1.6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响到汽车的行驶稳定性和安全性。

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。

3.2.1.7四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。

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。

当α<β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。

胎纹磨损严重的车轮和地面之间的摩擦力较小。

当汽车左右车轮的胎纹磨损不一致时，左右两侧车轮与地面的摩擦力不同，使得汽车向摩擦力大的一侧跑偏。

3.2.2.2制动拖滞的影响

在行车制动中，当抬起制动踏板后，全部或个别车轮的制动作用不能完全立即解除，以致影响车辆重新起步、加速行驶或滑行。

当某侧车轮出现制动拖滞时，因左右两侧车轮受到的制动力不同而使得两侧车轮的转动线速度不同，这就导致了汽车向出现制动拖滞的一侧行驶跑偏。

3.2.2.3轴承预紧力的影响

在装配汽车时，轮轴的轴承都留有一定的预紧力。

汽车设计要求左右两侧的轴承预紧力应该一致。

一旦汽车两侧的轮轴轴承预紧力不一致，或是在事故中的碰撞使轴承有所变形，就会导致汽车两侧车轮绕车轴的转动阻力不同。

最终的结果就是使两侧车轮转动线速度不同而导致行驶跑偏。

4.利用故障树分析法对奥迪A6汽车转向沉重且跑偏故障诊断进行分析

奥迪A6汽车转向沉重且跑偏故障诊断分析表

奥迪A6转向沉重且跑偏（T）

转向沉重（A1）

机械转向系统（A3）

转向轮气压不足（X1）

转向轮定位不准（A7）

转向轮本身定位不准（X2）

车轴变形（X3）

车架变形（X4）

转向系配合过紧或卡滞（A8）

转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合太紧（X5）

转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小（X6）

转向器缺油或无油（X7）

转向器壳体变形（X8）

转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪（X9）

转向纵、横拉杆球头连接处调整过紧或缺油（X10）

转向节主销与转向节衬套配合过紧或缺油（X11）

动力转向系统（A4）

液压转向助力系统失效或助力不足（A9）

转向油罐油液油量不足或规格不对（X12）

油路堵塞或不畅（X13）

油路中有泄漏现象（X14）

油路中有空气（X15）

转向泵传动带损坏或打滑（X16）

调节阀失效（X17）

机械传动机构损坏或调整不当（A10）

转向机构调整不当（X18）

汽车跑偏（A2）

车轮的相对位置不正确（A5）

左右车轮胎压不一样（X19）

左右车轮磨损程度不同（X20）

减振器失效（X21）

车脚变形（X22）

车桥移位及变形（X23）

车身倾斜（X24）

两侧车轮受到的阻力不一致（A6）

制动脱滞（X25）

左右车轮轴承预紧力不同（X26）

奥迪A6汽车转向沉重且跑偏故障树

5.课设总结

通过这次课程设计，自己最大的收获就是更加深入地了解并懂得了如何运用故障树分析法去寻找导致基本事件发生的最根本原因。

也对奥迪A6汽车转向沉重且跑偏故障诊断分析这一部分的内容掌握得更全面。

汽车行驶跑偏的现象越来越多，其危害性也越来越大，但对该故障的判断和排除却相当困难，不但在使用中，而且在修理过程中，采取不当措施，就会导致新的故障产生。

本方案利用故障树分析法，采取从简到繁，初步检测排除的方法，寻找故障，并借助专用仪器设备进行正确排除。

也为汽车其他故障的排除提供了一种思路与方法。

这次的课程设计，不仅可以巩固以前所学过的知识，而且还学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过网上搜寻各种文献资料，整合资料，对于以后资料如何收集有很大的帮助，其次对文字格式的要求也比以往更清楚更规范，对以后毕业论文的书写有一定的借鉴作用。

当然也是感激指导老师的谆谆教导，自己才踏踏实实地去做好每一份工作。

参考文献

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[2]沈逸敏.行驶跑偏原因的查找和排除[J].《汽车维护与修理》,2000,

（1）.

[3]陈焕江.汽车检测与诊断：

上[M].北京：

机械工业出版社,2001.

[4]陈焕江.汽车检测与诊断：

下[M].北京：

机械工业出版社,2002.

[5]蒋卫宁.汽车跑偏与侧滑原因浅析[J].《汽车驾驶员》,2002年,（7）.

[6]汽车行驶中不稳定现象的原因分析[J].《汽车维修》,2001年,（8）.

[7]唐继荣.奥迪车事故修复后行驶跑偏[J].《汽车维护与修理》,2001,（8）.

[8]董震,席金波.《奥迪A6轿车维修手册》[M].机械工业出版社,2004.

[9]〈美〉米切尔维修信息公司编.《奥迪A4、A6轿车维修手册》[M].中国机动车辆安全鉴定检测中心编译,2003.

[10]翁茂荣.汽车行驶跑偏与四轮定位参数匹配关系的研究[J].《拖拉机与农用运输车》,2005（5）.