行驶系统故障诊断.docx

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行驶系统故障诊断

行驶系统的基础知识

一、行驶系统的组成：

车轮、车架、车桥、悬架等组成。

二、车桥的分类：

☞根据悬架的不同车桥分为：

整体式和断开式。

☞根据车桥上车轮的作用，车桥可分为：

转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支撑桥四种类型。

三、前轮定位:

转向车轮、转向节和前轴三者与车架的安装应保持一定的相对位置，这种具有一定位置的安装称为转向轮的定位，也叫前轮定位。

转向轮的定位参数：

主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。

现代汽车汽车主销后倾角一般不超过3°。

后倾角可以减小甚至为负角（主销前倾）。

主销后倾角的获得一般是由前轴、钢板弹簧、车架三者装配在一起时，由于钢板前高后低，使前轴后倾而形成的。

例如：

车架变形、钢板弹簧疲劳、转向节松旷、车桥扭转变形都将引起后倾角的变化。

主销内倾是由前轴在制造时其主销孔轴线的上端内倾斜而获得的。

例如：

前轴弯曲及主销与销孔的磨损变形都会引起内倾角变化。

前轮的外倾角是在转向节的设计中确定的。

前轮外倾角为1°左右。

非独立悬架车轮的外倾角是由转向节的结构确定的。

外倾角一般不能调节，但是独立悬架的转向桥大多可调整。

四、轮胎的认知

Ø轮胎的组成：

轮辐、轮辋、轮毂。

Ø轮胎规格的表示方法：

轮胎的规格可用外胎直径D、轮辋直径d、断面宽B、断面高H的名义尺寸代号表示。

斜交轮胎规格：

我过采用国际标准，斜交轮胎的规格用B-d表示，载重汽车斜交轮胎和轿车斜交轮胎的尺寸B和d均用英尺单位.B:

轮胎名义断面宽度，d:

轮辋直径代号。

如：

9.00-20表示轮辋直径20英寸，轮胎断面宽度9.00英寸。

国产子午线轮胎规格用BdR表示，其中R代表子午线轮胎。

子午线轮胎规格如：

195/60HR14表示该子午线轮胎断面宽度为195毫米，扁平率为60%，速度符号位H（最高形式速度为210㎞/h），轮辋直径为14英寸。

无内胎轮胎的规格：

载货汽车普通子午线轮胎无内胎轮胎规格用BRd.如8R22.5表示轮胎断面为8英寸，轮辋直径为22.5英寸，R表示子午线轮胎。

轻型货车子午线轮胎：

7.00R16.5TL轿车子午线轮胎205/70SR15TL等。

后者含义是该轮胎的断面宽度205毫米，扁平率70％，轮胎速度等级为S级（最高行驶速速为180㎞/h），子午线轮胎，轮辋直径为15英寸，无内胎轮胎。

与车轮相关的其他故障。

1振动

振动可分：

车身抖动、转向颤振、转向摆振

Ø摆振

摆振可分为两种：

在相对低速下20-60㎞/h持续出现的振动；只在高于80㎞/h的一定车速时才会出现的振动（称为“颤振”）。

现象：

方向盘来回转动的幅度较大。

摆振的定义是：

转向盘沿其转动的方向出现的振动。

造成摆振的主要原因是车轮总成不平衡、偏摆过量或轮胎刚度均匀性不足。

因此，排除这些故障，通常便可消除这种摆振。

其他可能的原因还有：

转向杆系故障、悬架系统间隙过大、车轮定位不当。

Ø车身抖动

造成抖动的原因：

车轮总成不平衡、车轮偏摆过量及轮胎刚度的均匀性不足。

因此，排除这些故障，通常可以消除车身的抖动。

车速在80㎞/h以下时，一般不会感觉到抖动。

高于这一车速时，抖动现象便会明显上升，然后在某一速度上达到极点。

如果车速在40-60㎞/h发生抖动，则一般是由于车轮总成偏摆过量或轮胎缺少均匀性所致。

2行驶沉重

Ø较低的充气压力会使轮胎与地面的接触面积太大，增加轮胎的行驶阻力。

Ø每种车型都有最适合其预计载荷和使用的推荐轮胎。

使用刚度较强的轮胎，会导致行驶沉重。

3转向沉重

引起转向沉重的原因：

Ø充气压力太低，会使轮胎面的接触面积变宽，增加轮胎与路面之间的阻力，从而使转向迟缓。

Ø车轮定位调整不当，也会引起转向沉重。

Ø转向轴颈和转向系统的故障，同样会引起转向沉重。

4车辆跑偏

车辆跑偏意味着当驾驶员试图使车辆向正前方行驶时，车辆却偏离并向某一侧行驶。

当左、右轮胎的滚动阻力相差很大，或绕左、右转向轴线作用的力矩相差很大时，最容易发生这种现象。

与车轮相关的原因：

Ø如左右轮胎的外径不同，每一轮胎转动一圈的距离便不相同。

因此，车辆往往会向左或向右行驶。

Ø左右轮胎的充气压力不同，则各车轮的滚动阻力也就不相同，车辆因此往往向左或向右改变行驶方向。

Ø前束和后束过量，或左、右外倾角或主销后倾角的差别太大，车辆也很可能像某侧偏斜。

差很大时，最容易发生这种现象。

前束不符合要求时，方向的自动回正能力减弱。

悬架方面的基础知识：

1.悬架的组成

弹性元件、减震器、导向装置和横向稳定杆等组成。

2.悬架的类型

Ø根据控制形式的不同，悬架可分为被动悬架和主动悬架

Ø主动悬架分：

主动式液压悬架和主动式空气悬架。

Ø根据导向机构的不同，悬架可分为独立悬架和非独立悬架

3.弹性元件

悬架采用的弹性元件：

钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧等。

Ø钢板弹簧（叶片弹簧）

Ø螺旋弹簧

螺旋弹簧只承受垂直载荷，使用时需要加装导向机构和减震器。

Ø扭杆弹簧

使用时需要加装导向机构和减震器。

Ø气体弹簧

气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧。

空气弹簧又有囊式和膜式两种。

空气弹簧主要使用在主动悬架上。

4.减震器

汽车悬架系统采用的减震器多为液压式减震器。

Ø双向作用筒式减震器

5.独立悬架

独立悬架的特点：

独立悬架采用的车桥是断开式的。

这样可以使发动机放低安装，有利于降低汽车重心，并使结构接凑。

独立悬架准许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使其平顺性得到改善，同时独立悬架的非簧载质量小，可提高汽车的附着性。

Ø独立悬架按车轮运动形式可以分一下三种类型。

车轮在汽车横向平面内摆动的横臂式独立悬架；

车轮在汽车纵向平面内摆动的纵臂式独立悬架；

车轮沿主销移动的独立悬架，包含烛式独立悬架（车轮沿固定不动的主销轴线移动）或以及麦弗逊式独立悬架（车轮沿摆动的主销轴线移动）

●横臂式独立悬架

按照横臂数的多少分为：

双横臂式独立悬架和单横臂式独立悬架。

其中双横臂式独立悬架按上下横臂是否等成又分为：

等长双臂式和不等长双臂式两种悬架。

双臂式独立悬架也有采用扭杆弹簧作为弹性元件的。

其扭杆弹簧可以纵向安装也可以横向安装。

●纵臂式独立悬架

分为：

单纵臂式和双纵臂式两种形式。

双纵臂式独立悬架的两个摆臂一般做成等长的，形成一个平行四杆结构。

这样当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。

因此双纵臂式独立悬架应用在转向轮上。

单斜臂式独立悬架是介于单横臂式和单纵臂式独立悬架的这种方案。

因此这种悬架适用于后悬架。

●车轮沿主销轴线移动的独立悬架

车轮沿主销轴线移动的独立悬架有两种形式：

一是车轮沿固定不动的主销移动的烛式独立悬架；二是车轮沿摆动的主销轴线移动的麦弗逊式独立悬架。

【行驶系统常见的故障诊断】

一、汽车行驶跑偏

1.故障现象

汽车不能保持居中位置行驶，不加外力情况下汽车自动行驶离直线行驶方向。

2.故障原因

i.两前轮气压不一致；

ii.两端主销后倾角或车轮外倾角不相等；

iii.前束过大或过小；

iv.有一边前钢板弹簧错位、折断、两边弹力不均或一边减震器失效；

v.前轮左右轮毂轴承松紧度调整不一，有一边车轮制动拖滞；

vi.转向节臂、转向节弯曲变形；

vii.前轴、车架变形，钢板弹簧U型螺栓松动等使左右轴距不相等；

viii.后桥轴管弯曲变形。

3.故障诊断

1检查轮胎的使用情况。

若一边轮胎产生胎冠中间或两肩磨损、外侧或内侧偏磨，以及由外向里或由里向外的锯齿形磨损时，可分别判断轮胎气压高或低、前轮外倾角过大或过小、前束过大或过小，从而进行必要的调整检修。

2当轮胎气压相同、轮胎直径不一致的情况下，车身有倾斜，应检查低的一边的钢板弹簧是否完好，弧度是否足够、弹力是否正确。

3汽车行驶一段里程后，用手触摸轮毂轴承和制动鼓，若有烫手，说明轮毂轴承过紧或制动系拖滞。

4若以上均属良好，将汽车正直停放在平坦路面上，用仪器检测前轮外倾角。

5用皮尺测量左右轴距是否相同。

二、低速摆振

1.故障现象

1当汽车低于20㎞/h的车速行驶时，前轮左右摆动；

2前轮摆动的幅度会越来越大致使整车筛糠般抖动。

2.故障原因

1前轴变形，前束过小或反前束（前大后小），前轮外倾角变小；

2钢板弹簧固定松动，挠度不良，负重后压平或下弯，使主销后倾角变化；

3转向器安装螺栓松动，传动间隙过大；

4转向节臂固定处松动；

5纵、横拉杆连接点松动，弹簧折断或出现间隙；

6轮毂轴承间隙过大；

7后轮超载或轮胎气压不足；

3.故障诊断

1检查转向系统。

一个人转动转向盘，另一个人在车身下观察转向传动机构，如转向盘自由转动量过大则故障在转向器本身；如转向摇臂摆动很多而前轮并不偏转，则故障在传动机构，应检查转向节臂和纵、横拉杆各球节是否松旷，必要时进行调整。

如果转向器和转向传动机构均为良好，应顶起前轴，在轮胎侧面，用撬棒撬动轮胎，检查轮毂轴承是否松旷，必要时进行调整和修理。

2测量前轮前束，按照各制造厂规定的测量部位进行。

前束失准，与前轮外倾角匹配不合理，不能有效地消除由于前轮外倾角所引起的车轮边向前滚动边横向滑移的现象，导致低速摆振。

测量结果不符规定时应正确调整。

3检查前钢板弹簧规格是否有误，弹性是否符合规定，U形螺栓是否松动。

这些因素都会引起后倾角变小，甚至失去前轮自动回正到中间位置直线行驶的能力而摆振。

4根据轮胎异常磨损。

三、高速摆振

1.故障现象

1车速在40-70㎞/h，前轮摇摆；

2当车速低于40-70㎞/h或高于70㎞/h时，前轮摇摆消失。

2.故障原因

1低速摆振的原因导致高速摆振；

2前轮轮胎使用修补的轮胎引起动不平衡；

3前轮轮辋摆差太大（3-5㎜），拱曲变形；

4传动系统的零件安装松动、传动轴弯曲、动平衡不符合规定；

5减震器失效、车架变形、螺钉松动、前轴变形或前钢板弹簧刚度不一致。

3.故障诊断

1顶起驱动桥，前轮加安全塞块，起动发动机，逐步换入高速档，使驱动轮达到摆振的速度，如果此时出现摆振现象，是传动系故障。

如果不出现摆振现象，是转向桥的故障。

2顶起转向桥，转动车轮检查静平衡情况和钢圈是否偏摆过大，必要时可换件进行对比试验。

3检查减震器效能。

其方法是：

用力扳动前保险杠（上下运动），检视减震器是否在伸张（或压缩）行程内动作，若车身上下颠簸2-3次故障现象后就停止，也无异响，证明减震器良好（其中含有钢板弹簧的刚度）

四、减振器故障

1.故障现象

1汽车行驶时车身连续无异常振抖，尤其行驶在不平路面振动更大；

2减振器油封或衬垫处有油液漏出；

3行驶中有噪声。

2.故障原因

1无油或油液不足；漏油的原因是油封磨损或损坏，衬垫破裂、压碎或螺栓松动；

2阀门被污物垫起；

3阀门与阀座贴合不严而造成的漏油；

4活塞与缸筒磨损；

5拉杆脱落或减震器臂与轴承松旷。

提示：

拉杆脱扣和胶垫损坏的故障原因。

Ø在旋紧螺母时，用力过大或用不符合的螺帽旋上而脱扣；

Ø胶垫压持过紧而失去应有的弹力；

Ø由于长期使用，震动损坏。

3.故障诊断

当对减震器效用发生怀疑时，可在汽车行驶一段路程后，用手触摸减震器外壳，手感温度较高为正常；若温度很低或无温热感，则可转为有故障，应进行维修或更换。

五、钢板弹簧故障

1．故障现象

1钢板弹簧折断：

车身出现倾斜现象，倾向钢板弹簧折断的一边；若前钢板弹簧折断，还会同时出现行驶跑偏。

2钢板弹簧窜动：

在行驶中，感觉汽车有斜扭现象，转向时转向盘一侧重一侧轻，特别是前钢板弹簧窜动而跑偏时尤为明显。

3钢板弹簧销、衬套、吊耳磨损：

在汽车行驶中，有异响，若是钢板弹簧的销、衬套、吊耳磨损过度，汽车行驶还会容易摆头。

2．故障原因

1钢板弹簧折断：

钢板弹簧受到汽车行驶中颠簸的交变应力，经过一定时期后，因疲劳而突然发生脆性断裂；也可以是应力集中处，在极限强度下突然断裂。

如满载行驶时紧急制动、在凹凸不平道路高速行驶、载荷过重等；钢板弹簧在装配时各片弧度不同和接触不良、回跳夹夹持过紧等都会造成钢板弹簧折断。

2钢板弹簧窜动：

钢板弹簧骑马螺丝松旷或脱扣；中心螺栓折断；钢板弹簧定位凸点磨平等。

3钢板弹簧销、衬套、吊耳磨损：

各铰接缺乏润滑油；吊耳与轴的配合过松，引起不合理的磨损；吊耳衬套磨损过度，没有及时更换，以致又将吊耳镶套处磨损。

3．故障诊断

对于钢板弹簧折断和销、衬套、吊耳磨损，在一定程度上通过观察、听、摸，即可做出诊断。

对于弹簧窜动，先检查骑马螺栓的固定状况，若是没有松动或脱扣，则用手捶在可疑钢板弹簧间敲击，发现窜动现象，可诊断为中心螺栓折断或定位凸点磨平。

【电子控制悬架系统故障诊断】

一、检修过程中注意的事项

二、功能检查

三、自诊断系统