汽车转向系统故障诊断与维修.docx
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汽车转向系统故障诊断与维修
某某职业技术学院毕业论文
汽车转向系统故障诊断与维修
2014届机械工程系
专业汽车检测与维修
学号09
学生某某李克俭
指导教师X永胜
完成日期2013年12月27日
毕业论文评语与成绩
学生某某
李克俭
专业
汽车检测与维修
班级
汽修1102
学号
09
毕业论文题目
汽车转向系统故障诊断与维修
指导教师某某
X永胜
指导教师
职称
指导教师评语：
辩论小组意见：
辩论小组组长签字：
年月日
成绩：
系主任签字：
年月日
毕业论文任务书
题目
汽车转向系统故障诊断与维修
专业
汽车检测与维修
班级
汽修1102
学生某某
李克俭
所在系
机械工程系
导师
某某
X永胜
导师
职称
一、论文内容
汽车转向系统故障的分析、检测和排除。
二、根本要求
1、熟悉掌握汽车转向系统的结构工作原理。
2、熟悉掌握汽车转向系统检测技术。
3、熟悉掌握汽车转向系统故障诊断排除原理。
三、研究方法与技术指标
1、查找文献，网络搜集资料。
2、熟悉掌握汽车转向系统故障的原因。
四、应收集的资料与参考文献
[1]林逸，施国标．汽车电动助力转向技术的开展现状与趋势[J]．公路交通科技，2001．6.2.
[2]X波，朱俊A16-汽车转向系统维修实例[J]．科技文献，2011.02.20.
[3]齐志鹏，洪湘．汽车转向悬架制动系统使用与维修问答[J]．金盾．2006.10.
五、进度计划
1、2013.12.9-2013.12.11定论文题目。
2、2013.12.11-2013.12.25毕业论文定稿并且提交电子版。
3、2013.12.26-2013.12.27提交毕业论文并且组织辩论。
教研室主任签字
时间
年月日
毕业论文开题报告
题目
汽车转向系统故障诊断与维修
专业
汽车检测与维修
班级
汽修1102
学生某某
李克俭
一、文献综述〔立论依据〕
转向系统：
用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统（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。
汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。
二、研究内容与预期目标
1、通过完成毕业论文的过程，提高综合运用所学知识和技能分析、解决实际问题的能力；
2、通过毕业论文撰写的过程，提高资料、信息的收集与分析、综合的能力；提高独立研究、使用网络和计算机的能力与了解论文撰写的根本格式。
3、通过此课题的研究过程，充分了解转向系统结构、工作原理以与故障检修分析。
三、研究方案〔研究方法〕
1、查找文献，搜集资料。
2、结合在实践中的应用进展分析总结。
四、进度计划
1、2013.12.9-2013.12.11定论文题目。
2、2013.12.11-2013.12.25毕业论文定稿并且提交电子版。
3、2013.12.26-2013.12.27提交毕业论文并且组织辩论。
摘要
本文阐述了汽车转向系统各个局部的作用、组成、主要构造、工作原理、与可能出现的故障，同时提出了对出现的故障进展维修的可行方案；采用了理论与实际相结合的方法，对每个问题都有良好的认识，对所学内容进展了良好的总结归纳，以此进一步熟悉掌握汽车转向系统的各方面知识，深化巩固所学知识，做到理论与实际相结合，在理论学习的前提下，用实际更好的理解所学内容。
关键词:
汽车转向系统；工作原理；故障；维修
前言
汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。
起作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击与汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。
因此，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。
第一章什么是汽车转向系统
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。
汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。
汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。
第二章汽车转向系统概述
汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。
就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是,驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向桥（一般是前桥）上的车轮（转向轮）相对于汽车纵横线偏转一定角度。
这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系统。
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。
第三章转向系统简介与工作原理
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局部组成〔如图1-1〕。
图1-1向系统结构
上图是一种机械式转向系统。
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。
第四章汽车转向系统的故障诊断
4.1机械转向系故障诊断
机械转向系的常见故障部位主要有：
转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器等。
机械转向系的常见故障主要包括：
转向沉重和转向轮抖动等。
4.1.1转向沉重
4.1.1.1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。
4.1.1.2故障主要原因与处理方法
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转向器主动局部轴承调整过紧或从动局部与衬套配合太紧，应予调整。
④转向器主、从动局部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。
4.1.1.3故障诊断方法
以桑塔纳乘用车为例，先检查轮胎气压，排除故障由轮胎气压过低引起。
接着按图2-1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。
图2-1机械转向系转向沉重常见故障原因的诊断流程
4.1.3转向轮抖动
4.1.3.1故障现象
汽车在某低速X围内或某高速X围内行驶时，出现转向轮各自围绕自身主销进展角振动的现象。
尤其是高速时，转向轮摆振严重，握转向盘的手有麻木感，甚至在驾驶室可看到汽车车头晃动。
4.1.3.2故障主要原因与处理方法
转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准，转向系连接部件之间出现松旷，旋转部件动不平衡。
具体原因主要有：
①转向轮旋转质量不平衡或转向轮轮毂轴承松旷，应予校正动平衡或更换轴承。
②转向轮使用翻新轮胎，应予更换。
③两转向轮的定位不正确，应予调整或更换部件。
④转向系与悬挂的运动发生干预，应予更换部件。
⑤转向器主、从动局部啮合间隙或轴承间隙太大，应予调整或更换轴承。
⑥转向器垂臂与其轴配合松旷或纵、横拉杆球头连接松旷，应予调整或更换。
⑦转向器在车架上的连接松动，应予紧固。
⑧转向轮所在车轴的悬挂减振器失效或左右两边减振器效能不一，应予更换。
⑨转向轮所在车轴的钢板弹簧U形螺栓松动或钢板销与衬套配合松旷，应予紧固或调整。
⑩转向轮所在车轴的左右两悬挂的高度或刚度不一，应予更换等。
4.1.3.3故障诊断方法
以桑塔纳乘用车为例，根据转向轮抖动特征，按照图2-2械转向系转向轮抖动常见故障原因的诊断流程找出故障部位。
图2-2机械转向系转向轮抖动常见故障原因的诊断流程
4.2动力转向系故障诊断
为了操纵轻便，转向灵敏和提高行车安全，目前高级乘用车、豪华客车和重型货车广泛
采用了动力转向系。
动力转向系一般是在机械转向系的根底上加装转向助力装置；常用的助力装置是液压式，主要由转向泵、动力油缸、控制阀、转向油罐和油管等组成。
动力转向系的常见故障部位主要有：
转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器、转向泵、控制阀、油管接头等。
动力转向系的常见故障主要是转向沉重和转向噪声。
4.2.1转向沉重
4.2.1.1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。
4.2.1.2故障主要原因与处理方法
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。
4.2.1.3故障诊断方法
检查转向油罐中油液是否不足，规格是否不对和有无气泡，检查管接头有无松动，转向泵传动带X紧力是否正常。
将转向盘向左右极限位置来回转动，如果左右转向都沉重，故障在转向泵、液压缸或转向传动机构；如果左右转向助力不同，故障在控制阀。
详见图2-3所示动力转向系转向沉重助力局部常见故障原因的诊断流程。
图2-3动力转系转向沉重助力局部常见故障原因的诊断流程
4.2.2转向噪声
4.2.2.1故障现象
汽车转向时，转向系出现过大的噪声。
4.2.2.2故障主要原因与处理方法
装有动力转向系的汽车，在发动机起动后，转向助力泵的溢流阀中出现液流噪声是正常的，但噪声过大甚至影响转向性能时，该噪声应视为故障。
因助力系统引起转向噪声的原因主要是：
①转向泵损坏或磨损严重，应予修理或更换。
②转向泵传动带打滑，应予调整或更换。
③控制阀性能不良，应予检修。
④系统中渗入空气，应予排气。
⑤管道不畅，应予检修等。
4.2.2.3故障诊断方法
转向时发出“咔哒〞声，在已排除转向泵叶片噪声的情况下，如此由转向泵带轮出现松动引起。
转向时发出“嘎嘎〞声，由转向泵传动带打滑引起。
转向时转向泵发出“咯咯〞声，是由于系统中有空气；发出“嘶嘶〞声，而且系统无泄漏，转向泵传动带X紧度也适宜，如此由油路不畅或控制阀性能不良引起。
第五章汽车转向系的典型故障分析
5.1动力转向系统转向沉重。
车型：
丰田皇冠V62.5L。
1.故障现象：
轿车行驶在平坦、笔直的公路上，假如双手离开转向盘，汽车将马上向右跑偏。
平时开车也感觉转向盘左转向沉重。
2.故障分析与排除:
前束与左右横拉杆的长度不一致。
该车采用双横拉杆结构，要求安装时左右横拉杆的长度必须都等于360mm。
检查却发现右横拉杆长度为330mm，左横拉杆长度为365mm，这会造成转向盘在正中位置时，左前轮比原来内收，右前轮比原来外X，直线行驶中两前轮都有向右滚动的倾向。
因此方转向盘必须稍向左打，才能保证汽车沿直线行驶。
这也正是汽车易向右跑偏、大转向沉重，以与轮胎偏磨加剧的原因。
经调整等长且前束值达到规定值〔2mm－4mm〕后，故障排除
5.2转向系统有异响
车型：
JettaCT__经济型5V捷达
1.故障现象：
一辆捷达轿车装备1.6升、20气阀发动机，带转向助力装置，在打方向盘时有“吱、吱〞异响。
2.故障分析与排除：
该车由于转向助力系统元件少，组成简单（一般由转向助力泵、上下压油管、助力转向机和储油壶组成），而且不易对部件进展维修，所以一般采用换件修理法进展故障诊断与维修。
转向助力泵是助力转向系统中的易损件，而且助力泵出现故障，一般都会在打转过程中出现异响，所以先将转向助力泵更换，故障依然存在。
认真观察故障现象，打转向过程中，用手摸助力泵和高压管，随着“吱、吱〞声手摸处感到异常震手，类似于转向打到头的现象，分析原因还是油路不畅，于是又进展了更换转向机和高压油管的工作，故障还是存在，整个系统只剩转向机和高压油储油壶没有更换了。
最后准备更换剩下的部件，把助力油放掉后，偶然发现储油壶的进油管直径略小，而且油孔中有一注塑毛边，挡住1/3的油道，故障应该就在此了。
更换转向助力油储油壶，进展加油排气工作，启动发动机打转向，故障消失了。
5.3转向盘抖动
车型：
丰田皇冠新款3.0轿车
1.故障现象：
转弯时方向盘有抖动感觉，并且前轮伴随有“咔咔〞声。
2.故障分析与排除：
此车已在2家汽车修理厂维修过，更换过前悬挂上悬挂臂和斜拉杆〔此车前悬挂与凌志ls400前悬挂类似〕。
把车送上台架，两人分工合作，一人在驾驶室转动方向盘，一人在下面观察前悬挂和方向机等零部件的状况。
经过如此检查发现，方向机的两个圆柱形固定胶套破裂松旷。
询问零配件销售商，方向机这两个圆柱形固定胶套不按单件销售，只能购置方向机总成。
考虑到车主的经济能力，决定对方向机圆柱形固定胶套进展修改。
用圆柱形铜套进展代替。
加工好两个圆柱形铜套装配好方向机后试车，转弯时方向盘抖动感觉消除，但转弯时前轮“咔咔〞声依然存在。
再仔细感觉发现，不轻踩刹车踏板转弯时前轮异响并不存在。
拆下前后刹车片，刹车片和刹车碟并无不妥，但发现与刹车片配合固定的套件夹积满了泥污，用化清剂清洁干净套件夹上的泥污，装复刹车片和轮胎后试车，前轮异响消除。
此车全部故障消除。
结论
汽车电子化已成为当前的热点，电子信息技术和汽车制造技术逐步走向融合，电子技术让汽车转向系统到达一个新的领域。
随着未来汽车市场的快速开展和汽车电子价值含量的迅速提高，我国汽车电动转向系统将形成巨大经济规模效应。
可以预料，随着我国汽车技术的进步，汽车电子新技术必将会得到越来越广泛的应用，国产汽车电动转向系统也必将走向成熟。
虽然要赶上国际汽车的最高水平还有一段路要走，但将来在世界汽车技术尤其是汽车电动转向系统这一领域，我国必定占有一席之地。
参考文献
[1]林逸，施国标．汽车电动助力转向技术的开展现状与趋势[J]．公路交通科技，2001．6.2.
[2]X波，朱俊A16-汽车转向系统维修实例[J]．科技文献，2011.02.20.
[3]齐志鹏，洪湘．汽车转向悬架制动系统使用与维修问答[J]．金盾．2006.10.
[4]谭本忠，看图学修汽车转向系统[J]．机械工业.2010.5.28.
[5]郭丽萍，电动式动力转向系统（EPs）原理浅析[J]．城市公共交通，2003．6.
致谢
走的最快的总是时间，来不与感叹，大学生活已近尾声，三年多的努力与付出，随着本次论文的完成，将要划下完美的句号。
本论文设计在X永胜教师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，论文初稿与定稿无不凝聚着X永胜教师的心血和汗水，在我的毕业设计期间，X永胜教师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，X永胜教师一丝不苟的作风，严谨某某的态度使我深受感动，没有这样的帮助和关怀和熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计。
在此向X永胜教师表示深深的感谢和崇高的敬意！
在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予我诸多教导和帮助的各位教师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。
不积跬步何以至千里，各位任课教师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以表现，顺利完成毕业论文。
同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。
我还要感谢同组的各位同学以与我的各位室友，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢！
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