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1、汽车动力转向系统毕业论文012916汽车动力转向系的原理与检修 2 摘要 2 绪论 3 1 概述 41.1什么是汽车转向系统 41.2汽车动力转向系统概述 41.3转向动力系统工作原理 82汽车动力转向系统的故障诊断 102.1动力转向系故障诊断 102.2转向系仪器检测 133对汽车动力转向系统的故障进行维修 164结论 22 谢辞 23 参考文献 24摘要本文阐述了汽车动力转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工 作原理、及可能出现的故障，同时提出了对出现的故障进行维修的可行方 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 学内容进行了良好的总结归纳，以此进一步熟悉掌

2、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 ：汽车动力转向系统，工作原理，故障，维修。绪论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及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。1.1什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 （steering system） 。汽车转向系统的功能就

3、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。1.2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

4、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动力转向系统概述动力转向系统是利用发动机的动力来帮助司机进行转向操纵的装置， 它把发动机的能量转换成液压能（电能或气压能），再把液压能（电 能或气压能） 转换成机械能作用在转向轮上帮助司机进行转向，故应称 之为动力助力转向系统。它最初主要是为了减小司机施加到方向盘上的转 向力而应用到汽车上的。从本世纪 30 年代开始在汽车上应用动力转向系 统。当时，主要是在重型汽车上安装，采用的动力源包括气压和液压。到 目前为止，气压动力转向已被淘汰，最广泛的应用的是液压动力转向，另 外还有刚开始推广应用的电动动力转向。目前

5、在国内外不但重型车装用动力转向系统，而且在轻型车和轿车上 也极普遍的应用。从 50 年代起，各汽车工业发达国家就竞相发展动力 转向装置。出现了许多生产动力转向器和转向油泵的专业厂家，并且 已将产品系列化。1、动力转向系统的优点：(1)减轻方向盘上的转向力，特别是在原地转向和低速大转角转向 时减小转向力；(2)提高了转向灵敏性。从汽车转向系统设计的两个主要要求即转 向轻便与转向灵敏这一矛盾出发，现在动力转向解决了转向轻便问 题，从而使得转向器设计可以根据整车布置的不同要求，选择更为合 适的转向器速比以提高转向系统的灵敏性，也即是可以更合理地选择 方向盘的圈数。这一点对于经常在山区多弯 ( 尤其是

6、多急弯 ) 公路上行 驶的汽车，效果更为明显；(3)减小了地面反冲对方向盘的影响；(4)在某个车轮爆破的情况下，可以更好地阻止车轮的突然转向，从 而改善安全性；(5)转向车轮的允许负荷较大，可以增加总布置的自由度。 2、对动力转向系统的期望(1)安全性：要有足够的使用寿命。即使在动力转向系统失效的情况 下，车辆仍然具有转向的能力。(2)敏感性：除了在各种行驶情况下都能提供足够的动力助力外，还 应该在方向盘上保持足够的路感。(3)维修保养性：维修保养性要好。1.2.1转向器结构与性能的分析比较和选型(1) 动力转向按其动力源可分为三类：1、气压式2、液压式3、电动式目前气压式已经淘汰，电动式在国

7、外已经开始实际应用，国内则尚 处于开发阶段，而使用最多的是液压式，其中还包括了增加电子控制 系统的速度感应式动力转向器。(2) 液压式动力转向系统按其布置型式分为：(1) 、整体式 - 机械转向机、控制阀、助力缸包含在一个总成内。(2) 、分置式 - 机械转向机与助力缸分开。1.2.2转向操纵机构图 1-2 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。1.2.3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.

8、2.4转向直拉杆 转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂 ( 或转向节臂 ) 。它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质 特种钢材制造的，以保证工作可 * 。直拉杆的典型结构如图 1-5 在转向轮 偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转 向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，上述三者间的连 接都采用球销。图 1-51. 螺母 2. 球头销 3. 橡胶防尘垫 4. 螺塞 5. 球头座 6. 压缩弹簧 7. 弹簧座8. 油嘴 9. 直拉杆体 10. 转向摇臂球头销1.2.5转向减振器随着车速的提高，现代汽车的转向轮有时会产生摆振(

9、转向轮绕主销轴线 往复摆动，甚至引起整车车身的振动)，这不仅影响汽车的稳定性，而且还影响汽车的舒适性、加剧前轮轮胎的磨损。在转向传动机构中设置转向 减振器是克服转向轮摆振的有效措施。转向减振器的一端与车身 （或前桥） 铰接，另一端与转向直拉杆（或转向器）铰接 。1.3 汽车动力转向原理汽车转向原理 汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心 点 O 转动，如图 1-4 显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且 左、右前轮也必须以这个中心点 O为圆心而转动。为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系：由转向中心 O 到外转向轮与地面接触点的距离，称为车转弯半径。转弯

10、半 径越小，则汽车转向所需场地就越小。当外转向轮偏转角达到最大值 max时，转弯半径 R 最小。在理想情况下，最小转弯半径 Rmin 与 max 的关系为：R mi动力转向系统的工作原理动力转向系统是在机械式转向系统的基础上加一套动力辅助装 置组成的。如下图，转向油泵 6 安装在发动机上，由曲轴通过皮带驱动并 向外输出液压油。转向油罐 5 有进、出油管接头，通过油管分别与转向油 泵和转向控制阀 2 联接。转向控制阀用以改变油路。机械转向器和缸体形 成左右两个工作腔，它们分别通过油道和转向控制阀联接。当汽车直线行驶时，转向控制阀 2 将转向油泵 6泵出来的工作液 与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态

11、，动力转向器不起助力作用。当 汽车 需要向右转向时，驾驶员向右转动转向盘，转向控制阀将转向油泵泵出来 的工作液与 R腔接通，将 L 腔与油罐接通，在油压的作用下，活塞向下移 动，通过传动结构使左、右轮向右偏转，从而实现右转向。向左转向时， 情况与上述相反。液压动力转向系统示意图l.转向操纵机构 2.转向控制阀 3.机械转向器与转向动力缸总成 4.转向传动结构 5.转向油罐 6.转向油泵 R.转向动力缸右腔 L. 转向动力缸左腔2 汽车转向系统的故障诊断2.1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 车和重型货车广泛图 2-2 机械转向系转向轮抖动常见故障原

12、因的诊断流程 采用了动力转向系。动力转向系一般是在机械转向系的基础上加装转向助 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。2.2.1转向沉重2.2.1.1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。2.2.1.2故障主要原因及处理方法 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

13、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。 油路中有泄漏现象，应予检修排除。 油路中有空气，应予排气。转向泵传动带损坏或打滑，应予调整或更换。调节阀失效，使输出压力过低，应予更换或调整。 转向机构调整不当，应予调整等。2.2.1.3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，转向泵传动带张紧力是否正常。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

14、力部分常见故障原因的诊断流 程。图 2-3 动力转系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程2.2.2 转向噪声2.2.2.1故障现象 汽车转向时，转向系出现过大的噪声。2.2.2.2故障主要原因及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。2.2.2.3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

15、的情况下，则由转 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，转向泵传动带张紧度也合适，则由油路不畅或控制 阀性能不良引起。2.2.3动力转向系的其他故障2.2.3.1转向助力瞬间消失故障原因主要是：转向泵传动带打滑，控制阀密封圈泄漏，系统泄漏 造成油面过低，发动机怠速过低，系统内有空气等。2.2.3.2转向盘回位不良故障原因主要是：系统内有空气、压力限制阀工作不良，控制阀弹簧 失效等。2.2.3.3转向盘自由行程过大 故障原因主要是：系统内有空气或压力限制阀失效。 需针对故障原因，找出故障位置。