汽車轉(zhuǎn)向盤擺振故障分析.doc

汽車轉(zhuǎn)向盤擺振故障分析摘要: 在汽車行駛中，方向盤擺振最為常見，方向盤擺振不但影響駕駛員對(duì)汽車的操縱，也會(huì)影響汽車行駛的平穩(wěn)性乘坐舒適性以及安全性。本文首先介紹了汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展及結(jié)構(gòu)，并且從汽車高速、中速、低速以及減速行駛狀態(tài)中，分析了方向盤擺陣故障的原因及其診斷、排除方法；簡(jiǎn)單分析了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓部分發(fā)生故障的診斷方法，并淺談了電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；最后通過(guò)案例對(duì)汽車轉(zhuǎn)向盤擺振故障加以分析。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)向；擺振；故障；電控 1引言隨著社會(huì)進(jìn)步科學(xué)的發(fā)展，汽車已經(jīng)進(jìn)入各家各戶，人們對(duì)汽車的了解也越來(lái)越深。有的時(shí)候你的愛車在行駛過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種問題或故障，對(duì)您造成不可避免的損失。而汽車行駛系統(tǒng)作為汽車的基本組成系統(tǒng)，它在行駛中也會(huì)出現(xiàn)各種問題。其中方向盤擺振最為常見，方向盤擺振不但影響駕駛員對(duì)汽車的操縱，也會(huì)影響汽車行駛的平穩(wěn)性乘坐舒適性以及安全性。為解決此問題，不但需要平時(shí)加強(qiáng)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系的保養(yǎng)，汽車轉(zhuǎn)向系的改良也占據(jù)了重要的一部分。因此這也促進(jìn)了汽車轉(zhuǎn)向系的發(fā)展。2汽車轉(zhuǎn)向系的發(fā)展及分類在汽車發(fā)展的100多年里，到今天，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的演進(jìn)，很大程度上促進(jìn)了汽車的發(fā)展。目前已經(jīng)有電液轉(zhuǎn)向系，電控轉(zhuǎn)向系和電子轉(zhuǎn)向系。應(yīng)用電子轉(zhuǎn)向系的汽車可能不會(huì)出現(xiàn)方向盤擺振。但是由于該轉(zhuǎn)向系的造價(jià)高并沒有得到廣泛應(yīng)用。所以目前大部分汽車還在應(yīng)用傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系電液轉(zhuǎn)向系和電控轉(zhuǎn)向系，因此汽車方向盤擺振故障依然存在。2.1傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)。汽車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕駛員操縱方向盤，通過(guò)轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向輪上而實(shí)現(xiàn)的。通常根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的形式可以分為：齒輪齒條式，循環(huán)球式，渦桿滾輪式，渦桿指銷式。而最常用的是齒輪齒條式和循環(huán)球式。從上世紀(jì)四十年代起，為了減輕駕駛員的體力負(fù)擔(dān)，在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上制造出液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上額外增加了一套液壓助力系統(tǒng)，一般由液壓油泵、V形帶輪、液壓油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。由于其工作可靠技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)控制閥的形式可以分為轉(zhuǎn)閥式和滑閥式。2.2電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)今年來(lái)，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中越來(lái)越多的采用電子器件。因此電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)便出現(xiàn)了?？梢苑譃閮纱箢悾弘妱?dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS和電控液牙助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ECHPS。EHPS是在液牙助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其特點(diǎn)是由原來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的液壓助力泵改為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，取代了由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的形式。ECHPS是在傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了電控裝置構(gòu)成的。2.3電控助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS把一個(gè)機(jī)械的系統(tǒng)和一個(gè)電控的電動(dòng)馬達(dá)結(jié)合在一起，形成一個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，助力由電機(jī)提供。因此要有一個(gè)力矩傳感器來(lái)測(cè)量作用在方向盤上的力矩。助力的大小受控于電控單元ECU。根據(jù)助力作用的位置不同，EPS可以分為三中形式：轉(zhuǎn)向軸助力式、小齒輪助力式、齒條助力式。2.4電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)SBW （steering by wire）取消了方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，轉(zhuǎn)而由方向盤模塊、轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊和電控ECU三個(gè)主要部分以及自動(dòng)防故障系統(tǒng)、電源等輔助模塊組成。由于SBW取消了方向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，通過(guò)軟件協(xié)調(diào)他們之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，因而取消了它們之間的機(jī)械約束和干涉，使之可以相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。3傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系方向盤擺振鼓掌分析3.1什么叫方向盤擺振汽車在行駛時(shí)方向盤左右搖擺或上下抖動(dòng)的現(xiàn)象稱為方向盤擺振。3.2汽車低速行駛時(shí)方向盤擺振故障分析汽車低速行駛時(shí)，1方向盤擺振的原因有：路況不好，車輪受路面沖擊較大。2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，各傳動(dòng)件之間的間隙過(guò)大3軸心套磨損嚴(yán)重4轉(zhuǎn)向盤自由行程過(guò)大。診斷與排除：首先，檢查轉(zhuǎn)向盤自由行程是否過(guò)大，若轉(zhuǎn)向盤自由行程過(guò)大應(yīng)進(jìn)行調(diào)整或更換必要零部件，若轉(zhuǎn)向盤自由行程符合要求，則支起該車，檢查前輪軸承是否松動(dòng)，若是則更換新軸承，若不是則檢查左右兩下支臂、連桿組件、橫拉桿轉(zhuǎn)向減振器等部件的連接情況，看是否松動(dòng)，若是由于螺絲松動(dòng)引起的各連接件之間松動(dòng)，則擰緊螺絲;若由于各連接件連接部分磨損嚴(yán)重引起的松動(dòng)，則需要更換必要件。若各連接件之間無(wú)松動(dòng)情況，則檢查軸心套活動(dòng)量是否符合要求，若活動(dòng)量過(guò)大，則需要調(diào)整，必要時(shí)進(jìn)行更換。若活動(dòng)量符合要求，則檢查前輪定位參數(shù)是否符合規(guī)定，并進(jìn)行檢查調(diào)整。3.3汽車高速行駛時(shí)方向盤擺振故障分析汽車在某一高速行駛時(shí)，方向盤會(huì)出現(xiàn)擺振，當(dāng)?shù)陀诨蚋哂谠撍俣葧r(shí)，則不出現(xiàn)擺振，其主要原因有前輪減震器變形引起的前輪定位參數(shù)失準(zhǔn)，傳動(dòng)軸、車輪不平衡。診斷及排除：首先檢查輪胎氣壓是否符合規(guī)定，若不符合規(guī)定調(diào)整輪胎氣壓后進(jìn)行試車。若輪胎氣壓符合規(guī)定，檢查前輪動(dòng)平衡和靜平衡情況，若不平衡量超過(guò)規(guī)定值應(yīng)進(jìn)行檢修，若復(fù)合規(guī)定值則檢查前輪定位參數(shù)，若前輪定位參數(shù)復(fù)合規(guī)定則檢查傳動(dòng)軸平衡量是否符合規(guī)定，若不符合規(guī)定進(jìn)行校正或更換，若符合規(guī)定值則檢查轉(zhuǎn)向器內(nèi)部連接處的間隙，并進(jìn)行調(diào)整或更換。3.4汽車減速或制動(dòng)時(shí)方向盤擺振故障分析汽車減速或制動(dòng)時(shí)方向盤擺振的原因主要有制動(dòng)盤或制動(dòng)塊表面不平，前輪軸承松動(dòng)，前懸架各連接處松動(dòng)。診斷與排除：支起前橋，檢查兩前輪軸承是否松動(dòng)，若不松動(dòng)則檢查制動(dòng)盤表面，若不平則進(jìn)行更換。檢查前懸架各連接件是否松動(dòng)，若松動(dòng)進(jìn)行檢修。3.5液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤擺振故障分析由于液壓助力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上增加了一套助力裝置，所以該系統(tǒng)中方向盤擺振的原因除了機(jī)械部分引起的外，還會(huì)出現(xiàn)在助力裝置部分，主要原因有：液壓系統(tǒng)進(jìn)入空氣;分配閥反作用彈簧彈力不足或折斷;轉(zhuǎn)向油泵流量過(guò)大或溢流閥調(diào)整不當(dāng);液壓系統(tǒng)中嚴(yán)重缺油。診斷與排除：首先判斷該故障是出現(xiàn)在機(jī)械部分還是動(dòng)力裝置部分，可以先檢查機(jī)械部分，若無(wú)故障則表明出現(xiàn)在助力裝置部分。首先檢查助力油油量是否復(fù)合規(guī)定，若油量過(guò)少則液壓系統(tǒng)中有可能漏油，應(yīng)進(jìn)行檢修，同時(shí)液壓系統(tǒng)中有可能進(jìn)入空氣。若油量符合規(guī)定值則檢查油泵流量或溢留閥，若流量符合規(guī)定，則檢查分配閥反作用彈簧。4其他轉(zhuǎn)向系方向盤擺振故障分析由于電液動(dòng)力轉(zhuǎn)向系和電控助力轉(zhuǎn)向系都是在傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系上發(fā)展起來(lái)的，其主要不同之處在于助力的提供方式和控制方式不同，所以在這兩種系統(tǒng)中若出現(xiàn)轉(zhuǎn)向盤擺振故障，則可以傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系方向盤擺振的診斷方法來(lái)處理。由于電子轉(zhuǎn)向系中方向盤和車輪不是機(jī)械連接，所以不應(yīng)該存在方向盤擺振故障。即使存在，可能是控制裝置給方向盤發(fā)出了錯(cuò)誤信號(hào)造成的。5案例分析案例1故障現(xiàn)象：一輛速騰1.6手動(dòng)擋汽車在時(shí)速達(dá)到120公里時(shí)方向盤輕微抖動(dòng)。故障診斷與排除：首先詢問車主在車速在120公里以上或以下時(shí)方向盤是否抖動(dòng)，如果汽車在時(shí)速超過(guò)120公里或低于120公里時(shí)方向盤比較平穩(wěn)，則是由于前輪動(dòng)不平衡引起的，由于方向盤是輕微抖動(dòng)，所以不平衡量也不大，精度要求比較高，建議車主到4S店做車輪動(dòng)平衡或到專業(yè)做車輪動(dòng)平衡的地方去做。如果方向盤隨著車速的提高抖動(dòng)的越來(lái)越厲害，并且整個(gè)車也跟著抖動(dòng)起來(lái)，首先要看該車前輪是否變形，輪胎磨損情況，一般更換輪胎就會(huì)得到解決問題。對(duì)于后驅(qū)動(dòng)的汽車，傳動(dòng)軸十字軸有礦量也是主要原因之一。案例2故障現(xiàn)象一輛本田CRV，在行駛到4萬(wàn)到5萬(wàn)公里時(shí)，出現(xiàn)剎車方向盤抖動(dòng)。故障診斷與排除：對(duì)于4萬(wàn)到5萬(wàn)公里的汽車，在剎車時(shí)方向盤抖動(dòng)的原因有1剎車盤于剎車片之間摩擦的不平。2剎車盤銹蝕部分被摩擦后不平。3剎車盤高溫時(shí)遇水變形。3剎車盤材質(zhì)軟。4剎車盤與剎車片之間有小石子進(jìn)入導(dǎo)致剎車盤磨損不平。對(duì)于這種現(xiàn)象，車主可以到4S店做光盤處理或直接