1、 畢業(設計)論文開題報告論文題目 福特福克斯電子液壓助力轉向系統的優點及常見故障檢修院 (系)山東勞動職業技術學院汽車工程系專 業 汽車檢測與維修技術學生姓名 辛海金班 級 D09汽修三班指導教師 王婷2011 年 11 月摘 要汽車的轉向系統的性能是汽車的主要性能之一，轉向系統的性能直接影響到汽車的操縱穩定性，它對于確保車輛的安全行駛、減少交通事故以及保護駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。總數了國內外轉向系統的研究發展，介紹了各轉向系統的結構原理及其關鍵技術并提出汽車轉向系的發展趨勢。如何合理地設計轉向系統，使汽車具有良好的操縱性能，始終是設計人員的重要研究課題。在車輛

2、高速化、駕駛人員非職業化、車流密集化的今天，針對更多不同水平的駕駛人群，汽車的易操縱性設計顯得尤為重要。汽車發展了一百多年，其轉向系統也從最初的純機械系統發展到現在的助力轉向及其電子轉向。通過大量的數據及實踐我們找到了各種轉向系統的優劣，但汽車轉向系統每一次的變革都使整車的操控性、安全性上升了一個高度。關鍵詞：轉向系統電動助力轉向 轉向車輪 線控 電子轉向目 錄摘 要(1)第一章 緒 論1.1轉向系統概述(1)1.2轉向系統的發展概況(4)1.3汽車轉向原理及基本特性(5)第二章 汽車轉向系統的類型、組成及工作原理2.1 傳統轉向系統：機械轉向系統(7)機械轉向系統的組成.（7）機械轉向系統的

3、工作原理.（9） 機械轉向系統的優缺點（10）2.2 電液助力轉向系統.(11)電動液壓助力轉向系統EHPS的組成及工作原理（11）.1整體式液壓動力轉向器的結構的組成及工作原理（12）電液助力轉向系統的缺點.（13）2.3電子控制動力轉向系統SBW(Steer-By-Wire).（14）電子控制動力轉向系統的組成與分類.（14）電子控制系統的結構特點.（15）電子控制結構的主要優點.（15）2.4四輪轉向系統.（16）機械式四輪轉向系統.（16）動式四輪轉向（17）第三章 部分汽車轉向系的檢測與維修3.1機械轉向系統的檢測與維修(18)轉向器的檢測與維修(19)循環球式轉向器的檢修(20)齒

4、輪齒條式轉向器的檢修(23)3.2液壓動力轉向裝置主要部件檢查調整要點(24)3.3液壓式動力轉向系常見故障診斷與排除(25)3.4電控式動力轉向系故障的檢測(26)第四章 結論與展望4.1 本文總結和將來展望(27)致 謝(29)參考文獻(31)1 緒 論1.1 汽車轉向系統1.1.1 汽車轉向系統的概述汽車行駛中，駕駛員通過操縱轉向盤，經過一套傳動機構，使轉向輪在路面上偏轉一定的角度來改變其行駛方向，確保汽車穩定安全的正常行駛。1.2 轉向系統的發展概況發展綜述轉向系統是駕駛者通過方向盤來操縱和控制汽車的行進方向，從而實現自己的駕駛意圖。 一百多年來，汽車工業隨著機械和電子技術的發展而不斷

5、前進。到今天，汽車已經不是單純機械意義上的汽車了，它是機械、電子、材料等學科的綜合產物。 各時期汽車轉向系發展情況傳統的汽車轉向系統是機械式的轉向系統，汽車的轉向由駕駛員控制方向盤，通過轉向器等一系列機械轉向部件實現車輪的偏轉，從而實現轉向。近年來，隨著電子技術在汽車中的廣泛應用，轉向系統中也愈來愈多地采用電子器件。轉向系統因此進入了電子控制時代，相應的就出現了電液助力轉向系統。現如今在某些概念車上又有了一種電子轉向系統。它由：方向盤模塊、轉向執行模塊和主控制器ECU三個主要部分以及自動防故障系統、電源等輔助模塊組成。其發展前景非常可觀。1.3汽車轉向原理及基本特性 圖1-1車輪的運動軌跡若使

6、汽車能順利轉向，各車輪不產生滑動，轉向車輪須同向偏轉，且所有車 圖1-2 前輪的運動軌跡輪需要繞著一個轉向中心轉動，保證各車輪在轉向過程中均為純滾動。如圖1-1所示，汽車四個車輪A、B、C和D轉軸的延長線相交于一點O，O 點即為車輪的轉動中心，四個車輪的運動軌跡形成同心圓。這就是汽車轉向基本特性。2汽車轉向系統的類型、組成及工作原理2.1傳統轉向系統：機械轉向系統機械轉向系統的組成：轉向操縱機構：轉向盤、轉向軸、萬向節（上、下）、轉向傳動軸。 轉向器：內設減速傳動付，作用減速增扭。轉向傳動機構：轉向搖臂、轉向主拉桿、轉向節臂、 轉向節、轉向梯形。 圖2-1 機械轉向系統的組成和布置示意圖轉向操

7、縱機構1. 轉向操縱機構的功用與組成轉向操縱機構的功用是將駕駛員轉動轉向盤的操縱力矩傳給轉向器。2. 轉向盤轉向盤主要由輪圈1、輪輻2 和輪轂3 組成，其結構如圖2-2 所示。有的汽車喇叭開關按鈕裝在轉向盤上，方便駕駛員操作。 圖2-2 轉向操縱機構示意圖轉向盤自由行程應控制在轉向輪處于直線行駛位置時轉向盤向左或向右的自由行程不超過10°15°。3. 轉向軸和轉向管柱轉向軸用來連接轉向盤和轉向器，并將轉向盤的轉向轉矩傳給轉向器。4. 安全保護裝置在轉向操縱機構上體現的汽車被動安全技術有安全氣囊和能量吸收式轉向軸。(1)安全氣囊SRS安裝在轉向盤上。它的結構主要由傳感器、氣體

8、發生器、氣囊系統等三部分組成。 (2)能量吸收式轉向軸。 除了能滿足轉向軸常規的功能外，在汽車發生正面碰撞時，能夠有效地吸收碰撞能量，防止或減少碰撞能量傷害駕駛員的轉向軸叫做能量吸收式轉向軸。2.1.3機械轉向系統的工作原理：轉向傳動機構是把轉向器的運動傳給轉向車輪的機構，包括從搖臂到轉向車輪的零部件。當轉向盤直徑一定時，駕駛員操縱轉向盤手力的大小取決于轉向系統角傳動比的大小。汽車的轉向，完全由駕駛員所付的操縱力來實現的，操縱較費力，勞動強度較大，但其具有結構簡單、工作可靠、路感性好、維護方便等優點，多應用于中小型貨車或轎車上。 機械轉向系統的優缺點：雖然傳統轉向系統工作最可靠，但是也存在很多

9、固有的缺點：汽車的轉向特性受駕駛員駕駛技術的影響嚴重；轉向傳動比固定，使汽車轉向響應特性隨車速、側向加速度等變化而變化，駕駛員必須提前針對汽車轉向特性幅值和相位的變化進行一定的操作補償。轉向系統經濟性差， 2.2電液助力轉向系統：動力轉向系統就是在機械轉向系統的基礎上加設一套轉向加力裝置而形成的。轉向加力裝置減輕了駕駛員操縱轉向盤的作用力。轉向能源來自駕駛員的體力和發動機(或電動機)，其中發動機(或電動機)占主要部分，通過轉向加力裝置提供。電動液壓助力轉向系統EHPS(electro-hydraulic power steering)的組成.1整體式液壓動力轉向器的結構的組成及工作原理：整體式

10、液壓動力轉向器的結構：轉向控制閥、齒輪齒條式轉向器、轉向動力缸，組成整體式動力轉向器。電液助力轉向系統的缺點缺點：在車輛設計制造完成后，車輛轉向的助力特性不能改變。汽車在低速段可以得到很好的助力，但是在高速段需要有較好路感的時候，存在液壓油泄漏問題，不僅對環境造成污染，而且容易使其他部件損壞；在低溫下，液壓系統的工作性能比較差。優點：電動助力轉向系統能在不同車速下提供不同的助力特性。在低速行駛時，增加轉向助力，使得轉向更加輕便 ；在高速行駛時減少轉向助力，甚至為了提高路感增加轉向阻尼。電動助力轉向系統只在轉向時電動機才工作，為轉向提供助力，因而能減少能耗。2.3電子控制動力轉向系統SBW(St

11、eer-By-Wire)電子控制的動力轉向系統在低速行駛時可使轉向輕便、靈活；在中高速區域轉向時，能保證提供最優的動力放大倍率和穩定的轉向手感，提高了高速行駛的操縱穩定性。發動機前置前輪驅動的轎車，其前軸負荷的增加影響轉向輕便性的問題，所以電子控制動力轉向系統被逐步移置到轎車上，這樣不僅能很好地解決轉向輕便與轉向靈活的矛盾，還能提高行駛安全性和舒適性。電子控制動力轉向系統的組成與分類電子控制動力轉向系統，根據動力源不同可分為液壓式電子控制動力轉向系統(稱為EHPS)和電動式電子控制動力轉向系統，亦稱(ECPS)。EHPS 是在傳統的液壓動力轉向系統的基礎上增設控制液體流量的電磁閥、車速傳感器和

12、電子控制單元等。將EHPS分為三類：流量控制式、反力控制式和閥靈敏度控制式。2.3.2電子控制系統的結構特點電子轉向系統取消了方向盤與轉向輪之間的機械連接，改而由方向盤模塊、轉向執行模塊和主控制器ECU三個主要部分以及自動防故障系統、電源等輔助模塊組成。電子控制結構的主要優點1 取消了方向盤和轉向車輪之間的機械連接。2 電子轉向系統采用了軟件控制，因而可以把轉向系統與其它主動安全設備3 電子轉向系統也帶來了可觀的經濟性和環境效益。4 電子轉向系統是通過一個通用的執行器來調整轉向的。5 把動力性和汽車控制統一到一個系統中。6 對汽車生產商的好處。7 對將來的好處·提供轉向的舒適性。&#

13、183;方向盤的回饋力矩和轉向傳動比能通過軟件不斷的調整。·沒有轉向柱減少了駕駛員在事故中受傷的危險。·轉向行為(減速、加速、自動轉向)都被軟件記錄。2.4四輪轉向系統機械式四輪轉向系統圖2-7所示為福克斯先驅汽車采用的機械式四輪轉向系統。前后輪都設置有轉向器，兩轉向器之間用機械裝置連接，前輪轉向角決定后輪轉向角。 圖2-3 4ws前后輪轉向控制和機械式四輪轉向系統1. 系統組成福克斯先驅汽車機械式四輪轉向系統在二輪轉向裝置(2WS)的基礎上，增設前輪轉向器、后輪轉向器和中央軸。2. 系統工作原理與工作特性當轉向盤轉動量小時，后輪與前輪同向偏轉；當轉向盤轉動量大時，后輪與前

14、輪反向偏轉。這樣可以提高汽車高速時的操縱穩定性，并可以減小汽車的轉彎半徑。2.4.2動式四輪轉向電動四輪轉向系統前后輪轉向器均為電動助力，兩轉向器之間無任何機械連接裝置及液壓管道等部件，直接對前后輪的轉向進行控制，具有前后輪轉向角關系控制精確、控制自由度高、機構簡單等優點。電動四輪轉向系統由微機控制單元、前后輪轉向執行器、主副前輪轉向傳感器，主、副后輪轉向傳感器、后輪轉速傳感器、車速傳感器等組成。3 汽車轉向系的檢測與維修3.1機械轉向系統的檢測與維修轉向器的檢測與維修1. 蝸桿指銷式轉向器的檢修（1）分解要點首先擰下放油螺栓，然后，再擰下其余固定螺栓，取下側蓋。最后，松開轉向器上蓋的螺栓，取

15、出墊片、止推軸承外圈和保持架等，分解后，對全部零件進行徹底清洗，清洗后分開放置，以備檢測維修。（2）主要部件的檢修 殼體及蓋的檢修 蝸桿的檢修 蝸桿平面止推軸承的檢修 用游標卡尺檢測蝸桿與軸承的配合間隙 搖臂軸的檢修 搖臂軸主銷、支承軸承的檢修 (3) 裝復與調整要點 裝復殼內襯套和油封 裝復轉向器下蓋 裝復蝸桿 裝復上蓋總成 蝸桿軸承預緊度的調整 裝復側蓋 調整蝸桿，搖臂軸主銷嚙合間隙 加注潤滑油循環球式轉向器的檢修(1)轉向器的分解(2)主要零部件的檢修 殼體與蓋 搖臂軸 轉向螺桿螺母總成 轉向螺桿軸承(3) 裝配與調整的要點 螺桿螺母的裝配 螺桿軸承緊度調整要點 搖臂軸裝復要點 齒扇與齒

16、條的嚙合間隙調整要點3.1.3齒輪齒條式轉向器的檢修(1)齒輪齒條式轉向器分解要點 轉向操縱機構的分解 轉向器的分解(2) 主要零部件的檢修轉向操縱機構的檢修 轉向器的檢修轉向減振器的檢修各螺栓，螺母應按規定力矩擰緊 齒輪齒條間隙的調整 檢查3.2液壓動力轉向裝置主要部件檢查調整要點1、動力轉向器拆裝要點2、動力轉向器檢查要點3、貯油罐檢查要點4、液壓泵檢查要點3.3液壓式動力轉向系常見故障診斷與排除1、動力轉向沉重(1)泵磨損或傳動帶打滑，使油壓下降，則應更換油泵或傳動帶。(2)系統內油液不是，油面過低，應補充加注液壓油至標記 “MAX”處。(3)液壓系統內有空氣，造成氣阻，應及時將空氣排除

17、，消除氣阻。(4)發動機怠速過低，應檢查發動機怠速是否達到技術標準，并進行調整。2、轉向系統噪聲(1)傳動帶松弛，產生與帶輪的摩擦聲，應進行調整傳動帶的松緊度或更換傳動帶。(2)泵軸承間隙增大，發出機械噪聲，應更換軸承。(3)控制閥有故障，可更換控制閥或轉向器整體。(4)液壓泵安裝不牢固，螺栓螺母松動或其它部位連接不緊固，而導致噪音，應正確安裝泵體，緊固所有松動部位。(5)系統內有空氣，應及時排盡空氣，即可消除噪聲。3、左右轉向輕重不同（1）轉向控制閥（或液閥）不在中間位置，或雖在中間位置但與閥體模肩的間隙不相等。（2）液壓系統油腔內滲入空氣。（3）轉向控制閥內有雜物、污垢，使左右轉動阻滯，阻

18、力大小不同。（4）液壓系統中有漏油之處。3.4電控式動力轉向系故障的檢測1、電控單元（ECU） 控制單元（ECU）具有故障自診斷功能，當發生異常時能停止助力。同時，ECU可以記錄異常內容，并將其用脈沖個數顯示出來。 2、以三菱“Minica”微型車EPS為例介紹EPS系統主要部件檢測（1）轉向扭轉傳感器的檢測（2）電磁離合器檢測（3）電動機檢測（4）車速傳感器檢測4 結論與展望4.1 本文總結和將來展望通過做這次畢業設計，使我對大學三年的學習有了更進一步的認識，也更加系統的考核了我對所學專業知識的掌握程度及運用能力。在完成這次畢業設計的過程中我查閱了大量的資料，接觸了與汽車相關的設計、制造等領域的內容，還向去各個汽車公司實習的同學進行交流，在不斷的收集資料、整理資料、總結資料再整理之后終于完成了這次的畢業設計。總之通過這次畢業設計真