1、動力轉向系統故障診斷與排除摘要：汽車動力轉向系統出現故障會影響到汽車的動力性、操縱穩定性和行駛安全性。如今，一般轎車都有動力轉向系統，研究動力轉向系統顯得尤為重要，通過對動力轉向系統的常見故障的分析，提出了有效的故障診斷和排除的方法，同時提出了定期檢查的一系列針對性保養維護措施。關鍵詞：汽車；動力轉向；故障診斷；排除 1.概述動力轉向系統主要由動力轉向裝置、轉向操縱機構和轉向傳動機構三部分組成。動力轉向裝置是在機械轉向裝置的基礎上加設一套轉向加力裝置而形成的，主要包括動力轉向器、動力轉向油泵、儲油罐等。它的轉向油泵為雙作用葉片泵，轉向器結構型式為齒輪齒條式。 2. 動力轉向系統的常見故障及排除

2、動力轉向系統的故障包括一般故障、轉向噪聲和油液滲漏等。在進行故障排除時，由于油箱缺油、油液高度不足及系統內存在空氣等都是影響動力轉向系統正常工作的原因，所以在出現動力轉向系統故障時，應先確認是否存在以上問題，然后再進行其它部分故障的排除。2.1 一般故障動力轉向系統的一般故障包括轉向沉重、轉向沖擊、轉向不靈和轉向回跳等。2.11轉向沉重A.故障現象: 行車轉向時，轉動轉向盤感到沉重,檢查轉向盤的轉向動力時，其值大于30N。B.可能存在的故障原因:a.油箱缺油或油液高度不足，系統中混入大量空氣；b. 輪胎充氣不足，四輪定位不準確；c. 動力轉向油泵的壓力異常；d. 動力轉向器與轉向油泵之間的進油

3、管堵塞；e. 齒條導向螺塞調整不當。C.故障排除：a. 檢查動力轉向油泵的壓力。在壓力控制閥和截流閥全開的情況下測量怠速時靜態油壓。 其值應等于或略小于1500Kpa，否則應檢查動力轉向器與動力轉向油泵之間的進油和回油管路及軟管是否堵塞、老化或變形。若油管正常，則說明轉向閥有故障；b. 若被測靜態油壓正常，則在壓力控制閥和截流閥全閉的情況下，測量油泵在怠速時的卸荷壓力，其值應為7200KPa7800KPa。若卸荷壓力過低，則應檢查流量控制閥與油泵總成是否正常；c. 若上述檢查的卸荷壓力正常，則檢查轉向盤向左與向右轉動時的轉動力，兩者的差值應2.9N，否則應檢查油缸管路是否變形或安裝不當。若油缸

4、管路正常，則應檢查齒條軸是否彎曲變形，齒條導向螺塞調整是否過緊；若齒條導向螺塞調整正常，則說明轉向控制閥有故障；d. 若左右兩方向轉向盤轉向力的差值正常，則應檢查并調整齒條導向螺塞，若不能消除上述故障，則應更換動力轉向器；若齒條導向螺塞調整正常，則應檢查動力轉向裝置以外的下列零件是否存在下述故障：轉向軸相關零部件卡滯，轉動不自如；轉向軸萬向節故障；各球頭銷裝配過緊或缺油和轉向系統內機件相互干涉等。2.12 轉向沖擊或振動A.故障現象: 當前輪達最大轉向角時，車輛出現沖擊或振動。B.可能存在的故障原因：a. 齒條導向螺塞調整不當；b. 動力轉向泵驅動帶打滑；c. 轉向泵流量控制閥卡滯。C.故障排

5、除：a. 檢查齒條導向螺塞的調整是否正確，并視情調整。若調整無效，則應更換動力轉向器；b. 若齒條導向螺塞調整正確，則應檢查動力轉向油泵驅動皮帶是否打滑，必要時調整其預緊力或予更換。2.1.3 轉向不靈或操縱不穩A.故障現象：汽車直線行駛時感覺行駛不穩，有向左或向右偏駛的現象。B.可能存在的故障原因：a. 齒條導向螺塞調整不當；b. 動力轉向油泵驅動皮帶打滑；c怠速轉速不穩.C.故障排除：a. 檢查齒條導向螺塞的調整是否正確，并視情進行調整;b. 檢查動力轉向油泵驅動皮帶是否打滑，并視情調整其預緊力，必要時更換驅動皮帶;c. 檢查怠速轉速是否過低或怠速不穩。在發動機怠速或車輛低速行駛時轉動轉向

6、盤，若發動機熄火，則說明發動機怠速不正常，應予以調整。2.1.4 轉向回跳A.故障現象：車輛轉彎時，轉向盤有回跳現象。B.可能存在的故障原因：a動力轉向油泵驅動皮帶打滑;b油泵壓力不符合標準。C.故障排除：a. 檢查動力轉向油泵驅動皮帶是否因打滑致使油泵瞬間停止工作而失去助力作用。若是，則調整皮帶預緊力，必要時應更換皮帶;b. 安裝動力轉向壓力表，在壓力控制閥和截流閥完全關閉的情況下測量油泵壓力。若油泵壓力不在7200kpa7800KPa，則應檢查流量控制閥是否正常。若正常，則應更換動力轉向油泵總成。2.2 轉向噪聲為便于故障分析，我們將轉向系統的噪聲分為系統噪聲和動力轉向油泵噪聲兩種。2.2

7、.1系統噪聲汽車轉向時，轉向系統有不太大的噪聲是正常現象。但噪聲不能過大。A.轉向系統“嗡嗡”聲的故障排除a. 檢查噪聲是否因油液脈動而引起，若是，則屬正常現象；b. 檢查噪聲是否因液力變矩器或ATF（變速箱）油泵工作不良而引起。檢查時可通過暫時拆下動力轉向油泵驅動皮帶來判斷。若拆下皮帶后，噪聲仍存在，則說明液力變矩器或ATF油泵工作不良；c. 檢查出油（高壓）軟管是否與其他機件相摩擦，若是，則應重新固定出油軟管。B.轉向系統“咔嗒”聲或振顫的故障分析a. 檢查轉向軸萬向節、橫拉桿及球頭銷是否松曠，必要時擰緊松動的緊固件或更換不良的零部件；b. 檢查轉向軸是否有明顯的擺動，若有，則應更換轉向軸

8、總成；c. 檢查齒條導向螺塞調整是否正確，并視情進行調整。若在發動機停機時，左右轉動轉向盤有“咔嗒”聲或振顫聲，這是由于轉向控制閥觸碰其限位器所致，屬正常噪聲。2.2.2動力轉向油泵噪聲A.故障現象：轉向時液壓泵處發生響聲。B.故障診斷與排除： a. 先檢查油箱內的油面高度，若油面過低應補足液壓油；b. 檢查驅動部分的工作情況，檢查皮帶是否過松、驅動齒輪及其他部件是否損壞，若不正常應按規定要求給予調整、修復；c. 檢查回油管的回油情況，觀察液壓油中是否夾帶有氣泡(油液呈混濁狀) 之處，如有氣泡，應先查出漏氣，然后再排除空氣； d. 檢查油箱濾芯以及油路各處有無堵塞、損壞，若有均應將其修復。 2

9、.3 動力轉向油液滲漏a. 油管管路泄漏：檢查轉向油罐、動力轉向器、動力轉向油泵、油泵進出油軟管及其接頭、動力缸管路及其接頭等處是否有油液滲漏現象；b. 檢查時，循油跡即可查明具體滲漏部位，必要時進行緊固作業或更換密封元件； c. 檢查轉向齒輪機構泄漏：閥體外殼頂部的油封泄漏或轉向液從動力缸端部漏進橫拉桿左右側防塵罩內，則需要更換油封。控制閥和動力缸泄漏檢查動力轉向系統的泄漏分內泄和外泄 2種 ，外部泄漏比較容易發現 ，而內部泄漏是難以發現的 。動力缸和控制閥的內泄可以采取油路壓力試驗的方法 ，測量出油壓的數值(油壓正常 )，然后將一塊15 mm 厚的金屬墊板放在車輪轉角限位螺栓上 ，左右轉動

10、方向盤 ，其極限位置受墊板的限制 ，使限位器不能卸荷 ，這時 ，再測量油路壓力 ，若油壓低于原來測得的油壓 ，說明控制閥或動力缸內部有泄漏現象 。 3.動力轉向系統的檢查與維護動力轉向系統的使用性能和壽命直接影響汽車的使用性、可靠性和安全性。所以，行駛一段里程后應對動力轉向系統進行檢查、維護和必要的調整工作。31 檢查油壓及排氣 排氣的處理方法a. 定期檢查轉向油罐的液面高度和油液的質量 ，必要時進行更換和添加；b. 加油時，油液品質應符合規定并經過濾清還要注意排除油路中的空氣。排氣的方法是先將油液注到油罐規定的液面高度 ，然后啟動發動機 ，怠速狀態下左、右轉動方向盤極限位置(在極限位置停留不

11、得超10S，以防油泵發熱 )，反復幾次 ，并不斷往油罐補充油液 。同時，扭開系統中的放氣螺釘 ，直到油液充滿整個系統 ，放氣口沒有氣泡流出 ，油罐內油面不再降為止 ，然后扭緊入氣螺釘。 31.2油路壓力的檢查 A 油路壓力試驗 做試驗前，首先應檢查油泵驅動裝置是否可靠 ，如驅動裝置正常,在油泵出油口與轉向器進油口之間安裝 一個壓力表及一個限壓閥 ，然后進行如下操作 ： a. 發動機怠速運轉 ，方向盤處于中間位置(車輛直行狀態)，檢查油壓是否符合規定； b. 短時間地關閉限壓閥 ，使發動機以 1500 rmin轉速運轉 ，此時壓力表指示值應為油泵的最大工作壓力 。 B油路壓力異常的處理 a. 如

12、油泵工作壓力過低 ，應拆下油泵限流閥進行清洗檢查 ，并重新安裝調整 ，再重復上述試驗 。如油泵工作壓力仍然過低 ，應對油泵進行拆檢 ； b. 如油泵工作壓力過高 ，可能是溢流閥彈簧卡住 ，應拆卸檢查 ；c. 把方向盤左 、右打到極限位置 ，中途不要停頓 ，轉動中油壓應穩定 ，如有下降現象 ，可能是動力缸活塞油封損壞漏油 。3.2液壓限位閥的檢查和調整 支起車輪 ，將3 mm厚墊片放在前軸限位凸塊上(因液壓限位閥受荷時 ，車輪轉角限螺栓與前軸凸塊之間的距離為23 mm)，啟動發動機 ，轉動方向至車輪的限位機構起作用時為止，按逆時針方向旋轉液壓位閥的調整螺釘直到卸荷為止 ，這時用螺絲刀作傳導 ，可

13、聽到卸荷的排油聲 。調整后進行復驗 ,其方法是慢慢起動汽車 ，轉動方向盤直至液壓加力作用不足但又不完全是機械轉向時 ，車輪轉向限位螺釘與前軸位凸塊應有2 3 mm 的 間隙 。3.3 正確使用和維護動力轉向系統在實際工作中應正確使用和動力轉向系統。具體應做好以下幾點：a. 轉向時，不可將方向“打死”，特別是在原地轉向時，要留有一定的余量，保證液壓轉向系統處于正常工作狀態；b. 嚴禁車輛熄火滑行。發動機不工作會使液壓泵停止工作，失去轉向助力作用，造成轉向困難；c. 急轉彎時，應及時換入低速擋行駛，使發動機轉速不低于800r/min，以保證動力轉向系統正常工作；d. 定期檢查轉向液壓油是否缺少，如

14、缺少應及時補加，同時，定期清洗液壓油杯及濾芯，防止液壓油過臟或變質，建議每行駛30000km更換一次液壓油；e. 在保養時，應檢查轉向泵皮帶的松緊度，看是否有斷口，如有應及時更換，松緊度應以手指按下1cm左右為宜;f. 定期檢查液壓系統的管接頭是否有漏油現象，液壓油管應盡量避開與其它部件的磨擦，以防止破損進氣，同時，液壓膠管應定期更換，防止膠管內脫皮堵塞管道； g. 在維修轉向器時，應安裝調整得當，特別是蝸輪、蝸桿之間的裝配，鋼球一定要裝夠數，同時鋼片滑軌不準有變形，液壓油分配閥及活塞腔壁要清洗干凈選用優質的、型號相配的油封以防止液壓油的滲漏。 4.結論 本文通過對動力轉向系統的結構

15、進行了簡要的介紹,主要是對動力轉向系統的常見故障及排除方法進行了具體分析，同時，還對動力轉向系統的檢查和維護提出了一些建議。總結如下:a.動力轉向系統故障主要有轉向沉重、轉向沖擊、轉向回跳和轉向不靈等一般故障及轉向噪聲、油液滲漏等問題；其原b動力轉向系統一般故障的排除主要通過檢查動力轉向油泵的壓力、齒條導向螺塞、動力轉向器等部分；c.動力轉向系統的轉向噪聲故障分為系統噪聲和動力轉向油泵噪聲。排除其故障主要通過檢查油液、液力變矩器、ATF油泵、出油軟管及轉向軸等部分；d.動力轉向系統的油液滲漏故障主要通過檢查各油管管路、轉向齒輪機構的控制閥和動力缸部分。References 1. "H

16、ydraulic Fluid Power-Determination of Pressure Ripple Levels Generated in Systems and Components-Part 1: Precision Method for Pumps," ISO Standard 10767-1.2. Johnston, D.N. and Edge, K.A., "Simulation of the Pressure Ripple Characteristics of Hydraulic Circuits," lMechE, 203, 275-282

17、(1996).3. Johnston, D.N. and Drew, J.E., "Measurement of Positive Displacement Pump Flow Ripple and Impedance," IMechE, 210, 65-74 (1996).4. Longmore, D.K., "The Transmission and Attenuation of Fluid Borne Noise in Hydraulic Hose," lMechE, Seminar on Quiet Oil Hydraulic Systems,

18、C267/77, 127-138 (1997).5. Tuc, B., "The Use of Flexible Hose for Reducing Pressure Ripple in Hydraulic Systems," PhD thesis, University of Bath (1981).6. Johnston, D.N. and Edge, K.A., "The Impedance Characteristics of Fluid Power Components: Transfer Matrix Characteristics of Two-port Hydraulic Components," ASME Winter Annual Meeting, Chicago (Nov.1994).7. Kojima, E. and Edge, K.A., "Experimental Determination of Hydraulic Silencer Matrices and Assessment of the Method for Use as a StandardStandard Test Procedure," 7th Bath International Fluid Power Work