液压动力转向系统常见故障诊断与维修.doc

山东省“金蓝领”(机修钳工)毕业论文题 目： 液压动力转向系统常见故障诊断与维修姓 名： xx指导教师： 二OO九 年 九 月 六 日液压动力转向系统常见故障诊断与维修1 前言汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。 机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向；动力转向系统则是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向。所以动力转向系统也称为转向动力放大装置。 动力转向系统由于使转向操纵灵活、轻便，在设计汽车时对转向器结构形式的选择灵活性增大，能吸收路面对前轮产生的冲击等优点，因此已在各国的汽车制造中普遍采用。但是，具有固定放大倍率的动力转向系统的主要缺点是：如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统是为了减小汽车在停车或低速行驶状态下转动转向盘的力，则当汽车以高速行驶时，这一固定放大倍率的动力转向系统会使转动转向盘的力显得太小，不利于对高速行驶的汽车进行方向控制；反之，如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统是为了增加汽车在高速行驶时的转向力，则当汽车停驶或低速行驶时，转动转向盘就会显得非常吃力。 电子控制技术在汽车动力转向系统的应用，使汽车的驾驶性能达到令人满意的程度。电子控制动力转向系统在低速行驶时可使转向轻便、灵活；当汽车在中高速区域转向时，又能保证提供最优的动力放大倍率和稳定的转向手感，从而提高了高速行驶的操纵稳定性。 电子控制动力转向系统（简称 EPS-Electronic Control Power Steering），根据动力源不同又可分为液压式电子控制动力转向系统（液压式EPS）和电动式电子控制动力转向系统（电动式EPS）。 液压式EPS是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等，电子控制单元根据检测到的车速信号，控制电磁阀，使转向动力放大倍率实现连续可调，从而满足高、低速时的转向助力要求。 电动式EPS是利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机扭矩的大小和方向。电动机的扭矩由电磁离合器通过减速机构减速增扭后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。由于影响汽车转向效能的因素很多,若想找出故障的确切原因,从而避免不必要的测试和修理,就必须采用正确的诊断方法。下面结合一些典型案例说明液压动力转向系统常见故障的诊断与维修。2 常见故障的诊断与维修2.1 转向沉重或助力不足现象：操作方向盘时感觉沉重转向助力不足或方向盘转不动。原因：油泵皮带松动；储油罐油面低；转向器与转向柱没有对正；各连接处松动；轮胎充气不当；流量控制阀卡住；油泵输出压力不够；油泵内泄漏过大；转向器内泄漏过大。诊断：按规定调整油泵皮带张力；加油至规定油面高度，如油面过低，检查所有管路和接头，拧紧松动的接头；对正转向器和转向柱，松开夹紧螺栓，正确地装配；按规定压力给轮胎充气；进行油压试验，或对整个动力转向系统进行测试。转向沉重、助力不足故障诊断框图见图1。典型案例：一辆上海桑塔纳2000型轿车，行驶里程3400km。该车行驶中发动机前部突然发出“吱吱”的刺耳响声，同时感觉转向沉重，无法继续行驶。起动发动机，可听到响声来自前部驱动带。经检查，发现转向油泵带轮发卡(不转)。关闭发动机，检查皮带张紧力正常。拆下多楔带，用手转动转向油泵不发卡，但运转起来带上负荷后又转不动，说明转向助力系统高压管路有堵塞现象。拆下转向油泵与转向器之间的高压油管，用压缩空气吹，发现其内部不通。增加空气压力，最后从管中吹出2块半熔化的塑料状异物。更换此管后发动机图1 转向沉重、助力不足故障诊断框图运转正常，传动带不再发响，但试车时发现转向沉重，好像没有助力作用。更换转向油泵后，上述故障彻底排除，说明转向油泵已经损坏。2.2 动力转向装置噪声现象：汽车行驶中动力转向装发出噪声，转向操作比较费力。原因：动力转向油泵驱动皮带松弛；动力转向油泵轴承损坏；油泵配油盘、转子磨损或进入异物；泵密封环过度磨损；储油罐油量不足；液压油中混入空气，油管接头松动；动力转向器的动力缸装配不当或传动件啮合间隙过大；控制阀有故障。诊断：检查动力转向装置各部分，若是油泵有响声，一般是储油罐油量不足、驱动皮带过松、系统中混入空气、滤网堵塞或安装不当所致，若不是油泵响而是其它部分有中击声，则可能是动力缸装配不当、控制阀故障、传动件啮合间隙过大等原因，均应及时排除。动力转向装置噪声的故障诊断框图见图2。2.3 行驶跑偏及左、右侧转向力不同现象：汽车直线行驶时发飘，向一侧跑偏，驾驶员转向时感觉左、右侧的转向力不同，有时相差很大。原因：控制阀的阀芯偏离中位，阀芯与阀体配合不良；动力转向液压油路的油管破损或管接头漏油；某一动力缸混入空气；工作油液变质、过脏或牌号不对；控制阀阀孔堵塞；溢流阀或单向阀工作不良。诊断：检查工作油液是否变质、过脏。对于新车或大修后的车辆，若加注的工作油液牌号不对，或不严格执行磨合保养中的换油规定，容易造成油质变坏、脏污；对于旧车，则可能是控制阀、溢流阀或单向阀工作不良引起的。在发动机熄火的情况下，转动方向盘，凭手感判断控制阀是否开启自如；若有问题，可拆卸后进行检查。图3 行驶跑偏及左、右侧转向力不同故障诊断框图图2 动力转向装置噪声故障诊断框图左、右侧转向力不同，较常见的是工作油液的问题。若经检查发现工作油液脏污或牌号不对，可按规定牌号更换工作油液，并按规定数量加注。行驶跑偏及左、右侧转向力不同的故障诊断框图见图3。2.4 动力转向液产生乳状泡沫、液面低以及压力低原因：转向液中有空气或由于泵内泄漏造成液体损耗。诊断与排除：首先检查有无漏油并加以解决，排除系统中的空气。如果油面低，则过低的温度会使空气进入转向系统。如果油面高度正确，但泵仍然起泡沫，可将泵从车上取下，将储油罐和泵体分开，检查有无堵塞，壳体有无裂缝，若堵塞或外壳开裂，应更换壳体。典型案例：一辆北京切诺基汽车，其动力转向系统的助力效果不明显，且时有时无，时大时小。打开储油罐，可见液压油呈泡沫乳化状。将方向盘转至中间位置，使发动机怠速运转，此时若液面高度比发动机熄火时低，说明动力转向系统中混入空气。检查系统是否漏油：将汽车两前轮悬空，使发动机怠速运转，将方向盘连续从左极限转至右极限数次(注意：在极限位置停留的时间不要超过5s)，观察整个液压系统有无漏油痕迹(尤其应注意各油管接头和薄壁壳体处)，若发现漏油，必须查明原因予以排除。检查液压油量：让汽车两前轮悬空，起动发动机，使液压油温度达到正常工作温度(77)。在发动机停止运转的情况下，向储油罐内加注液压油，使油面达到标尺上“COLD”的位置。使发动机怠速运转，左右转动方向盘(不要转到极限位置)，直到油液中没有气体存在(储油罐内没有气泡和乳化现象)。把方向盘转到中间位置，使发动机继续运转23min，观察液压油中是否又出现乳状泡沫。若有，说明空气尚未排尽，应继续排气。使发动机熄火，复查液面高度，必要时补加液压油至标尺的“COLD”位置。对汽车进行路试，当液压系统达到稳定的工作温度后，再次检查液面高度。此时，正常情况液面应达到标尺的“HOT”位置，否则需要继续添加液压油。2.5 由转向器的原因造成的输出压力低原因：活塞环磨损；动力缸严重磨损；控制阀间的油封漏油。诊断与排除：从车上取下转向器，拆开后检查活塞环和动力缸；从车上取下转向器，拆开后更换油封。2.6 快速向右或向左转动方向盘时转向力瞬时增大原因：泵内液面低；油泵皮带打滑；内泄漏量过大。诊断与排除：按需要添加液压油：调整皮带张力或更换皮带：按压力试验的方法检查油泵压力。2.7 发动机运转特别是在原地转向时方向盘颤动或跳动原因：泵内液面低i油泵皮带松方向盘转到极限位置时转向拉杆碰撞发动机油底壳油泵压力不足；流量控制阀卡住。诊断与排除：按需要加注转向油液；按规定调整皮带张力；校正间隙按压力试验方法检查油泵压力；检查流量阀有无胶质或损坏，必要时予以更换。2.8 转向油泵输出压力低原因：泵内相互靠合的平面过分磨损；定子、转子、配油盘有擦伤；叶片安装不当；叶片卡死在转子槽内。定子或配油盘裂纹或断裂。诊断与排除：更换零件，冲洗系统；正确安装叶片；清除毛刺、胶质及脏物：更换损坏的零件。2.9 方向盘回正性差原因：轮胎充气不足；各球销润滑不良；转向器输出端相互摩擦；转向器和转向柱不对正；前轮定位不正确：转向传动机构卡住；主销球接头咬住：方向盘与外罩摩擦；转向柱轴承过紧或卡滞；控制阀卡住或堵塞；回油软管扭曲或堵塞。诊断与排除：按规定气压给轮胎充气；润滑各接头；松开夹紧螺栓后重新正确安装，对正转向器和转向柱。如有必要，应对轮胎进行检查和调整。将汽车前轮放在前轮定位检查架上，拆开转向摇臂和摇臂轴的连接。用手转动前轮，如果车轮转不动或需用很大的力才能转动，应检查转向系统各接头是否卡住。3 结术语综上所述，汽车转向系统常见故障的诊断要靠技术工人长期工作经验的积累，也要依靠一些专用仪器检测。故障诊断框图的作用是可以方便地诊断并排除液压动力转向系统的主要故障。液压动力转向系统其它机械部件的维修，应以循环球式和齿轮齿条式转向系统的维修方法为基础进行综合分析。- 6 -参考文献：1 王常友,董爱杰. 汽车转向系统的现状及发展趋势J. 北京汽车, 2007, (03) . 2 高翔,沈晓丰,夏长高,王若平. 液压助力转向系统参数对汽车操纵稳定性的影响分析J. 制造技术与机床, 2006, (09) . 3 任拴哲,曹显利. 一种用于大型工程机械的全液压转向系统J. 筑路机械与施工机械化, 2006, (02) . 4 葛胜勇,章军杰. 汽车液压动力转向系统的故障诊断与排除J. 天津汽车, 2005, (03) . 5 路长国,陆荣钧. 国产轿车液压动力转向系统的分析与改进J. 液压与气动, 2005, (03) . 6 高峰,刘亚辉,季学武,郭晓林. 电控液压助力转向系