教学材料《汽车》-项目三

项目三汽车转向系统检修任务3-1汽车机械转向系统检修任务3-2汽车液压动力转向系统检修任务3-1汽车机械转向系统检修相关知识一、转向系统概述1.转向系统的功用、类型转向系统是指由驾驶人操纵，能实现转向轮偏转和复位的一套机构。转向系统的功用是按照驾驶人的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定地直线行驶。汽车转向系统按转向动力源的不同，分为机械转向系统和动力转向系统两大类。下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修2.机械转向系统的基本组成和工作原理汽车机械转向系统由转向操纵机构、机械转向器和转向传动机构三大部分组成，其具体结构如图3-1所示。转向操纵机构包括转向盘、转向轴、万向节、转向传动轴；机械转向器有多种类型，轿车上常采用齿轮齿条转向器；转向传动机构包括转向摇（垂）臂、转向直（纵）拉杆、转向节臂、转向梯形臂、转向横拉杆等。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修汽车转向时，驾驶人转动转向盘，通过转向轴、转向节和转向传动轴，将转向力矩输入转向器。转向器中有1～2级啮合传动副，具有降速增矩的作用。转向器输出的转矩经转向摇臂，再通过转向直拉杆传给固定在左转向节上的转向节臂，使左转向节及装于其上的左转向轮绕主销偏转。左、右转向梯形臂的一端分别固定在左、右转向节上，另一端则与转向横拉杆作球铰链连接。当左转向节偏转时，经左转向梯形臂、转向横拉杆和右转向梯形臂的传递，右转向节及装于其上的右转向轮绕主销同向偏转一定的角度。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修3.转向系统的参数和转向理论（1）转向系统角传动比转向系统角传动比是指转向盘的转角与转向盘同侧的转向轮偏转角的比值，一般用iw表示。转向系统角传动比是转向器角传动比i1和转向传动机构角传动比i2的乘积。转向器角传动比是转向盘转角和转向摇臂摆角之比。转向传动机构角传动比是转向摇臂摆角与同侧转向轮偏转角之比。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修（2）转向盘的自由行程转向盘的自由行程是指转向盘在空转阶段的角行程，它主要是由转向系统各传动件之间的装配间隙和弹性变形所引起的。由于转向系统各传动件之间存在着装配间隙，而且这些间隙将随零件的磨损而增大，因此在一定的范围内转动转向盘时，转向节并不立即同步转动，而是在消除这些间隙并克服机件的弹性变形后，才做相应的转动，即转向盘有一空转过程。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修（3）转向时车轮运动规律汽车在转向行驶时，要求车轮相对于地面作纯滚动，否则如果有滑动的成分，车轮边滚边滑会导致转向行驶阻力增大，动力损耗，油耗增加，也会导致轮胎磨损加剧。汽车转向时，内侧车轮和外侧车轮滚过的距离是不等的。对于一般汽车而言，后桥左、右两侧的驱动轮由于差速器的作用，能够以不同的转速滚过不同的距离。但前桥左、右两侧的转向轮要滚过不同的距离，保证车轮作纯滚动就要求所有车轮的轴线都交于一点方能实现。此交点O称为汽车的转向中心，如图3-2所示。车转向时内侧转向轮偏转角β大于外侧转向轮偏转角α，α与β的关系是：上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修二、机械转向器的结构和工作原理转向器是转向系统中的降速增矩传动装置，其功用是增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传递方向。按转向器中的传动副结构形式的不同，转向器可以分为循环球式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、蜗杆滚轮式等几种。按传动效率的不同，转向器可以分为可逆式转向器、极限可逆式转向器和不可逆式转向器。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修1.齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器采用一级传动副，主动副是齿轮，从动副是齿条。如图3-3所示，齿轮齿条式转向器主要由壳体、转向齿轮及齿轮轴、齿条、转向减振器、转向器补偿机构、橡胶防尘套等组成。转向齿轮与转向齿轮轴制成一体，转向齿轮轴通过衬套和球轴承装于壳体上，其伸出端和下转向管柱连接。齿条由右端壳体装入，其右端孔由螺帽、盖、密封圈及卡簧密封。齿条左端伸出，其伸出端通过转向支架和左、右横拉杆及减振器连接，并安装有防尘套，以防灰尘进入转向器。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修转向器壳体通过左面的凸台和右面的凸缘与车身连接。其中间的凸缘上装转向器补偿机构，该机构主要由压块、压紧弹簧、调整螺钉、锁紧螺母等组成，如图3-4所示，其作用是自动调整齿轮与齿条的啮合间隙。调整螺钉用来调整补偿机构中压紧弹簧的预紧力，出厂时已调好，一般不需要再调整。为了衰减由于道路不平而传递给转向盘的冲击、振动，防止转向盘产生“打手”现象，稳定汽车行驶方向，许多轿车均装有转向减振器。转向减振器缸筒一端固定在转向器壳体上，另一端与转向横拉杆支架连接。转向减振器的结构如图3-5所示，其工作原理与悬架中的减振器类似，这里不再复述。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修2.循环球式转向器循环球式转向器由侧盖、底盖、壳体、钢球、带齿扇的摇臂轴、圆锥轴承、制有齿形的螺母、转向螺杆等组成，如图3-6所示。循环球式转向器采用两级传动副，第一级是螺杆与螺母，第二级是齿条与齿扇。螺杆通过一对向心球轴承安装于壳体内，其上装有制成方形的螺母，形成第一级传动副。在螺杆和螺母之间形成的螺旋形通道内和螺母侧面的两根Ｕ形导管内装有很多钢球，螺杆转动时钢球在球道内作循环运动，形成“球流”，以提高传动效率，并减少螺杆、螺母的磨损。摇臂轴通过滚针轴承装于壳体内，齿扇与摇臂轴制成一体并与螺母上的齿条相啮合，形成第二级传动副。当螺杆转动时，螺母不能转动，只能沿螺杆轴线作轴向移动，并通过螺母下端面的齿条带动齿扇及摇臂轴转动。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修3.蜗杆曲柄指销式转向器东风EQ1090E型汽车采用的是蜗杆曲柄指销式转向器，主要由转向器壳体、转向蜗杆、曲柄和指销、上盖、下盖、调整螺栓及螺母等组成，如图3-7所示。转向器壳体固定在车架的转向器支架上。壳体内装有传动副，其主动件是转向蜗杆，从动件是装在摇臂曲柄端部的指销。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修三、转向操纵机构的结构和工作原理汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向柱管等组成。1.转向盘转向盘也称方向盘，由轮缘、轮辐和轮毂组成，如图3-8所示。轮辐一般有3根或4根辐条。出于安全考虑，不仅要求转向盘具有可起缓冲作用的柔软表皮，而且还要求转向盘在汽车发生碰撞时，其骨架能产生变形（如图3-9所示），以吸收冲击能量，减轻对驾驶人的伤害。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修2.转向轴与转向柱管转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，并传递它们之间的转矩。转向柱管安装在车身上，支承着转向盘。转向轴下端与转向万向节相连，上端用轴承或衬套支承在转向柱管内，固定在支架内的轴承中。轴承下端装有弹簧，可自动消除转向柱管与转向轴之间的轴向间隙。转向柱管上端通过上支架固定在驾驶室前围仪表板上，下端压装在下固定支架孔内，下固定支架用两个螺栓固定在驾驶室底板上。转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。转向柱管上端装有喇叭接触环、转向灯开关、刮水器开关总成、转向盘锁总成等。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修吸能式转向柱的类型很多，其结构有波纹管式、支架变形（或断裂）式、网格管式及管柱式等，如图3-10所示。为方便不同身高及体形的驾驶人操纵，现代轿车越来越多地采用可倾斜和可伸缩的转向柱机构。图3-11所示为手动倾斜式转向柱调整机构示意图。图3-12所示为手动伸缩式转向柱调整机构示意图。进行调整时，向下扳动伸缩调整手柄，解除锁紧，利用两根转向轴上的花键配合伸缩调整转向盘的前、后位置，直至合适，再向上扳动调整手柄，用楔形限位器紧固转向轴。桑塔纳轿车采用了可分离式安全转向操纵机构，如图3-13所示。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修四、转向传动机构的结构和工作原理1.与非独立悬架配用的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构如图3-14所示，它一般由转向摇臂2、转向直拉杆3、转向节臂4、转向梯形臂5和转向横拉杆6等组成。各杆件之间都采用球形铰链连接，并设有防止松动、缓冲吸振、自动消除磨损后的间隙等的结构。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修当前桥仅为转向桥时，由左、右转向梯形臂5和转向横拉杆6组成的转向梯形一般布置在前桥之后，称为后置式，如图3-14（a）所示；这种布置简单方便，且后置的转向横拉杆6有前面的车桥做保护，可避免直接与路面障碍物相碰撞而损坏。当发动机位置较低或前桥为转向驱动桥时，往往将转向梯形布置在前桥之前，称为前置式，如图3-14（b）所示。若转向摇臂2不是在汽车纵向平面内前后摆动，而是在与路面平行的平面内左右摆动，则可将转向直拉杆3横向布置，并借球头销直接带动转向横拉杆6，从而推动左、右转向梯形臂5转动，如图3-14（c）所示。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修2.与独立悬架配用的转向传动机构当转向轮采用独立悬架时，由于每个转向轮都需要相对于车架（或车身）做独立运动，所以，转向桥必须是断开式的。与此同时，转向传动机构中的转向梯形也必须分成两段或三段。图3-15所示为几种与独立悬架配用的转向传动机构示意图。其中，图3-15（a）和图3-15（b）所示的机构与循环球式转向器配用，图3-15（c）和图3-15（d）所示的机构与齿轮齿条式转向器配用。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修3.转向摇臂图3-16所示为常见转向摇臂的结构。其大端用三角细花键锥形孔与转向摇臂轴连接，并用螺母固定；其小端用锥形孔与球头销柄部连接，也用螺母固定。转向摇臂安装后，从中间位置向两边摆动的角度应大致相等，故在把转向摇臂安装到摇臂轴上时，两者相应的角度位置应正确。为此，常在摇臂大孔外端面和摇臂轴的外端面上刻有短线，或是在两者的花键部分上都少铣一个齿作为装配标记。装配时，应将标记对齐。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修4.转向直拉杆图3-17所示为解放CA1092型汽车的转向直拉杆，它是连接转向摇臂和转向节臂的杆件。直拉杆体由两端扩大的钢管制成，在扩大的端部里，装有由球头销、球头座、弹簧座、压缩弹簧和螺塞等组成的球铰链。球头销的锥形部分与转向摇臂连接，并用螺母固定。球头部分通过钢管上开有的圆孔伸入钢管内前后两个球头座之间。在螺塞和弹簧的作用下，球头与球头座紧靠。在使用中，弹簧缓冲了转向轮传来的冲击和振动，同时也保证了当球头和球头座磨损后能自动消除间隙。弹簧座小端与球头座背部具有不大的缝隙，以限制弹簧过载，防止弹簧折断时，球头从钢管中脱出。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修5.转向横拉杆图3-18所示为转向横拉杆示意图，它由横拉杆体和两个旋装在两端的拉杆接头组成。横拉杆体用钢管制成，其两端切有螺纹，一端为右旋，一端为左旋，与横拉杆接头旋装连接。两端接头结构相同，旋转横拉杆体可使两端接头同时向里或向外移动而改变其长度，以调整前束值。接头的螺纹孔壁上开有轴向切口，故具有弹性，旋装到杆体上后可用螺栓夹紧。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修6.转向节臂和梯形臂解放CA1092型汽车的转向节臂和梯形臂如图3-19所示，其转向横拉杆通过转向节臂与转向节相连。转向横拉杆两端经左、右梯形臂与转向节相连。转向节臂和梯形臂带锥形柱的一端与转向节锥形孔相配合，用键防止螺母松动。梯形臂的另一端带有锥形孔，与相应的拉杆球头销锥形柱相配合，同样用螺母紧固后插入开口销锁住。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修桑塔纳轿车的转向传动机构如图3-20所示。转向齿条一端输出动力，齿条输出端8铣有平面并钻孔，用两个螺栓与转向支架17连接。支架17下端的两个孔分别与左横拉杆总成15、右横拉杆总成12的内端相连。左横拉杆球头销16、右横拉杆球头销13分别与左、右转向节臂连接。通过调节杆A、B可以改变两根横拉杆总成的长度，以调整前束。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修任务实施一、捷达轿车转向柱和转向柱管的拆卸和安装捷达轿车机械转向操纵机构分解图如图3-21所示。1.注意事项1）更换自锁螺母和螺栓。转向器上的零件不允许焊接和矫正。2）如图3-22所示，拆卸锯齿形紧固套时，只允许用带张紧器的拉具拆卸紧固套（例如：专用工具Kukko204-2）。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修3）如图3-23所示，安装锯齿形紧固套时，把锯齿形紧固套插到转向柱上，并用六角螺母拧到螺纹的端部，再把螺母松开，放上垫圈，用螺母不断压紧固套，直至达到配合位置为止。2.转向柱的拆卸将转向柱向上从转向柱管内拉出。3.转向柱的安装1）如图3-24所示，将支承环、转向柱开关、转向器锁壳体、接触环、弹簧及夹紧垫圈在车辆外装配好。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修2）将转向柱从转向盘端插入转向柱管。3）用螺栓将转向柱固定到万向节上。4）将转向器锁壳体固定到转向柱管上。4.检查转向柱长度通过上体上的小孔（图3-25箭头所示）必须能看见下体上的小凸耳，如需要，可将上、下两体拉离挡块。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修二、捷达轿车转向器的拆卸和安装捷达轿车转向器安装位置如图3-26所示。1.转向器的拆卸1）如图3-27所示，用专用工具10-222A和10-222A/1支承发动机与变速器总成。

2）拧下转向器万向节上的紧固螺栓。3）拆下转向器两侧的防尘套。

4）如图3-28所示，从转向臂上压出横拉杆。

上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修5）拧下副车架螺栓。6）降下发动机与变速器总成。7）松开转向器螺母（螺栓仍留在副车架上）。8）从后端取出转向器。2.转向器的安装1）按与拆卸相反的顺序进行安装。2）检查前轮定位及转向盘位置。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修3）安装新转向器前，应将转向器调到中间位置（以方便插入转向盘），并且：①如图3-29所示，调整转向器齿条，使左右伸出长度a相等，测量壳体的凸缘到齿条端面的距离。②将防松螺母拧到齿条的末端。③如图3-30所示，将横拉杆拧到b=70.5mm时为止，测量壳体凸缘到球铰链凸缘的距离。上一页下一页返回任务3-1汽车机械转向系统检修三、捷达轿车转向器的分解和组装、调整1.转向器的分解和组装捷达轿车转向器的分解和组装可参照图3-31进行。2.转向器的调整1）车轮位于直线行驶位置。2）如图3-32所示，把自锁调整螺钉小心地拧进约20°。3）进行道路试验。4）转向器如能自动回到直线位置，则把调整螺钉松开一点。5）转向器如还有间隙，则把调整螺钉拧紧一点。上一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修相关知识一、动力转向系统的分类动力转向系统按传能介质的不同，可以分为气压式和液压式两种。气压式动力转向系统主要用于采用气压制动的货车和客车。液压式动力转向系统的压力可达10MPa以上，故其部件结构紧凑、尺寸很小。液压式动力转向系统按液流形式的不同，又可分为常压式和常流式两种。下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修图3-33所示为常压式液压动力转向系统的示意图。图3-34所示为常流式液压动力转向系统的示意图。液压动力转向系统根据转向助力装置的零部件布置和连接组合方式的不同，可以分为以下三种。（1）整体式动力转向系统（2）半整体式动力转向系统（3）组合式动力转向系统上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修二、液压式动力转向系统的组成和工作原理液压式动力转向系统由机械转向器、转向控制阀、转向动力缸以及将发动机输出的部分机械能转换为压力能的转向油泵、转向油罐等组成，如图3-36所示。转向油泵安装在发动机上，由曲轴通过传动带驱动运转向外输出油压，转向油罐有进、出油管接头，通过油管分别和转向油泵和转向控制阀连接。动力转向器为整体式动力转向器，其转向控制阀用以改变油路。由转向螺母-动力缸活塞和缸体形成R和L两个工作腔。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修当汽车直线行驶时，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向不工作。当汽车需要转弯时（如右转弯），驾驶人向右转动转向盘，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，齿条-活塞移动，通过扇齿使摇臂轴逆时针转动，拉动主拉杆通过转向节、转向梯形使左、右轮向右摆，从而实现右转向。左转弯则相反。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修三、液压动力转向系统的结构和工作原理1.液压常流滑阀式动力转向系统液压常流滑阀式动力转向系统的基本组成如图3-37所示，主要包括转向油罐、转向油泵、转向控制阀、转向动力缸等。如图3-37（a）所示，汽车直线行驶时，滑阀7靠装在阀体内的复位弹簧10和反作用柱塞8保持在中间位置。由油泵输送出来的油液自进油孔进入阀体9的环槽A，然后分成两路，一路流过环槽B、D，另一路流过环槽C和E。两路油流最后汇合经回油孔道流回转向油罐。因此油泵的负荷很小，只需克服管路阻力，而整个系统内油路相通，油压处于低压状态。转向动力缸因左、右腔油压相等而不起助力作用。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修如图3-37（b）所示，当汽车右转弯时，驾驶人操纵转向盘带动转向螺杆11顺时针旋转，由于转向轮受到路面的阻力，开始时转向摇臂和转向螺母保持不动，驾驶人顺时针转动转向盘，与转向轴连成一体的滑阀和左螺旋杆便克服复位弹簧作用到柱塞一侧的油压力而向右移动。这时环槽A与C、B与D分别连通，而环槽C与E、A与B则分别隔绝，因而动力缸中活塞左侧L腔与进油道相通，形成高油压区；而活塞右侧R腔与回油道相通，形成低油压区。在油压差的推动下，活塞向右移动，转向螺母12向左移动，而纵拉杆则与活塞同向移动，并带动转向轮偏转。由于油压很高，汽车转向主要靠活塞推力，从而大大减小驾驶人作用在转向盘上的转向力。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修在转向盘和转向螺杆作顺时针方向继续转动时，上述的液压助力作用一直存在。当转向盘转过一定角度而保持不动时，转向螺杆不转动，转向螺杆加于转向螺母的向左作用力消失，转向螺母也不能再继续相对于转向螺杆左移。但在油压差作用下，转向螺母仍将带动转向螺杆和滑阀一起继续左移，直到滑阀回复到图3-37（a）所示的中间位置。这时动力转向系统停止工作，转向轮便不再继续偏转。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修如图3-37（c）所示，汽车向左转弯时，滑阀左移，改变油路，动力缸助力方向相反。在转向过程中，动力缸中的油压随转向阻力而变化，两者保持平衡（在油泵的负荷范围内）。如果油压过高，克服了转向阻力后还有剩余时，车轮便会加速转向。一旦车轮偏转角度超过了转向盘所给定的转向角度时，则由转向螺母带动螺杆作轴向移动。此时转向螺杆移动的方向与转向开始时的移动方向相反。结果，滑阀改变了油路，减小了动力缸中的油压，转向轮的转速又开始减慢，以保证转向轮的偏转与转向盘的转动相适应。这就是动力转向机构所具有的随动作用，动力缸只提供推力，而转向过程仍由驾驶员通过转向盘进行控制。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修如果动力转向系统（如转向油泵）失效，动力转向不但不能使转向轻便，反而增加了转向阻力。为了减小这一阻力，设置了单向阀5，单向阀5安装在操纵阀的进油道与回油道之间。在正常情况下，进油道中油压为高压，回油道中油压为低压，单向阀5因弹簧和油压关闭，两油道不相通。在油泵失效后转向时，进油道油压变为低压，而回油道却有—定的压力（由于此时动力缸活塞起泵油作用）。进、回油道的压力差使得单向阀打开，两油道相通，油自动力缸的一边（被活塞挤压的一边）流向另一边（活塞离开后产生低压的一边），这就减小了转向阻力。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修在转向过程中，对装的反作用柱塞8之间总是充满高压油液，而油压又与转向阻力成正比。在转向时，要使反作用柱塞8移动，必须克服复位弹簧10和油压产生的反力，此力传到驾驶人的手上，使驾驶人可以感到转向阻力的变化情况，这种作用称为“路感”。显然，反作用柱塞是起“路感”作用的。有的动力转向系统中没有反作用柱塞，因而没有“路感”作用，在任何情况下，转向力大致相同。复位弹簧的作用有两个：一是在汽车直线行驶时，保证滑阀处于中间位置；二是转向后，能使转向轮自动回正。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修转向油泵3由发动机驱动，其作用是向动力转向系统提供高压油液，转向油泵应该保证在发动机怠速运转时供油充足，而在发动机以最高转速运转时，供油量又不过大，为此设有溢流阀2。当转向油泵供油量超过某一定值时，多余的油经此阀流回到油泵入口处，以限制最大供油量。溢流阀4的作用是限制油泵的最大压力，以避免转向油泵及其他机构过载而损坏。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2.液压常流转阀式动力转向系统液压常流转阀式动力转向系统如图3-38所示，也是由转向油泵、转向动力缸、转向控制阀等组成。当汽车直线行驶时，转阀处于中间位置，如图3-39（a）所示。工作油液从转向器壳体的进油孔B流到阀体9的中间油环槽中，经过其槽底的通孔进入阀体9和阀芯8之间，此时阀芯处于中间位置。进入的油液分别通过阀体9和阀芯8纵槽和槽肩形成的两边相等的间隙，再通过阀芯8的纵槽以及阀体的径向孔流向阀体9外圆上、下油环槽，通过壳体油道流到动力缸的左转向动力腔L和右转向动力腔R。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修流入阀体内腔的油液在通过阀芯8纵槽流向阀体9上油环槽的同时，通过阀芯8槽肩上的径向油孔流到转向螺杆1和输入轴之间的空隙中，从回油口经油管回到转向油罐中去，形成常流式油液循环。此时，上、下腔油压相等且很小，转向螺母-动力缸活塞既没有受到转向螺杆1的轴向推力，也没有受到上、下腔因压力差造成的轴向推力，转向螺母-动力缸活塞处于中间位置，动力转向器不工作。

上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修左转向时（右转向与此正相反），转动转向盘，短轴6逆时针转动，通过下端轴销带动阀芯8同步转动，同时弹性扭杆7也通过轴盖、阀体9上的销子带动阀体转动，阀体9通过缺口和销子带动转向螺杆1旋转，但由于转向阻力的存在，促使扭杆7发生弹性扭转，造成阀体9转动角度小于阀芯8的转动角度，两者产生相对角位移，如图3-40（a）所示。从而造成通下腔的进油缝隙减小（或关闭），回油缝隙增大，油压降低；上腔正相反，油压升高，上、下动力腔产生油压差，转向螺母-动力缸活塞在油压差的作用下移动，产生助力作用。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修当转向盘转动后停在某一位置，阀体随转向螺杆在液力和扭杆弹力的作用下，沿转向盘转动方向旋转一个角度，使之与滑阀的相对角位移量减小，上、下动力缸油压差减小，但仍有一定的助力作用，使助力转矩与车轮的回正力矩相平衡，车轮维持在某一转角位置上。在转向过程中，若转向盘转动的速度快，阀体9与阀芯8的相对角位移量也大，上、下动力腔的油压差也相应加大，前轮偏转的速度也加快；转向盘转动得慢，前轮偏转得也慢；转向盘转到某一位置上不动，前轮也偏转到某一位置上不动。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修转向后需回正时，驾驶人放松转向盘，阀芯8在弹性扭杆7的作用下回到中间位置，失去了助力作用，转向轮在回正力矩的作用下自动回位。若驾驶人同时回转转向盘时，转向助力器助力，帮助车轮回正。当汽车直线行驶偶遇外界阻力使转向轮发生偏转时，阻力矩通过转向传动机构、转向螺杆1、转向螺杆与阀体的锁定销作用在阀体上，使之与阀芯8之间产生相对角位移，动力缸上、下腔油压不等，产生与转向轮转向相反的助力作用。转向轮迅速回正，保证了汽车直线行驶的稳定性。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修四、转向油泵的结构和工作原理转向油泵的结构类型有多种，常见的有齿轮式、转子式和叶片式。目前最常用的是双作用叶片式转向油泵，其工作原理如图3-41所示。当发动机带动油泵顺时针旋转时，叶片2在离心力的作用下紧贴在定子3的内表面上，工作容积开始由小变大，从吸油口吸进油液，而后工作容积由大变小，压缩油液，经压油口向外供油。当再转过180°时，又完成一次吸压油过程。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修双作用式叶片泵，有两个工作腔，转子每转一周，每个工作腔都各自吸压油一次，其结构、原理如图3-42所示。溢流阀用以限定转向油泵的最大输出油量。当输出油量过大时，节流孔处油液的流速很高，但该处的压力很小，此压力经横向油道传到溢流阀右侧，使节流阀左右两侧的压差增大，在压差的作用下，节流阀压缩弹簧右移，使进油道和出油道相同，部分油液在泵内循环流动，减少了出油量。安全阀用以限定转向油泵输出油液的最高压力。当输出压力过高时，这个压力传到溢流阀右侧，使安全阀左移开启，高压油流回进油腔，降低了输出油压。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修五、桑塔纳2000系列轿车液压动力转向系统的结构和工作原理桑塔纳2000系列轿车液压动力转向系统采用整体常流式助力转向器，控制阀为转阀式，它在原机械式齿轮齿条转向器的基础上，增加了转向油泵、溢流阀、限压阀、转向控制阀、转向油罐、动力缸及管路等，其结构与工作原理如图3-43和图3-44所示。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修1.结构组成（1）转向油泵转向油泵采用叶片泵，由发动机通过传动带轮驱动，其作用是将转向油罐内的油液泵入转向控制阀，并产生一定的油压，作为转向的助力源。叶片泵内设有溢流阀和限压阀，防止系统因油压过高或泵油量过多而损坏。（2）转向器该转向器采用齿轮齿条式助力转向器，它在普通机械式齿轮齿条式转向器的基础上，增加了转向控制阀与动力缸，并使三者成为一体。即转向器的齿轮轴端和转向控制阀装合在一起，而转向器齿条的左端与动力缸活塞安装在一起。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修（3）控制阀桑塔纳2000系列轿车转向控制阀采用的是常流转阀式结构，其结构紧凑、操作可靠、工作灵敏。这种转阀在转向盘位于中间位置时，工作液压油一直处于常流状态。转阀由壳体、扭杆、阀芯、阀体等机件组成。扭杆上端通过销子与转向齿轮连接，其下端通过销子与阀芯连接，而阀芯又与转向轴的末端固定在一起。因而，转动转向盘时，转向轴便通过扭杆带动转向齿轮转动。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2.工作原理如图3-44所示，发动机工作时，转向油泵将转向油罐液体泵入转向控制阀。1）当汽车直行时，转向盘处于中间位置。由于转阀内进油通道与左、右两侧通道均相通，因此转向油罐内的油液经转向油泵泵入转阀进油口及阀体、阀芯和扭杆之间的缝隙，回油管回到转向油罐，动力缸左、右腔均为低压油，故不起助力作用。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2）当汽车要向左、右转向时，由于驾驶人刚转动转向盘时，轮胎受路面阻力较大，因而转向齿轮暂时不能随转向轴转动，通过扭杆的弹性变形使阀芯得以相对阀体转过少许角度，使从转向油泵进入转向控制阀的压力油经一侧通道进入动力缸的某一腔，而动力缸的另一腔的液压油则经回油管回到转向油罐。由于动力缸某一腔油压大于另一腔油压，使动力缸活塞两端产生液压差，从而推动活塞向一侧移动，并带动齿条一起移动，起转向助力作用，且随着转向盘转角的增大，助力也增大。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修3）转向盘停止转动时，动力缸短时还继续工作，并使转向齿轮也继续转动，扭杆的变形量逐渐减小，直至恢复到自由状态，阀芯也回到中间位置，动力缸即停止工作。因此，当转向盘转至某一位置不动时，车轮转角也就保持一定；当转向盘继续转动时，转向动力缸又继续工作。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修任务实施一、桑塔纳2000GSi型轿车转向柱的维修桑塔纳2000GSi型轿车动力转向系统如图3-45所示。1.转向柱的拆卸转向柱上装有一套组合开关，包括点火开关、刮水器及洗涤器开关、转向灯开关及远近光变光开关，因此在拆卸前必须将蓄电池电源线断开，转向指示灯开关放在中间位置，并将车轮处在直线行驶位置，然后按下列拆卸步骤进行。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修1）如图3-46所示，向下按橡皮边缘，撬出盖板。2）取下喇叭盖，拆卸喇叭按钮及有关接线。3）拆下转向盘紧固螺母，用拉器将转向盘取下。

4）拆下组合开关上的3个平口螺栓，取下开关。5）拆下阻风门控制把手手柄上的销子，然后旋下手柄、环形螺母，取下开关。6）如图3-47所示，拆下转向柱套管的两个螺钉，拆下套管。7）将转向柱上段往下压，使上段端部凸缘上的两个驱动销脱离转向柱下段，取出转向柱上段。8）取下转向柱橡胶圈，松开夹紧箍的紧固螺栓，拆下转向柱下段。9）用水泵钳旋转卸下弹簧垫圈，卸下左边的内六角螺栓，旋出右边的开口螺栓，拆下转向盘锁套。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2.转向柱的检查检查转向柱有无弯曲，安全联轴节有无磨损或损坏，弹簧弹性是否失效，如有，则应修理或更换新件。3.转向柱的安装转向柱的安装应基本按与拆卸相反的顺序进行，但同时应注意以下几点：1）转向柱与凸缘管应一起安装，并用水泵钳连接起来。2）应将凸缘管推至转向机构主动齿轮上，夹紧箍圈口应向外，注意不可用手掰开夹箍。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修3）转向柱管的断开螺栓装配时，应将螺栓拧紧至螺栓头断开为止，然后拧紧圆柱螺栓。4）车轮应处于直线行驶位置，转向灯开关应处在中间位置，才可安装转向盘，否则在安装转向盘时，当分离爪齿通过接触环上的簧片时，有可能造成损坏。5）应更换所有的自锁螺母和螺栓，转向支柱如有损坏，不能焊接修理。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修二、桑塔纳2000GSi型轿车动力转向器的拆卸和安装桑塔纳2000GSi型轿车动力转向器分解图如图3-48所示。1.动力转向器的拆卸1）举升起车辆，排放转向油（ATF润滑油）。2）如图3-49所示，拆下横拉杆固定螺母。3）如图3-50所示，拆卸左前轮罩处的转向器固定螺栓。4）如图3-51所示，松开在转向控制阀外壳上的高压油管。

5）如图3-52所示，拆卸后横板上固定转向器的左边自锁螺母。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修6）如图3-53所示，把车辆放下，拆卸紧固齿条与转向横拉杆的螺栓。

7）拆卸仪表板侧边下盖、通风管和踏板盖。8）如图3-54所示，拆卸紧固转向齿轮与下轴的螺栓，并使各轴分开。9）拆卸防尘套。10）如图3-55所示，从车厢内部，拆卸固定转向控制阀外壳上回油软管的泄放螺栓。

11）如图3-56所示，拆卸后横板上转向器的固定自锁螺母。12）拆下转向器。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2.动力转向器的安装安装时应注意：转向油泵上和转向控制阀上固定泄放螺栓的密封环只要被拆卸，就应该更换。1）安装后横板的转向器，安装自锁螺母但不必完全拧紧。2）举升起车辆。3）在转向油泵上安装高压和回油软管，用40N·m的力矩拧紧螺栓，并使用新的密封圈；安装左前轮罩上的转向器固定螺栓，并用20N·m的力矩拧紧螺母；安装后横板上转向器固定自锁螺母，并用40N·m的力矩拧紧螺母；把高压管固定在转向控制阀外壳上。4）把车辆放下。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修5）用40N·m的力矩拧紧后横板上转向器的固定螺母；安装横拉杆支架固定螺栓，并用45N·m的力矩拧紧；从车厢内部把回油软管安装在转向控制阀外壳上；安装防尘套；连接联轴节，安装固定螺栓并用25N·m的力矩拧紧；安装踏板盖、通风管和仪表板盖。6）举升起车辆。7）安装固定横拉杆支架的自锁螺母，并用45N·m的力矩拧紧。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修8）把车辆放下。9）向转向油罐内注入ATF油，直到达到标有“MAX”处。注意：不要使用已排出的ATF油。10）举升起车辆。在发动机停止的情况下转动转向盘数次，以便把系统中存在的空气排出，并补充ATF油，使之达到标有“MAX”处。11）启动发动机，完全向左和向右转动转向盘，观察油面高度，一直操作到油面稳定在标有“MAX”处为止。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修三、桑塔纳2000GSi型轿车转向器齿轮密封圈的更换桑塔纳2000GSi型轿车动力转向器外形如图3-57所示。1）拆卸转向器。2）如图3-58所示，把转向器固定在台虎钳上，并拆卸转向齿轮轴的锁销。

3）如图3-59所示，拆卸转向控制阀总成。4）如图3-60所示，拆卸转向控制阀外壳的密封圈。

5）如图3-61所示，使用专用工具VW065和塑料铆头，把新的密封圈安装在转向控制阀外壳上。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修四、桑塔纳2000GSi型轿车转向油泵的更换桑塔纳2000GSi型轿车转向油泵及其附件的分解图如图3-62所示。1.转向油泵的拆卸1）举升起车辆。2）如图3-63所示，拆卸转向油泵上回油软管的高压软管的泄放螺栓，排放ATF油。

3）如图3-64所示，拆卸转向油泵前支架上的张紧螺栓。4）如图3-65所示，拆卸转向油泵后支架上的固定螺栓。

5）如图3-66所示，松开转向油泵中心支架上的固定螺母和螺栓。6）把转向油泵固定在台虎钳上，拆卸传动带轮和中间支架。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2.转向油泵的安装转向油泵安装顺序与拆卸顺序相反。转向油泵安装完毕后，应调整转向油泵传动带的张紧度，并加注ATF油液。五、桑塔纳2000GSi型轿车转向油罐的拆卸、液面高度的检查及油液的更换1.转向油罐的拆卸松开转向油罐的安装支架螺栓和转向油罐进油、回油软管夹箍，从车上拆下转向油罐，如图3-67所示。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2.转向油罐液面的检查1）将车辆停放在平坦的地面上，使前轮处于直行位置。

2）启动发动机，并使其达到正常的工作温度。3）使发动机怠速运转约2min，左右转动几次转向盘，使油温达到40℃～80℃，关闭发动机。4）观察油罐的液面，此时液面应处于“MAX”（上限）与“MIN”（下限）之间，液面低于“MIN”时，应加至“MAX”，如图3-68所示。

5）对于用油尺检查的汽车：拧下带油尺的封盖，用布将油位标尺(油尺)擦净，将带油尺的封盖插入油罐内拧好，然后重新拧出，观察油尺上的标记，应处于“MAX”与“MIN”之间，必要时将转向油加至“MAX”处。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修3.转向油液的更换1）放油。①支起汽车前部，使两前轮离开地面。②拧下转向油罐盖，拆下转向油泵回油管，然后将转向油放入容器中。③发动机怠速运转，在放转向油的同时，左右转动转向盘。2）加油与排气。①向转向油罐内加注符合规定的ATF油。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修②停止发动机工作，支起汽车前部，并用支架支承，从左到右连续转动转向盘若干次，将转向系统中多余空气排出。③检查转向油罐中油面高度，视需要加至“MAX”标记处。④降下汽车前部，启动发动机怠速运转，连续转动转向盘，注意油面高度的变化，当油面下降时就应不断加注转向油，直到油面停留在“MAX”处，并在转动转向盘后，转向油罐中不再出现气泡为止。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修六、转向油泵传动带的检查和调整1.传动带张紧力的检查方法一：汽车停在干燥路面上，运转发动机使油液上升到正常温度，左右转动转向盘，此时驱动传动带负荷最大，如果传动带打滑，说明传动带张紧度不够或油泵内有机械损伤。这种方法为快速、经验法。方法二：关闭发动机，用手以约100N的力从传动带的中间位置按下，传动带有约10mm挠度为合适，否则必须调整。方法三：有条件时，可使用图3-69所示的传动带紧度测量仪。将测量仪安装在传动带上，然后测量传动带产生标准变形量时所需力的大小。各种尺寸的传动带的张紧度要求如表3-1所示。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2.传动带的调整1）如图3-70所示，松开转向油泵支架上的后固定螺栓。2）如图3-71所示，松开专用螺栓的螺母。

3）如图3-72所示，通过张紧螺栓把传动带绷紧。当压在传动带中间处时，传动带有10mm挠度为合适。4）拧紧专用螺栓的螺母。拧紧转向油泵支架上的固定螺栓。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修七、液压动力转向系统的检查1.检查系统密封性转向系统密封性的检查，应在热车时进行。将转向盘快速朝左、右两侧转至极限位置，并保持不动，此时可产生最佳管内压力。目测检查转向控制阀、齿条密封件（松开波纹管软管夹箍，再将波纹管推至一旁）、转向油泵、油管接头是否有漏油现象，如有渗漏现象，应更换密封件。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修如果发现转向油罐中缺少ATF油，应检查转向系统的密封性是否良好。当转向器主动齿轮不密封时，必须更换阀体中的密封环和中间盖板上的圆形绳环。如果转向器罩壳中的齿轮齿条密封件不佳，ATF油液可能流入波纹管套里，此时，应拆开转向机构，更换所有密封环。如油管接头漏油，应查找原因并重新接好。2.系统压力检查1）如图3-73所示，接好压力表和节流阀。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2）将节流阀打开，启动发动机并以怠速运转，使转向盘向左、右旋转到极限位置，同时读出压力表上的压力，额定值为6.8～8.2

MPa。3）如果向左或向右的额定值达不到要求，则需修理转向器或更换总成。3.转向盘的检查1）检查转向操纵力。①检查转向操纵力时，将汽车停放在水平干燥的路面上，油液温度达到40℃～80℃，轮胎气压正常，并使前轮处于直线行驶位置。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修②发动机怠速运转，将一弹簧秤钩在转向盘边缘上，拉动转向盘，检查转向盘左右转动一圈所需拉力变化。一般来说，如果转向操纵力超过44.5N，说明动力转向工作不正常，应检查有无传动带打滑或损坏，转向油泵输出油压或油量是否低于标准，油液中是否渗入空气，油管是否有压瘪或弯曲变形等故障。上一页下一页返回任务3-2汽车液压动力转向系统检修2）转向盘回位检查。检查时，一