某微型客車轉向回正故障分析

張 棟

(北安農墾分局交通局襄河交通科)

1 轉向回正性能分析

1.1 轉向系統檢測分析

首先對該微型客車轉向系統的性能參數進行的檢測，結果如下。

正向平均效率為51.41％;逆向平均效率為20.92％;橫扦球鉸摩擦阻力矩。最大摩擦阻力矩為8.23N;最小摩擦阻力矩為2.74N;平均摩擦阻力矩為5.33N。前輪定位參數見表1。

表1 前輪定位參數

將前輪置于前輪定位儀轉盤上;脫開左，右橫拉桿;測量前輪向外轉到極限位置所需外力及前輪從極限偏轉位置開始回轉產生的力矩。

從檢測結果可判斷，該車轉向器效率過低、橫拉桿球較摩擦力矩偏大，沒能達到設計要求，前輪定位基本準確。影響轉向器效率的主要因素是轉向器中各部件的摩擦阻力，經過對各組成部件檢測發現該轉向器效率過低是由于制造加工精度和裝配沒達到標推，導致轉向器效率無法滿足設計要求。

另外，由于檢測橫拉桿球鉸允許摩擦力矩的方法錯誤，使得實際橫拉桿球餃摩擦阻力矩偏大，造成超標的球鉸配件進入裝配生產線，影響了轉向系的效率。

1.2 回正力矩計算

主銷內傾角所引起的勢能回正趨勢，在轉向回正時是回正的動力，在轉向時成為阻力的一部分。

對此，對主銷內傾角引起的回正力矩進行計算，并與實際檢測值對比分析。

通過以上分析計算和檢測結果可知，前輪定位參數中除右前輪主銷內傾角大于標準值1度，其他定位角正常，所以該微型客車前輪定位基本滿足設計要求。由主銷內傾角和后傾角引起的回正力矩能在轉向過程中提供一定的回正力矩。同時，發現轉向器的正、反效率明顯小于標準值，不符合技術條件要求;橫拉桿球鉸摩擦阻力矩偏大，導致轉向系統阻力矩與設計值不符;前軸減振器上支點與轉向節下支點的摩擦阻力矩達到10N·m，其數量級不能忽視。由此可判斷轉向器效率低和橫拉桿球錠摩擦阻力矩偏大是造成該車轉向過程中轉向沉重、回正力弱的主要的原因。

2 轉向回正試驗和改進方案

(1)保留原車轉向器。更換不同的橫拉桿，考察其轉向和回正情況。

(2)更換效率較高的轉向器，與3組不同的橫拉桿配合使用，考察其轉向和回正情況。

其中用于更換的轉向器正向平均效率為67.51％，逆向平均效率為49.86％。3組橫拉桿球鉸的平均摩擦阻力矩分別為5.88，5.00，2.95N·m。

試驗結果。

方案①:試驗中發現，3組橫拉桿中第3組在轉向沉重問題上有了較明顯的改善，但由于原車轉向器正、逆效率均太低，但仍不理想，且回正性能沒有明顯好轉。

方案②:更換轉向器后，3組拉桿實測的轉向力見表2。行駛試驗中轉向明顯感到輕松，回正有較大改善，但仍不理想。

表2 裝用不同球鉸摩摩擦阻力矩橫拉桿時的轉向力 N

由試驗結果可確認轉向器效率低和橫拉桿球鉸摩擦阻力矩偏大是造成該車轉向問題的主要原因，對此進行了如下改進試驗。

更換效率較高的轉向器和符合規定摩擦力矩的橫拉桿，發現轉向和回正性能基本符合設計要求。同時，進一步檢測了左右輪的極限偏轉角和前輪側滑量，發現左右輪極限偏轉角超差較大，其側滑量盡管合格，接近上限。為此，將前輪極限偏轉角調整到規定值，并調小前束至接近零測滑，用符合標準值(0.9～3.9N·m)摩擦阻力矩為2.95N·m 的橫拉桿做行駛試驗，結果轉向和回正性能均達到良好要求，該車轉向過程中出現的問題成功得以解決。

3 結論

從理論計算和試驗分析可看出，主銷內傾角和主銷后傾角對汽車轉向回正性能有較大影響。其中主銷后傾角對高速轉向時的回正性能影響明顯，這能保證了高速行駛時汽車的操縱穩定性，而低速時轉向回正主要依靠主銷內傾角產生回正力矩的作用。此外，前束與前輪外傾角需協調作用達到動平衡，保證前輪在汽車行駛中滾動而無滑動，這對轉向回正性能也有所影響。同時轉向器效率，以及轉向中各傳動部件造成的阻力矩對轉向性能的影響不可忽視。

就本車而言，由于空載質量小，低速轉向回正力矩儲備小，所以前輪的定位效果非常關鍵。應嚴格控制左右橫拉桿的尺寸與裝配，并注意控制左主銷內傾角偏大的質量問題，已達到每輛車的前束值的最佳化。而在生產裝配過程中使用了效率偏低的轉向器以及檢測橫拉桿球鉸允許摩擦力矩的方法錯誤，使超標準配件進入裝配生產線，這是導致該車出現轉向回正問題的主要原因。

[1] 郭孔輝.汽車操縱動力學[M].長春:吉林科學技術出版社，1991.

[2] 阿達姆.措莫托.汽車行駛性能.黃錫朋，解春陽譯[M].北京:科學普及出版社，1992.

[3] 吉林工業大學汽車教研室.汽車設計[M].北京:機械工業出版社，1983.