汽車方向穩(wěn)定性不良的故障診斷

賴勇輝

（河源技師學院 517000)

0 引言

隨著人們生活質(zhì)量不斷提升，汽車受到了較為廣泛的使用。同時在汽車的整體系統(tǒng)中，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與懸架系統(tǒng)等對于汽車行駛的穩(wěn)定性與安全性具有較為直接的影響。因此在對汽車方向不穩(wěn)定性因素進行研究期間，需要結合實際需求對汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行深入探索，對相應的解決措施進行尋找與明確。文章主要對汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行分析，在基礎上促進汽車方向穩(wěn)定性的快速提升。

1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對于汽車方向穩(wěn)定性具有較為直接的影響，而轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用主要是改變汽車行駛方向。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常由3種結構組合而成[1]：其一為轉(zhuǎn)向操縱結構，其主要由轉(zhuǎn)向軸、方向盤及轉(zhuǎn)向管柱等共同組合而成；其二為轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器主要固定在汽車車身以及汽車車架上，轉(zhuǎn)向力經(jīng)過轉(zhuǎn)向器時還會對轉(zhuǎn)動方向進行改變；其三為轉(zhuǎn)向傳動結構，主要是將轉(zhuǎn)向器傳輸?shù)膭恿Φ葌鬟f給車輪與轉(zhuǎn)向節(jié)，同時確保汽車兩側(cè)車輪根據(jù)相應的關聯(lián)進行轉(zhuǎn)動。

2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)種類與原理

2.1 機械液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

汽車機械液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由油管、液壓泵、V型傳動帶、壓力流量控制單元以及儲油罐等共同組合而成。在汽車實際運行期間，這一系統(tǒng)的運行質(zhì)量對于汽車方向穩(wěn)定性有著較為直接的影響。在汽車車速較低時進行轉(zhuǎn)向，需要液壓泵輸出較大的功率，為其提供較為良好的助力。在這種情況對汽車進行駕駛，特別是在低速轉(zhuǎn)向期間，方向會相對較沉，同時發(fā)動機也需要較大的功率，液壓泵壓力也相對較大，從而保證助力系統(tǒng)的良好運行。

機械液壓助理轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由油泵、管線以及液壓泵等共同組合而成，為了保證壓力的穩(wěn)定性，該系統(tǒng)需要一直處于運行狀態(tài)，所以其能耗相對較高。由于成本不高和結構簡單，所以很多經(jīng)濟型汽車會使用機械液壓助力系統(tǒng)。

2.2 電子液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電子液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向控制單元、電動泵及轉(zhuǎn)向傳感器等結合而成。電子液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點在于，通過科學的方法對傳統(tǒng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中存在的缺點進行了優(yōu)化與完善。液壓泵不是根據(jù)發(fā)動機而運行，電子液壓轉(zhuǎn)向具有電動泵，其運行狀態(tài)主要由電子控制單元結合汽車行駛的速度、轉(zhuǎn)向角度等數(shù)據(jù)信息，調(diào)整至最理想的運行狀態(tài)。也就是在低速轉(zhuǎn)向期間，電子控制元件命令電子液壓泵進行高速的運行并提供較大的功率輸出，使駕駛員在轉(zhuǎn)向時較為省力并促進汽車方向穩(wěn)定性提升。汽車在快速行駛期間，電子控制單元驅(qū)動液壓泵進行低速運轉(zhuǎn)，在不對汽車運行速度造成影響的基礎上，對發(fā)動機能源進行相對的節(jié)省。

2.3 電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要是利用電動機形成的動力幫助駕駛?cè)藛T進行良好的動力轉(zhuǎn)向，并提高汽車方向穩(wěn)定性。在不同汽車中電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結構具有一定的差異，但基本元件還是比較相似的。通常由電動機、減速器、電子控制單元及蓄電池等共同組合而成。其運行的主要原理為，在汽車轉(zhuǎn)向期間，轉(zhuǎn)向傳感設備對轉(zhuǎn)向盤力矩與轉(zhuǎn)動方向等數(shù)據(jù)信息進行收集，并將收集的數(shù)據(jù)信息及時傳輸?shù)诫娮涌刂茊卧校@時控制單元會根據(jù)轉(zhuǎn)動力矩與方向?qū)﹄妱訖C控制單元發(fā)出相應的命令，使電動機結合需要輸出轉(zhuǎn)動力的大小形成良好的助力轉(zhuǎn)向。在不轉(zhuǎn)向時該系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。

3 汽車方向穩(wěn)定性缺失故障分析

3.1 方向跑偏故障

在實際駕車中，有時會出現(xiàn)車輛方向不斷偏向一邊運行，駕駛員需要對方向盤進行不斷控制，才可確保汽車的直線行駛。該故障發(fā)生的主要原因為：汽車兩側(cè)輪胎氣壓缺乏平衡性；一些自動蹄片對制動轂造成摩擦以及車輪軸承相對較緊；鋼板彈簧發(fā)生折斷問題，使得兩側(cè)彈力缺乏均勻性；車架以及前軸出現(xiàn)彎曲；汽車兩側(cè)軸距缺乏精準性以及前輪定位精準度較弱；轉(zhuǎn)向節(jié)主銷以及襯套間的距離缺乏勻稱性。

3.2 方向擺頭故障

所謂汽車方向擺頭故障主要是前輪出現(xiàn)左右擺動現(xiàn)象，使得方向盤控制較為困難。故障主要原因為：橫拉桿球頭的調(diào)整力度過大；轉(zhuǎn)向盤自由行程相對較高；蝸桿嚙合與轉(zhuǎn)向器之間的間隙較大；蝸桿軸承間距較大；前輪定位缺乏精準性；前輪輪殼軸承安裝較為松弛等。

3.3 轉(zhuǎn)向過沉故障

該故障的主要表現(xiàn)為在汽車轉(zhuǎn)彎時，駕駛?cè)藛T在轉(zhuǎn)動方向盤時通常會感到較強的沉重感。此故障的主要原因為：蝸桿軸承調(diào)節(jié)過緊及軸承出現(xiàn)損傷；蝸桿與渦輪嚙合較緊，轉(zhuǎn)向器軸向搖臂與襯套之間缺乏間隙；轉(zhuǎn)向軸出現(xiàn)彎曲并經(jīng)常出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象；方向盤與管柱經(jīng)常出現(xiàn)碰撞與摩擦[2]；轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承出現(xiàn)損傷問題；轉(zhuǎn)向節(jié)襯套與主銷之間缺少潤滑；轉(zhuǎn)向節(jié)拉桿螺栓較緊或存在缺油現(xiàn)象；車架與前軸出現(xiàn)彎曲，致使前輪定位缺乏精準度；橫拉桿球頭較緊，球頭存在缺油問題。

3.4 轉(zhuǎn)彎期間轉(zhuǎn)向不足

汽車轉(zhuǎn)向不足主要是轉(zhuǎn)動力缺失所導致的，其原因通常為：轉(zhuǎn)向搖臂裝載位置存在問題；轉(zhuǎn)向角的限位調(diào)整相對較長；前軸存在移動現(xiàn)象；轉(zhuǎn)向器及循環(huán)球等與蝸桿之間的裝配位置缺乏合理性。

3.5 前輪偏轉(zhuǎn)角

前輪偏轉(zhuǎn)角主要是通過前橋限位螺栓的科學調(diào)整。其主要方法通常為，將前橋進行頂起處理，并轉(zhuǎn)動汽車方向盤，確保前輪偏轉(zhuǎn)與碰撞物的間距在8～10 mm之間。對限位螺栓進行轉(zhuǎn)動，明確車輪限定位置，這時車輪著地，中心線位置與車輪直線行使期間，著地軌跡中心線夾角為汽車最大的偏轉(zhuǎn)角。

3.6 左右轉(zhuǎn)向故障

汽車在進行左右轉(zhuǎn)向時，方向盤左右轉(zhuǎn)動存在較為明顯的不同感。其主要原因為：控制閥滑閥位置出現(xiàn)問題或與閥體之間的縫隙缺乏均勻性[3]；閥體臺肩與滑閥位置存在毛刺、碰傷等現(xiàn)象，使液壓油循環(huán)流暢性受到嚴重阻礙缺乏平衡性；動力缸存在空氣，使得活塞兩側(cè)氣壓的差異相對較大，導致兩側(cè)的輕重產(chǎn)生較強的差距。

4 汽車方向穩(wěn)定性不良故障診斷

4.1 機械轉(zhuǎn)向器診斷

對轉(zhuǎn)向器齒條與齒輪是否存在磨損、轉(zhuǎn)向器外殼是否存在裂紋等進行檢測，需要注意的是對轉(zhuǎn)向器零件不可進行矯正與焊接，只能進行更換。并對軸承與襯套間的損傷與磨損、油封與防塵套老化、磨損的情況進行檢測，最后對問題部件進行更換。

4.2 轉(zhuǎn)向減振器診斷

在對轉(zhuǎn)向減振器進行診斷時，需要對其行程進行檢測，最大工作行程長度應為556 mm，最小為344 mm，當行程不合規(guī)定時需要進行更換處理。此外還需對轉(zhuǎn)向減振器阻尼進行檢測，其最大荷載力應為560 N，最小荷載力為180 N，并檢查減振器支撐是否存在斷裂現(xiàn)象，檢測減振器橡膠襯套是否存在損傷，確保轉(zhuǎn)向減振器的良好運行。

4.3 動力轉(zhuǎn)向器診斷

對轉(zhuǎn)向器外殼完整性進行檢測，如有漏油處，需對相應的O形橡膠圈與密封墊進行更換處理[4]。并對存在問題的液壓分配閥進行更換，對油封、齒輪及齒條等完整性進行檢測。通過科學的診斷，促進汽車方向穩(wěn)定性的快速提升。

4.4 動力轉(zhuǎn)向泵診斷

可利用酒精對動力轉(zhuǎn)向泵金屬元件進行清洗，對流量控制閥進行檢測，確保其在泵體與泵殼中的移動順暢，如果出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，需要對控制閥泵體孔及泵殼等進行檢測，判斷其是否具有雜質(zhì)以及刮痕等現(xiàn)象。若存在毛刺，可通過細紗布進行清除，在控制閥、泵殼及泵體出現(xiàn)損壞且不可進行修復時，需要及時對損壞的零件進行更換處理。

在對前后壓力板進行診斷時，需要對其與泵環(huán)的接觸情況進行檢測，并確保前后壓力板與泵環(huán)處于平衡狀態(tài)。對所有零件進行檢測，確保其不存在任何的損傷與裂縫，并對存在問題的零件進行更換。對泵軸軸承以及軸套進行檢測，發(fā)現(xiàn)問題后需及時進行更換處理。檢測轉(zhuǎn)子葉片在實際轉(zhuǎn)動期間的運行流暢性，其中葉片轉(zhuǎn)子與槽之間的間距應在0.028 mm，若大于此數(shù)值需要進行更換處理。

4.5 轉(zhuǎn)向橫拉桿診斷

對橫拉桿是否彎曲進行檢測，同時結合實際需求對其進行科學的校正處理，并對調(diào)整螺栓螺紋是否存在亂紋現(xiàn)象進行檢測。在對橫拉桿球頭進行診斷時，需要對橫拉桿內(nèi)外球頭擺動力與轉(zhuǎn)動力進行檢測，通過彈簧秤可以測得，內(nèi)外球頭與擺動力分別為5.9～51 N以及6.9～64.7 N。其中橫拉桿外球頭軸向間距應為0，轉(zhuǎn)動力應在0.3～4 N之間，如不滿足此數(shù)值則需要進行更換。

5 結束語

人們生活質(zhì)量不斷提升，使用汽車也得到了全面普及。其中汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的問題是導致汽車方向穩(wěn)定性不良故障的主要因素。因此需要結合科學的方法，對相關故障以及轉(zhuǎn)向橫拉桿、動力轉(zhuǎn)向器等進行診斷，從而促進汽車方向穩(wěn)定性的快速提升。

[1]夏淑英.基于模糊故障樹的汽車故障診斷方法及其應用研究[D].湖北工業(yè)大學,2017.

[2]肇世華.汽車方向穩(wěn)定性不良的故障診斷[J].科技經(jīng)濟導刊,2016(30):74.

[3]鄒倩瑩,皮紅玲,于德學.汽車行駛中方向跑偏故障3例[J].汽車維修,2010(11):35.

[4]劉玉梅.汽車懸架系統(tǒng)故障診斷方法研究[D].吉林大學,2009.