軍用汽車底盤轉向系統結構原理及維修方法

摘 要：軍用汽車的主動式轉向系統，具有更高的機動性和靈活性，克服了既往軍用汽車轉向比固定不變的缺點，能夠在更好適應復雜多變戰場環境的同時，還可以改善車輛在轉向過程中的反應，降低輪胎在轉向極限時的壓力。在功能上為駕駛者提供行駛舒適性的同時，也滿足了汽車行駛安全性的要求。基于此，本文將以某軍用車為例，對其轉向系統原理進行分析，并針對當前該車型較為常見的三種故障進行維修方法方面的闡述。

關鍵詞：轉向系統 軍用汽車 維修方法 傳動比

軍用汽車是指軍隊編配的汽車，用于牽載武器裝備、輸送人員物資和實施軍事特種作業。作為當代部隊中一種十分重要的軍事裝備，其在發展的進程中與生產使用和開發制造技術有關的一切創新技術，都只是原來技術基礎上的結構變化和技術革新。因此，熟悉對于汽車內部相關維修裝置的基本結構原理，并對一些汽車故障原因進行基本分析以及相關日常維修工作，將有利于我軍更好地應對未來軍事汽車維修領域的快速發展。經整理可知，當前軍用汽車底盤轉向系統通過轉向器等部件，使車輛在一定范圍內實現較好的方向改變，通過懸掛裝置和制動系統的配合提高機動性，保證了車輛在不平整的路面上保持穩定行駛，提高其機動性和靈活性。此外，對汽車底盤轉向系統進行深入研究，還將提升其適應特殊地形和氣候條件的能力，在改善乘員舒適度和環境友好性的同時，提高車輛的裝載能力和空間利用率，從而滿足不同任務需求，為我軍指揮控制、戰術協同等提供有力支持。

1 軍用汽車主動轉向系統介紹

在實際行駛中，面對不同的作戰環境，固定的傳動比曲線難以滿足多樣化需求。而主動式操縱系統通過一組額外的電氣機械傳動機構來驅動方向盤的傳動機構，能夠適應高速和低速兩種狀態。因此采用主動式轉向的軍用汽車，能夠較好地克服傳統轉向系統的局限，可根據汽車行駛的速度來調整轉向傳動比，從而優化車輛在轉向過程中的反應，并降低輪胎在極限轉向時的壓力。這一智能化的設計在提升行駛舒適性的同時，也確保了軍用汽車行駛的安全性。

1.1 主要功能

其一，是動態計算轉向角。該計算過程，是基于車輛的速度和駕駛員的轉向操作。通過精確計算，系統能夠確保車輛在各種復雜環境（如山地越野、水上救援、泥濘路況、雪地防滑）下都能獲得最佳的轉向效果；

其二，是自動調整轉向傳動比。這一功能使得車輛在不同速度下都能獲得流暢、穩定的轉向響應，從而提高駕駛的舒適性和安全性；

其三，是并行角度控制。該設計很好地增強了車輛在復雜環境下的操控性能，使車輛能夠更好地適應各種行駛條件；

其四，是動態調整并行轉角：主動轉向系統的控制單元能夠根據駕駛員施加的角度和車速實時調整并行轉角。并通過與車輛其他系統的集成，實現主動轉向系統能夠提供全面的駕駛輔助功能，包括但不限于車道保持、自適應巡航控制等，有助于提高軍用汽車的作戰效能和生存能力。

1.2 附加功能

1.2.1 過度轉向

在軍用車輛中，過度轉向是指車輛在高速行駛時，轉向盤在一定范圍內會自動增加轉向角度。這種附加功能可以在緊急情況下提高車輛的操控性能和響應速度，使駕駛員能夠更好地控制車輛的行駛軌跡，提高行駛安全性。而適時引入ESP系統，則可以進一步提高該車輛在復雜道路條件下的操控性能和行駛穩定性。比如通過監測車輛的行駛狀態和駕駛員的轉向操作，ESP系統可以自動調整車輛的制動系統和發動機輸出，以保持車輛的穩定性和安全性。而在軍用車輛中對過度轉向的車輛進行反轉向，可以減少駕駛員的操作，提高汽車行駛的穩定性，也同時減少了ESP系統介入的次數。

1.2.2 轉向不足

如果車輛在路口轉彎時的轉向不夠，車輛會偏離原來的道路。這個時候駕駛員往往會突然加大轉向角度，導致汽車容易發生側滑的現象，這種情況容易造成車輛失控，造成無法預料的危險狀況。而通常這個時候，即使是ESP也起不到作用。若車輛有自動駕駛，在駕駛員突然施加大轉向角度時，主動轉向系統會施加一個反作用，避免了車輛因轉向角度過大而發生側滑失控。但需要注意的是，軍用汽車發生轉向不足，其實也并非一個完全負面的現象。在特定的場景和條件下，適當的轉向不足可以提供一些功能優勢，如增強穩定性、提高安全性、戰術機動性等。通過合理的控制和優化，以及ESP系統再介入，或是集成先進的控制系統，軍用車輛則可以在充分利用轉向不足優勢的同時，防止側滑的發生，確保行駛的安全性和穩定性。

1.2.3 不同摩擦系數的路面制動

軍用車輛在執行任務時，往往會遇到不同摩擦系數的路面，如濕滑路面、沙地、礫石路面等。而當軍用汽車在這些路面上進行制動時，提升其制動性能，就顯得尤為重要。近年來，我國軍事領域為了確保軍用汽車在不同摩擦系數的路面上都能夠穩定制動，多是采取優化制動系統設計、加強防抱死制動系統（ABS）完善，以及優化牽引力控制系統（TCS）和車身穩定控制系統（ESP）來實現，由此提升軍用車輛行駛的戰術機動性。

2 軍用汽車主動轉向系統的原理結構

軍用汽車主動轉向系統是現代軍用車輛中用于改善車輛機動性、穩定性和戰術靈活性的重要系統。其主要目標是提高駕駛員在復雜環境和不同路況下的控制能力，從而更好地適應戰斗和戰術需求。如圖1所示，是軍用汽車主動轉向系統的結構示意圖。

如圖1所示，其中的傳感器子系統，包括了車速傳感器、轉向角傳感器、橫縱向加速度傳感器、路面摩擦系數傳感器等，多應用于監測車輛的行駛狀態、路況信息以及駕駛員的操控動作。在功能上，可以將實時數據傳輸給控制系統，以實現快速響應和精確控制。而控制系統則主要基于車輛的行駛狀態、路況信息和駕駛員的操控動作，負責接收傳感器的數據并進行相關的計算分析，從而實現精確控制。此外在執行機構上，作為軍用汽車主動轉向系統的關鍵部分，負責的是將控制系統的指令轉化為實際的轉向動作。當前，我國執行及轉向機構通常包括電機、減速器、傳動機構、轉向盤、轉向器等部件。電機根據控制系統的指令驅動轉向機構進行精確的轉向調整，在駕駛員的操作下實現快速響應和精確控制，從而滿足快速響應、高精度和可靠性要求。此外，駕駛員也可以通過控制面板或專用開關進行個性化設置和調整，以滿足特定的戰術需求。

而以上相關原理，一方面確保了車輛在各種條件下的穩定性和可靠性，另一方面則為軍用汽車提供了較好的適應性和擴展性，可根據不同車型和配置進行定制和調整，以最大化地發揮車輛的性能優勢，使其在作戰效能和應對各種復雜環境及路況時充分發揮作戰能力。

3 軍用汽車轉向系統常見故障分析及維修

3.1 方向盤自由行程過大

3.1.1 故障原因

方向盤自由行程過大，是軍用汽車實際應用中較為常見的問題，比如轉向螺桿和轉向螺母之間的間隙過大、轉向節主銷與襯套間隙過大、齒條與齒扇間隙過大、前輪輪殼軸承裝配太松或前輪輪輞失圓擺差過大等，都是轉向器和傳動機構內部的磨損和松動也是導致方向盤自由行程過大的主要問題。究其原因，多是由于長期使用或維護不當所致。此外，前軸前后竄動、轉向角的限位螺栓調整過長、循環球或轉向器扇形齒和蝸桿盒裝配的位置不對等問題，則是因為轉向節主銷與襯套間隙過大，或是長期使用而頻繁受到外力沖擊導致的襯套磨損或移位。

3.1.2 故障維修

針對轉向螺桿和轉向螺母之間的間隙過大問題，在對其進行檢修的過程中需要調整轉向螺桿和轉向螺母的間隙，通過選取合適的工具進行微調，確保各零件之間的間隙處于合適的范圍。針對轉向角的限位螺栓調整過長問題，則可以檢查并調整其轉向節主銷與襯套的間隙，如需更換過長襯套或進行必要的維修，則應確保新換元件的間隙要調整到合適的大小。

3.2 轉向時有異響

3.2.1 故障原因

在戰爭或執行特殊任務中，軍用汽車的隱蔽性是一個重要考慮因素。雖然轉向時出現異響并不會直接導致行蹤暴露，但是針對這一細微隱患，還是需要加以重視。研究可知，皮帶過松引發不規則的摩擦聲，或是驅動齒輪傳動件損壞造成異常的機械碰撞聲，都是導致轉向時異響的主因。但同時，油箱濾芯堵塞或損壞而造成的液壓油的流動受阻，以及液壓系統內部問題，如油管破裂、堵塞或各管路接頭松動等，也都有可能引發異響。因此在針對這一故障進行維修時，需要精準捕捉其故障源頭，唯有如此，才可以采取針對性的維修辦法。

3.2.2 故障維修

針對軍用汽車轉向時發生的異響，作為經驗豐富的技術人員，可以借助聽診器搜集異響的來源和聲音特征，從而判斷異響的類型和位置。而針對經驗不足的技術人員，則可以借助振動測量儀器來檢測轉向系統各部件的振動情況，或是直接采用油壓表檢測系統油壓，由此了解液壓系統的工作狀態。

針對其中皮帶或者齒輪造成的問題，在對其進行維修時首先檢查其是否依舊緊固，如若發現皮帶過送或是齒輪損壞嚴重，則需對其及時替換。針對液壓油堵塞或者油管破裂等問題，則可以在外觀檢查配合油壓檢測技術的共同作用下，由此對液壓系統（如油管、各管路接頭）進行全面檢查，確保液壓油的流動不會再受到阻礙。

3.3 轉向沉重或不靈活

3.3.1 故障原因

在實戰演練中，但凡軍用汽車發生轉向沉重或不靈活的問題，都會在一定程度上影響到軍事行動的效率、安全和執行。甚至嚴重者，還會影響到戰術的執行，不僅極大地增加了軍車使用的安全風險，降低協同作戰能力，而且還會牽一發而動全身，由此增加整個后勤的負擔并打擊到部隊的士氣。因此，保持軍用汽車轉向系統的正常工作狀態是非常重要的，以確保車輛的機動性和安全性。

經分析可知，當前造成軍用汽車轉向沉重或不靈活的誘因，一方面是因為液壓系統壓力不足或堵塞，而造成了油路堵塞、液壓泵故障或其他液壓元件等問題的發生，另一方面，則是因為轉向機構潤滑不良，缺乏適當的潤滑而造成轉向時的摩擦增大，從而使轉向感覺沉重。除此之外，因人為因素，比如在對輪胎氣壓進行調整時造成的氣壓過高或過低，也會影響輪胎的抓地力，進而造成轉向的靈活性和手感。

3.3.2 故障維修

針對軍用汽車轉向沉重或不靈活的問題，進行故障維修時，需要采取一系列的措施來恢復轉向系統的正常工作狀態。首先，是定期檢查液壓系統。如果發現液壓系統壓力不足或油路堵塞，需要對油路進行清理和疏通，并檢查液壓泵和其他液壓元件是否正常工作。其次，是加強潤滑轉向機構的承載能力，如果轉向機構潤滑不良，摩擦力增大可能導致轉向沉重，這時作為操作人員就需要對其加以潤滑，由此確保轉向的正常運轉。最后，是加強檢查輪胎氣壓的監測。若條件允許，則可以利用人工智能技術對采集的數據進行分析和處理，基于軍用車輛傳感器和算法，實現實時監測輪胎的氣壓和溫度等參數，如果發現輪胎氣壓異常，操作人員就可以在系統自動報警提示下及時下車處理。而在野外設備稀缺時，操作人員則可以用一塊小金屬片或木塊敲擊輪胎的側面，如果聽到清脆的聲音，說明輪胎的氣壓是充足的。如果聽到沉悶的聲音，則說明輪胎氣壓不足。

此外，考慮到如果轉向機構調整不當，也可能會導致轉向不靈活。因此操作人員還需定期對轉向機構進行檢查和調整，并且為了預防轉向系統故障，也可以通過手感法、觀察法等野戰策略對其加以檢修，起到定期檢修系統，清洗油路、及時更換磨損的部件、液壓油的目的。

4 總結

綜上所述，本文介紹了軍用汽車主動轉向系統的功能、工作原理及其常見故障與維修方法。希望本研究能夠為軍用汽車轉向系統的維護提供重要指導，幫助維修人員快速準確地診斷和解決故障問題，并為未來的研究提供有益參考，推動我國軍用汽車技術的不斷進步。

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