摘 要:本文探討了汽車機械液壓及電動助力轉向異響故障的排查方法。介紹了汽車轉向系統中常見的異響故障類型,包括塑料件間摩擦、方向盤內部異響、轉向橫拉桿球頭磨損老化、轉向橫拉桿異響、轉向減震器異響、轉向機故障以及電機(EPS)內部故障。文章詳細描述了故障診斷的觀察法和分析法,并結合具體車型案例,對轉向異響故障進行了實地排查。通過檢查轉向泵工作狀態、吸油與回油管路以及液壓系統,最終確定故障原因為吸油管內徑異常變化,導致液壓系統內部產生噪聲和轉向沉重。
關鍵詞:汽車轉向 異響故障 故障排查 吸油管
汽車轉向系統是車輛安全行駛的關鍵部件之一,其性能直接影響駕駛者的操控體驗和行車安全。轉向異響作為轉向系統常見的故障現象,不僅影響駕駛舒適度,還可能隱藏潛在的安全隱患。因此,對汽車轉向異響故障進行準確排查和及時修復具有重要意義。
1 汽車轉向異常常見故障類型
1.1 塑料件間摩擦
汽車轉向系統中,塑料部件如轉向柱護罩、方向盤下塑料襯套等,常因長時間使用或環境溫度變化而發生輕微形變或硬化。這會導致轉向時部件間相互摩擦,產生“吱吱”或類似聲響。這種異響多在轉向角度大或車輛行駛于顛簸路面時出現,影響駕駛舒適度和車輛品質。處理此問題,需檢查并替換磨損或形變的塑料部件,或在摩擦處適量涂抹潤滑劑減小阻力[1]。
1.2 方向盤內部產生異響
方向盤內部異響多源于機械結構或電氣元件故障。例如,方向盤內氣囊游絲損壞、按鍵模塊松動或電線接觸問題,均可能在轉向時產生異響。異響可能表現為間斷性“咔嗒”聲或持續輕微嗡嗡聲,嚴重時或影響方向盤正常使用。診斷此故障,需仔細檢查方向盤內部各部件,確認損壞或松動情況,并及時修復或更換,保障方向盤功能和駕駛安全。
1.3 轉向橫拉桿球頭磨損老化
轉向橫拉桿球頭老化是汽車轉向系統另一常見異響來源。球頭作為連接轉向橫拉桿和車輪的關鍵部件,長期承受轉向力和路面沖擊,易磨損老化。球頭磨損嚴重時,轉向過程中會產生明顯聲響,尤其在過彎或行駛于不平路面時更為突出。老化球頭還可能影響車輛轉向精度和穩定性,增加行駛風險。
1.4 轉向橫拉桿異響
轉向橫拉桿異響是汽車轉向系統中較為常見的故障之一,這種異響往往源自橫拉桿的制造品質、裝配緊固度或使用中的損傷。若橫拉桿存在材質缺陷或加工精度不足,在轉向時便可能因受力不均而產生晃動,進而發出異響。此外,若橫拉桿在裝配時未達到規定的緊固扭矩,也會在行駛過程中因松動而碰撞周邊部件,產生噪聲。長期使用的橫拉桿還可能因承受外力沖擊而逐漸彎曲或變形,導致與轉向系統其他部件的間隙變小,轉向時發生干涉,導致產生異響。
1.5 轉向減震器異響
轉向減震器作為轉向系統的重要組成部分,一旦減震器出現故障,便可能在轉向時發出異響,如“咚咚”或“咔嚓”聲。這些異響多因減震器內部液壓油泄漏、彈簧斷裂或活塞桿磨損。液壓油泄漏會導致減震器失去阻尼作用,使得轉向時沖擊增大,產生異響;彈簧損壞則無法有效吸收轉向時的振動能量,同樣會引發噪聲;活塞桿磨損則會影響減震器的密封性和阻尼效果,進而產生異響。減震器故障不僅影響駕駛舒適度,還可能削弱車輛的轉向穩定性和操控性能。
1.6 轉向機故障
轉向機作為汽車轉向系統的核心組件,負責將駕駛者的轉向指令轉化為車輪的實際轉向動作。當轉向機出現故障時,轉向過程中可能會伴隨“嗡嗡”“吱吱”“咔嗒”等異響。這些異響通常源于轉向機內部的齒輪齒條磨損、軸承損壞或液壓油缺失。齒輪齒條磨損或加工機械毛刺等會導致嚙合間隙增大,產生異響;軸承損壞則無法支撐轉向機的正常運轉,同樣會引發噪聲;液壓油缺失則會影響轉向機的潤滑和冷卻效果,加劇磨損和異響。轉向機故障不僅影響駕駛者的轉向手感和駕駛體驗,還可能危及行車安全。
1.7 電機(EPS)內部故障
電機通過電子控制系統根據駕駛員的轉向輸入和車輛速度等信息,精確控制電機的輸出扭矩,從而輔助轉向操作。?由于電機內部零部件松動或潤滑不良引起的金屬撞擊聲,嗡嗡聲。電機過載轟鳴聲等在轉向時產生異響,需及時更換電機模塊。
2 故障診斷
2.1 觀察法
觀察法是診斷汽車轉向異響故障的首要步驟。在進行觀察時,應仔細注意轉向時車輛發出的異響聲音,包括聲音的大小、頻率和出現的時機。比如,是在轉向開始時出現,還是在轉向過程中持續存在,抑或是在轉向結束時出現。同時,要觀察轉向系統的外觀,檢查相關部件狀態,見表1。
另外,還需留意轉向時車輛是否有異常表現,這些都可能為異響故障提供重要的線索。觀察這些細節,有助于后續的故障分析。在觀察過程中,應特別注意轉向拉桿的連接處是否緊固,以及轉向油液是否有泄漏跡象,這些都是判斷轉向系統是否正常的關鍵要素。
2.2 分析法
分析法是在觀察的基礎上,對轉向異響故障進行細致剖析。根據異響特點和車輛使用情況,結合汽車轉向系統的結構原理,初步判斷故障原因,見表2。
根據初步判斷,制定檢查計劃,對可能的故障點逐一排查。排查時,可借助專業工具,如聽診器定位異響源,或振動分析儀檢測異常振動。
3 汽車轉向異響故障排查
3.1 車輛信息
此車型已實現大規模生產,市場普及程度頗高。最新下線的車輛在調試環節中,出現了轉向時的異響問題。該車型搭載了整體式轉閥液壓動力轉向系統,其轉向泵的動力來源為發動機皮帶驅動。轉向系統的具體布局,可參見圖1所示。
3.2 故障描述
在調試過程中,發現車輛直線行駛時一切如常,然而一旦轉動方向盤,便會伴隨著明顯的轟鳴聲,且轉向手感顯得頗為沉重。路試結果進一步證實,無論車輛處于靜止狀態、低速行駛還是高速行駛,即便是輕微的方向盤轉動,也會引發車輛左右兩側傳出異常聲響。這一現象無疑揭示了轉向系統存在故障,初步推測,故障緣由可能是轉向管路發生堵塞,或是轉向泵運行狀態異常。
3.3 原因分析
在液壓助力轉向系統中,當方向盤轉至極限位置時,發出的輕微嗡嗡聲,是一種正?,F象。因此轉向至極限時,系統內部壓力陡增,轉向器隨即啟動卸荷機制以進行自我防護,此過程中伴隨的聲響,并不會對系統使用造成任何影響。因此,在日常駕駛中,應盡量避免將方向盤轉至極限位置;若不慎轉至,應及時適當回調,以防轉向器長期承受高壓而縮短使用壽命。然而,轉向系統若出現異常聲響,則多數情況下屬于非正常狀態[2]。其可能緣由,主要涵蓋以下幾點:(1)轉向管柱與其他部件發生干涉,或潤滑不足,致使摩擦阻力增大(2)吸油管路內徑設計欠妥,進而影響液壓系統的供油穩定性(3)液壓油中混入雜質,或油罐濾芯堵塞,導致油液清潔度下降(4)液壓系統油量匱乏,或混入空氣,干擾系統的正常運行秩序(5)零部件質量欠佳,致使液壓系統功能出現失常。
3.4 故障排除
3.4.1 轉向泵工作狀態檢驗流程
量產車型遭遇轉向異響困擾,而市場反饋中并未見此類問題,由此推斷設計方面并無缺陷,因此,故障排查的重心應轉向零部件的質量評估。前期的路試結果已初步揭示,轉向油泵或轉向管路可能存在質量問題。為檢驗轉向泵的工作狀態,實施了以下步驟:首先,按照標準扭矩將高壓油管緊固在轉向泵上。接著,斷開油管與動力轉向器的連接,使其處于自由懸垂狀態,并置于油盒中以防液壓油泄漏。啟動發動機后,細致觀察高壓油管接頭處油流的噴射狀況,以此評判油流的沖擊力是否符合標準。若油流充沛且沖擊力強勁,則表明轉向泵運行正常;反之,若油量匱乏或無油流出,則暗示轉向泵可能存在故障。經檢驗,轉向泵工作狀況良好,高壓油管亦無異?,F象。
3.4.2 吸油與回油管路故障排查
在轉向泵與高壓油管的問題得到圓滿解決之后,調查的重心轉向了吸油與回油管路系統。實際工作經驗揭示,吸油管路常常是轉向系統產生異響的罪魁禍首。于是,一場針對吸油管路的全面而細致的檢查悄然展開。鑒于吸油管路內部壓力偏低,常規檢測方式難以發揮效用,團隊決定采取部件替換的策略,逐一進行排查。替換作業完畢后,對所有管路進行了精心的裝配,接頭也依據標準扭矩進行了緊固,并為轉向系統補充了充足的液壓油。隨后,啟動發動機,將變速器置于空擋,輕踏油門并左右旋轉方向盤,以徹底清除管路中的空氣。排氣作業完成后,進行了相關的測試。不過,異響和沉重感依舊存在,初步推斷吸油管路并非問題根源。接下來,調查的焦點轉向了回油管路?;赜凸苈吠瑯犹幱诘蛪籂顟B,因此繼續沿用替換零件的方法進行排查。更換完回油管后,重新連接了各條管路,接頭扭矩也達到了標準要求,并再次為轉向系統加注了滿滿的液壓油。再次啟動發動機,保持變速器空擋,邊踏油門邊轉動方向盤,確保空氣被完全排出后進行再次測試。遺憾的是,異響和轉向沉重的現象依然未能得到緩解。
3.4.3 液壓系統故障排查與解決
在液壓系統故障排查過程中,除轉向器外,其余主要部件均經過了全面細致的檢查,但故障原因仍未明朗。初步檢測結果顯示,各部件質量均符合相關標準。經過深入分析,推測故障可能源于生產制造環節的偏差,導致轉向泵與轉向器之間的配合存在問題。若此推測成立,則需對轉向器或轉向泵進行更換考慮。在探討轉向器替換方案時,發現前期檢測存在不足:所有備選部件均為全新且未投入使用,其內部質量尚未經過實際驗證。為確保替換部件的可靠性,決定從一輛結構相似、轉向系統運行正常、無異常聲響且無嚴重故障的車輛上拆卸部件進行替換測試。首先,對吸油管進行了更換,將測試車輛上的吸油管安裝至故障車輛上,并嚴格按照標準扭矩仔細連接了所有管路接頭。轉向系統注油完畢后,啟動發動機,將變速器置于空擋位置,同時踩下油門踏板并左右轉動方向盤,以有效排除管路中的空氣。隨后,取得了明顯成效。刺耳的轟鳴聲消失無蹤,轉向操作變得輕盈順暢,車輛的異常聲響和沉重問題得到了徹底解決,經進一步確認,故障根源確為吸油管[3]。然而,從外觀檢查來看,吸油管并無明顯異常。對吸油管質量問題展開全面探究,決定沿中心線將吸油管剖解以進行詳盡檢查。剖解后發現,金屬管路的內部直徑并未維持應有的均勻度,而是出現了不應有的變化。按照設計規范,管路內徑應保持一致,但該部件在某段卻意外地出現了內徑變小的情況(見圖2)。這種內徑的突然變化,致使液壓系統在運作時發出噪音,并且轉向泵的供油量變得不足,進而致使轉向操作難度增加。
4 結語
本文通過對汽車轉向異響故障的詳細分析,總結了常見的故障類型及診斷方法,并結合實際案例深入探討了故障排查過程。研究結果表明,吸油管內徑異常變化是導致轉向異響和沉重的重要原因。這一發現為汽車維修人員提供了寶貴的故障排查經驗,有助于提高轉向系統維修的效率和準確性。建議在未來汽車設計和生產過程中,加強對轉向系統部件的質量控制,以減少類似故障的發生。同時,汽車維修人員也應不斷提升自身的專業技能,以更好地應對各種復雜的故障情況。
參考文獻:
[1]史生鳳,崔曉雙.汽車轉向系統原理及故障排除方法探討[J].汽車知識,2024,24(02):97-99.
[2]馬東.汽車底盤故障的檢修策略[J].新型工業化,2021,11(05):182-183.
[3]趙向陽,狄菲菲,伏兆鑫.汽車轉向異響故障的排查[J].汽車維修,2018(08):6-7.