汽车维修中汽车转向系统的维修问题研究
摘要:本文从汽车转向系统的设计理论出发,对车辆转向系统的问题和关键技术进行了深入的探讨。经过多年的实践和摸索,已成功地解决了汽车转向系统的普遍问题,也就是限制其行车安全的技术“瓶颈”和“核心”问题。
关键词:汽车转向系统;功用;分类;组成;构造;原因;维修
汽车是十九世纪最伟大的发明之一,它的产生与发展,是人类文明的一个缩影,也是科学技术发展的一个重要标志。它极大地促进了人类社会步入工业文明,提高了社会生产力,提高了人们的生活品质,使人们从一开始的主要交通方式、以现代交通为主的交通方式发展到了财富与地位的标志,并逐步走向了对舒适、个性化的审美要求。汽车的迅猛发展不仅有利于人类社会,也为人类的发展提供了新的机会,同时也为社会发展和国际治理提出了新的挑战,交通安全、能源消耗、环境污染等问题越来越突出,已经成为当今和今后汽车发展的三大主题,其中行车安全是最重要的。
一、汽车转向系统设计原理及分析
转向系统是车辆底盘的关键部件,是车辆的两个主要安全系统。本发明旨在改变或还原车辆前进或倒车的方向,其主要设计目标是使车辆在左、右两个转角的正确配合,使车辆能按预定路线行驶。它的工作原理是:在车辆转向时,所有的轮轴都在一个点上,并由一个转向梯形机构完成,从而减少了额外的阻力,保证了车辆的安全和稳定。它的主要功能是让驾驶员根据自己的喜好,任意调整车辆的行驶方向,即使是发生了车祸,也可以通过控制系统来保持车輛的稳定,因此,转向系统的设计直接关系到汽车的操控稳定性和舒适性。因此,车辆的转向系统部件都被称作“保安件”,尤其在崎岖山路、高速公路、拖斗车、教练车等环境下,其运行的安全性有较大的影响。
二、汽车转向存在问题及其关键技术
自年第一台四轮车问世以来,阿克曼定律提出了一种传统的双轮转向系统,这种控制方式可以确保所有的轮轴都集中在一个点上,几乎是完全的滚动,当汽车的前轮转向时,车身会自动转向,而后轮则是跟随移动,结构简单,占用空间小,可靠性高,操作和维修方便;它的 缺陷是:转弯半径大,需要曲线转弯,降低了它的可用性和机动性,而且各种转向装置都不能确保所有的轮子都能在瞬间中心旋转,很难彻底解决车轮的侧滑问题;如果车辆在单独悬挂时,转向梯形断点的位置不正确,将导致车辆的横向拉杆和悬挂导引机构的动作不协调,在行驶中容易发生摆振,轮胎磨损快,路况、转向角、车速等因素的变化都会对转向性能产生影响,随着车速的提高,车辆的驾驶稳定性也会随之下降。目前的电子技术可以全面改善转向系统的各项性能,但只限于部分和个别方面,从技术上来说,两轮转向技术已经发展到了极致,但在性能上却很难取得突破。
为确保车轮在转向过程中不发生侧滑,在行驶系统为刚性、前轮定位角度为0、行驶过程中不受横向力影响的情况下,在整个转向过程中,所有车轮都会绕着同一个瞬间中心旋转,以确保所有轮子的轴与地面重合,也就是车轮的偏转必须符合阿克曼特征。为了降低双轮转向车辆在整个转向过程中发生的侧滑现象,在此基础上,对两轮转向机构的设计进行了研究,并对其进行了分析。确定机械运动的大小,也就是机械的比例设计。四轮转向技术是当今汽车企业的一项重要手段,也是当今汽车发展的一项新技术。随着汽车技术的发展,汽车的转向系统不断地完善,它在继承了传统的机械转向技术优势的同时,还采用了液压、电子等技术,使其发展方向更加多元化。《中国制造》明确提出汽车低碳化、信息化、智能化的发展趋势,智能网联汽车在特定场合将取代传统汽车成为未来汽车发展的主要方向,智能汽车产业发展已步入快车道,自动驾驶、车联网、物联网等领域将成为新的创投热点,无人驾驶汽车在特定场合将取代传统汽车成为未来汽车发展的主要方向,汽车转向技术必将出现更多的创新和改进。
三、转向系统故障诊断及维修技术研究
(一)转向沉重
第一,机械转向系统转向笨重,需要进行转向测试,以确定其是否存在问题;如果这种故障是由于前轮等轮胎的空气压力不足所致,那么在轮胎上的压力达到一定的要求后,就可以排除;检查前轮的位置调整是否正确,转向器和其它部件的接头润滑情况是否正确,如果是由于润滑不良导致的,可以在加润滑油后排除;通过调节小齿轮的预紧力,可以避免由于转向架与齿条之间的啮合间隙太小而引起的失效;当转向横杆球头销油不足或太紧时,必须更换球头销钉或进行适当的调节;对转向柱轴承进行检查,发现其磨损、烧蚀,严重时必须进行更换;当车辆超负荷或过载时,车轮的负压也会导致转向较重,影响车辆的总体使用性能,因此,必须先支承前桥,拆下转向摇臂,转动方向盘进行测试。第二,转向系统的动力转向较重,当油泵传动皮带过松或打滑时,需要调节传动皮带的张力;液压泵磨损严重,内漏严重,导致输出压力不足,或转向器漏油,必须进行维修或更换;所有的管道连接处,如有泄漏或破损,必须进行密封或更换;当不对正和转向柱时,必须对正;油泵安全阀、溢流阀发生渗漏,弹簧弹性不够或调节不到位时,维修或替换零部件;应清理堵塞的机油及过滤器,并替换滤清器、动力缸或操纵阀门的密封;将水力循环中的气体排出;在转向油箱液面较低的情况下,应查明、修理泄漏部位,并补充足够的机油。
(二)转向失灵或操纵失稳
方向盘失灵也就是所谓的自由度过大,当车辆处于直线状态时,方向盘的松驰量很大,就是左右摆动的角度太大,需要很大的方向盘才能完成转向,而且在直线行驶时,会给人一种方向不稳的感觉,很难控制方向。其主要原因是由于车辆的磨损和装配不当,造成了一个或多个转向系统的传动链条松动。必须将转向轴与转向轴,转向垂壁轴与转向垂壁相连接;替换磨损松动的主销、衬套或轮毂轴承;主、从动部位的轴承松动或转向器主、从动啮合部位的空隙较大,纵、横拉杆、纵、横拉杆杆杆与转向节的联接松动,必须进行调整或更换。而检查转向系统各个零件的连接时,要从方向盘入手,注意是否有松动、磨损、调整不当等异常情况;对于其它类型的转向装置,也要检查和调整支座的预紧度,调整啮合间隙,紧固连接杆部件的球头销钉。
(三)汽车摆头
其主要特点是车辆在转向过程中控制方向盘抖动、左右摇摆,甚至无法控制方向,并且车轮的运动轨迹不规则,呈现出一种“蛇形”的特征。主要原因為车轮不平衡,前束过大,前轮定位不准确等。弯道会占用路面更多的宽度,难以控制方向,容易造成擦伤。主要原因是制动器鼓轮和车轮失圆,制动器调整不当,前桥和转向机构松动导致前轮定位角度不准确,而在汽车尾部超负荷时,则会加重转向轮的摆动。车轮的不均匀性,轮胎装配不当或磨损不均匀,前轮外胎修补加厚,翻新轮胎或轮盘变形,车轮轮盘、轮鼓或轮胎在维修或移动中所引起的精度偏差,等等。如果前轮没有松驰量,则要检查前轮前束是否符合需要,前轮前束过大,前轮外倾角过小,后轮后倾角度过小;必须对不合适的两个车轮进行及时的调整,并在需要的时候进行更换。
(四)直线行驶发飘或跑偏
这种故障的特点是车辆在直线行驶时,很难维持车辆的正前方,而总是往一侧行驶。新车或大修后的汽车,应严格遵守保养规则,按时更换污油;要替换旧车的流量调节阀或转向调节阀回位弹簧;当转向油泵的流量控制阀出现泄漏或卡住时,必须立即进行维修;油压管线的不合理配置需要加以改善,前桥左、右轮胎气压达到规定的数值;当轮毂轴承温度过高时,就表示轮毂轴承安装得太紧,必须对间隙进行调整;当轮毂轴承没有过热时,应先检查一下钢板弹簧有无断裂或左右弹性一致,如有需要,应及时更换,再通过检测和调整前轮前束的大小,以达到安全检测的目的,使前轮外倾角和主销后倾角保持一致。如果上述检查结果都是正确的,那么就应该对转向桥和框架进行检查,看看前后左右的前后车轮的轴距是相等的,如果不符合,就进行维修。
四、结束语
综上所述,汽车转向系统是影响车辆操纵性能和安全性能的关键技术,其在运行过程中可能会发生各种故障,因此必须引起足够的重视。另外,还要加强车辆的定期检查和维修,使出行更加安全。
参考文献:
[1]吴佳.汽车维修中汽车转向系统的维修问题[J]..
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[3]林宁.汽车液压制动系统的故障诊断及维修探讨[J].内燃机与配件,(19):2.
参考文献:
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