汽车转向系统与转向盘的故障分析

田春甫 张丙虹

身份证号：37232519721113****

摘要：当今社会，人们的出行工具已经基本完成了从自行车到小汽车的巨大转变。汽车为人们的出行提供了许多的方便，但也出现了一些问题，随着汽车数量的增加，交通事故的发生频率也在逐渐增加。许多驾驶员因为没有专业的汽车知识，导致在发生事故时不懂得如何自救，失去了自己宝贵的生命。如果掌握一定的汽车运行原理，在事故发生时成功逃生的概率就会大大增加。研究表明，超过十分之一的交通事故是由于车辆本身存在的问题导致的；在发生车祸后，超过一半的逝者是由于不清楚车辆的运行原理与基本构造，导致无法及时自救，错过了生还的宝贵机会。

关键词：汽车转向系统；转向盘；故障

1汽车转向系统的组成与工作原理

汽车车身由驱动系统、制动系统、传动系统和转向系统组成，因此转向系统非常重要。目前，按动力分类，主要包括：机械转向系统、动力转向系统和线控转向系统。转向系统的硬件部件主要包括：方向盘、转向柱（电动或机械）、万向节和转向器（电动或机械）。EPS转向系统工作原理：当驾驶员转向时，转向支架启动。方向盘通过转向柱和万向节刚性传输至转向机的扭矩传感器。扭矩传感器中的磁场信号通过芯片处理成电信号，然后发送到控制单元。同时，控制单元根据转向扭矩、车速、转向角和特性曲线在控制单元中计算出必要的支承扭矩，并启动电机。当转向机电机旋转时，它向车轮转速传感器、esp、发动机和其他模块发出G85转向角信号。方向盘上的扭矩和支撑扭矩之和就是驱动齿条的转向机上的有效扭矩。

2转向系统故障排除

2.1转向吃力

硬转向问题通常发生在机械液压动力转向系统中，较少发生在电液动力转向和电动动力转向系统中。转向时通常显示方向盘较重，方向盘转向力值大于30n。在这种情况下，首先检查车辆是否缺油，转向皮带是否正常，空气是否进入系统。车辆缺油、皮带打滑，导致动力转向泵不能正常工作；由于压缩原理，进入系统的空气对系统没有帮助。故障排除方法为加油、更换皮带和排气，系统可恢复正常。如果上述问题未解决且转向故障未解决，则在节气门和压力控制阀均打开的情况下，测量车辆怠速时的静态机油压力。如果小于或等于1500kpa，则给油泵供油没有问题。检查转向器与油泵之间的输油管路是否正常。在怠速下测量机油泵的卸载压力。如果压力低，检查油量阀是否正常。

2.2转向角度最大时出现振动

检查动力转向机是否有故障，并检查导丝螺塞的调整情况。如果正常，检查传动带是否打滑，并及时更换。

2.3转向回跳

转向回跳是在车辆进行转向时，方向盘有回跳现象。首先在关闭两阀(压力控制阀，节流阀)的情况下测量油泵压力值，若超过500kPa，则检查流量控制阀是否异常。可采取更换转向油泵的方式进行处理。

2.4操作不稳，转向有延迟

主要体现为方向盘转动出现死区，直线行驶时汽车不稳定。首先检查导向螺塞并适当进行微调；其次检查传送带是否异常，视情况进行更换；再次检查是否却缺油，系统内部是否进入空气导致异常。并及时对油罐进行加油，排除空气。

2.5动力转向系统出现异常噪音

主要体现为在车辆的正常行驶过程中车辆转向系统出现异常噪音。故障处理方法：首先拆卸油泵传送带观察情况，若仍存在噪音，则确定是变矩器或油泵工作情况异常。其次若无问题，则检查噪音是否来源于油液脉动，属于正常现象。最后，检查高压软管是否出现摩擦破损现象，若存在，则进行二次固定或更换并调整位置。

2.6动力转向系统出现震颤声

首先检查向轴是否出现大小幅度的摆动，若有问题及时更换；其次检查导线螺塞是否调整适中；再次若震颤声只在车辆运行过程中出现，在熄火时转动方向盘出现声音属于正常现象。最后，检查横拉杆，球头销是否出现松旷现象，横拉杆，球头销的固定需要定期检查，若松动，则进行二次加固或更换部件。

3转向盘的检查

3.1转向操纵性的评价指标

1转向盘横向侧滑量，

被检测车辆左右居中并且在直线上行驶，以低于5km/h的车速平稳通过侧滑检验台滑板，从而测得转向轮横向侧滑量的最大示值。2转向盘自由转动量，转向盘自由转动量具体是指当转向盘处于摆正的位置时，转向盘向左大方向15°后转向机带动车轮转向，右边同上，左右转动角度加来是30°。超过这个值后会影响到车辆的操作灵敏度和行驶稳定性，造成安全隐患应该调整或者更换转向机。3转向盘最大自由转动量，即原地不动情况下，转向盘可以自由转动的最大角度，最高设计车速不小于100km/h的机动车单侧最大20°。4转向相关参数，(1)转弯半径。动转向盘时，两个前轮中任一个的转角。内外前轮转角不一样，一般内侧车轮的转动角度大于外侧车轮转动角度，目的是为了2轮具有同一个旋转中心，以确保车辆的转弯性能。(2)转向定位。1）前轮前束角。其主要功能是保证汽车的行驶的方向稳定性，降低轮胎的磨损量。在车辆行驶中，前轮处于滚动的状态，在惯性力的作用下轮胎向内偏斜，如果前束数值在规定范围内，汽车行驶时轮胎滚动的偏斜方向就会纠正，从而降低轮胎的内侧磨损，可以通过调整转向横拉杆来实现前束在规定数值范围内。2）前轮外倾角。检测人员站在车辆前方看轮胎中心线与垂直线所成的角度，如果角度向外时则外倾角为正，如果角度向内则外倾角为负。这个角度的不同不仅能够改变轮胎与地面的接触点、施力点，还能够改变轮胎的抓地力、磨耗状况。

3.2转向盘自由转动量的人工定性检查

1转向盘自由转动量的人工定性检查条件，(1)机动车的转向盘规定必须设置在左侧，但专用车除外，可以按照需求在左右两侧分别设置一个方向盘。(2)机动车的转向盘应该具有转向灵活、操纵方便、在转向过程中不会出现卡滞现象。转向系统的操纵机构所安装的位置，不允许与其他机构有所干涉。(3)机动车的转向轮能够自动回正，并且保证车辆按直线平稳的行驶。(4)机动车行驶在正常标准的道路上时不会发生跑偏现象，其转向盘也不会发生摆振、路感不灵或其他不同寻常的现象发生。(5)机动车行驶在干燥、结实、平整水泥或者沥青路面上时，以10km/h的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到以直径为24m的圆周行驶，施加于转向盘外缘的最大切向力应小等于245N。2转向盘自由转动量的人工定性检查步骤，(1)被检测车辆置于平坦、干燥、清洁的硬质地（路），转向轮保持回正位置，发动机熄火；(2)将转向力/角测量仪安装在被检车辆的转向盘上。

4结论

本文主要分析了汽车转向系统转向沉重的原因，其中分别介绍了机械转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统转向沉重的原因，转向盘的检查，转向机组成与工作原理的介绍以及在更换转向机的过程中要注意的事项，以及转向机可能会出现的电子问题的分析与故障检查，为在4S店、维修厂等从事汽车维修行业人员、中高职院校教师团队和广大的汽车用户提供一定的理论参考以及一定的技术指导，在维修过程中少走弯路，既可以节约时间又可以降低维修成本，用户也便于掌握一定的理论知识，对于社会整体而言也会促进其发展以及汽车行业的发展。

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