学习领域10 现代汽车转向系统
【学习情景描述】
一辆广州本田雅阁轿车车主反映该车在行驶过程中，需要较大幅度地转动转向盘，才能控制汽车的行驶方向，而且该车在直线行驶时感觉行驶不稳定。经4S店技术人员检查，该车采用的是液压动力转向助力系统，由于转向助力泵驱动的皮带轮与皮带之间出现打滑现象，造成该故障的产生，在调整皮带的张紧度后，该故障被排除。
【学习目标描述】
1.理解并掌握现代汽车转向系统的组成和工作原理。
2.理解转向系统中各零部件及总成的结构与工作过程。
3.掌握汽车转向系统各零部件的使用维护和检测维修方案。
【学习内容描述】
1.转向系统的零部件的结构及组成。
2.转向系统中各零部件及总成的工作过程及原理。
3.转向系统中各零部件的检修方法。
【学习条件】
1.实训车辆6台。
2.车辆的维修手册。
3.常用拆装工具、测量工具各10套。
任务10.1 现代汽车转向系统检修项目实施
10.1.1 机械转向系统的基本检查
（1）转向盘自由行程检查
汽车每行驶12000km左右，应检查转向盘的自由行程，检查方法如下：
①转动转向盘使前轮处于直线行驶位置。
②轻轻转动转向盘，在转向轮即将开始转动时（或感觉到阻力时），使用直尺测量转向盘外缘的转动量。一般为15～20mm，如图10.1所示。
③如果不符合要求，应该检查转向器间隙、调整转向球头销等。
（2）转向盘转动阻力检测
转向盘转动阻力的检查可以用经验法。用右手拇指和食指捏住转向盘外边缘，轻轻地向顺时针和逆时针两个方向转动，如果转动不吃力，说明阻力正常。
也可以用弹簧秤勾住转向盘辐和外边缘交合点处进行测量，如图10.2所示。计算公式为
式中 M——转动力矩；
r——转向盘半径。
图10.1 转向盘自由行程测量
图10.2 转向盘转动阻力测量
（3）转向传动机构检查
1）目视检查
目视检查转向传动机构是否弯曲、损坏，防尘罩是否有裂纹或破损。
2）松动、摆动检查
用手摇晃转向传动机构，检查是否松动或摆动。
3）转向横拉杆的检查
检查横拉杆是否弯曲，必要时校正；检查调整螺栓有无裂纹现象。转向横拉杆球头销的检查如图10.3所示。检查转向横拉杆的摆动力与内、外球接头（球头销）的转动力矩。用弹簧秤3检查内、外球头销1和内球头销2的摆动力应分别为5.9～51N和6.9～64.7N。用扭力扳手4检查转向横拉杆外球头销1的轴向间隙应力，转动力矩应在0.3～4.0N•m。若达不到要求，则应更换球头销。
图10.3 转向横拉杆球头销的检查
1—外球头销；2—内球头销；3—弹簧秤；4—扭力扳手
（4）转向器润滑油、润滑脂渗漏的检查
目视检查转向器、转向传动机构球笼罩是否漏油，润滑脂是否有渗漏。
10.1.2 齿轮齿条式转向器的检修与调整
（1）主要零部件的检修
①零件出现裂纹应更换，横拉杆、齿条在总成修理时应进行隐伤检验。
②转向齿条的直线度误差不得大于0.30mm。
③齿面上应无疲劳剥落及严重的磨损，其转向角与转向力的关系应符合如图10.4所示，若出现左右大转角转向沉重且又无法调整时应更换。
图10.4 转向与转向力的关系
虚线—固定传动比；实线—可变传动比
④更换转向齿轮轴承。
（2）转向器的装配与调整
如图10.5所示为齿轮齿条式机械转向器零件结构图。其装配分解过程如下：
图10.5 齿轮齿条式机械转向器零件结构图
1—防尘罩；2—锁紧螺母；3—油封；4—调整螺塞；5—上轴承；6—转向齿轮；7—下轴承；8—夹子；9—齿条防尘罩；10—箍带；11—齿条壳体；12—横拉杆；13—转向齿条；14—垫圈；15—转向齿条端头；16—固定环；17—防尘罩；18—夹子；19—减振器支架；20—防尘套护圈；21—防尘罩；22—箍带；23—齿条衬套；24—转向减振器；25—锁紧螺母；26—调整螺塞（弹簧帽）；27—导块压紧弹簧；28—隔环；29—齿条导块
①安装转向齿轮6。
a.将上轴承5和下轴承7压装在转向齿轮轴颈上，轴承内座圈与齿端之间应装好隔圈。
b.油封3压入调整螺塞4。
c.将转向齿轮与轴承一块压入齿条壳体11。
d.装上并调整螺塞及油封，调整转向齿轮轴承松紧度。手感应无轴向窜动，转动自如，转向齿轮的转动力矩应符合原厂规定，一般约为1.5N•m。
e.按原厂规定扭矩紧固锁紧螺母2，并装好防尘罩1。
②装入转向齿条13。
③安装齿条衬套23，转向齿条与衬套的配合间隙不得大于0.15mm。
④装入转向齿条导块29、隔环28、导块压紧弹簧27、调整螺塞（弹簧帽）26及锁紧螺母25。
⑤调整转向齿条与转向齿轮的啮合间隙。
调整转向齿条和转向齿轮的啮合间隙，即调整转向齿条的预紧力。其调整机构如图10.6所示。可通过以下两种方法进行调整：
a.改变转向齿条导块2与盖3之间的垫片厚度来调整转向齿条与转向齿轮轮齿的啮合深度，完成预紧力的调整；
b.用盖上的调整螺塞改变转向齿条导块与弹簧座之间的间隙值，完成啮合深度的调整，即预紧力的调整。
图10.6 转向齿条的预紧力调整
1—转向器壳体；2—导块；3—盖；4—导块压紧弹簧；5—固定螺母
如图10.6所示的结构形式，其预紧力的调整步骤：先不装导块压紧弹簧4以及壳体与盖之间的垫片，进行x值的调整，使转向齿轮轴上的转动力矩为1～2N•m；然后用厚薄规测量x值；最后在x值上加0.05～0.13mm，此值就是应加垫片的总厚度。
如有弹簧座，先旋转盖上的调整螺塞，使弹簧座与导块接触，再将调整螺塞旋出30°～60°。之后检查转向齿轮轴的转动力矩，如此重复操作，直至转向齿轮的转动力矩符合原厂规定，最后紧固锁紧螺母。
⑥安装垫圈14和转向齿条端头15（见图10.5）时，应特别注意转向齿条端头和齿条必须连接紧固、锁止可靠。
⑦安装横拉杆和横拉杆端头，并按原厂规定检查调整左、右横拉杆12的长度，以保证转向轮前束正确；另外，横拉杆端头球销的夹角应符合原厂规定；调整合格后，必须按原厂规定的扭矩紧固并锁止横拉杆夹子。
10.1.3 动力转向系统的基本检查与维护
（1）转向盘的检查
1）转向盘松动和摇摆的检查
用两手握住转向盘，轴向、垂直或者向两侧晃动转向盘，检查其是否松动或者摆动，如图10.7所示。
2）转向盘锁止功能的检查
转动点火开关到“ACC”位置，转向盘应能自由转动。如果将点火开关转动到“LOCK”位置，此时转向盘应该锁止不能转动。
转向盘自由行程与转向阻力的检查方法与机械转向系统相同。
（2）动力转向油液位高度检查
动力转向油罐是用来储存、过滤、冷却动力转向液的，其表面有液面高度要求标志。如果液面高度太低，容易使空气渗入动力转向系统，造成汽车转向操作不稳定，忽轻忽重，有时还伴有噪声。检查方法和步骤如下：
①将车辆停放在平坦的路面上，使前轮处于直行位置。
②启动发动机，使发动机怠速运转大约2min，左、右转动转向盘数次，以便使油温上升到40～80℃，然后将转向盘回到中间位置，关闭发动机。
③观察动力转向油罐的液面高度，此时液面应处于“MAX”（上限）与“MIN”（下限）之间，液面低于下限时，应加至上限，即“MAX”位置，如图10.8所示。
④检查发动机运行和停止时的液位偏差应在5mm以内。同时检查液体是否起泡或者乳化。
图10.7 转向盘松动和摇摆的检查
图10.8 动力转向油液位高度检查
（3）动力转向液的更换
1）动力转向液的排放
①用举升架将汽车举起。
②拧下动力转向油罐的盖子，拆下转向油泵回液管，然后将动力转向液排放到相应的容器中。
③在放动力转向液的过程中，发动机保持怠速运转，并同时左右转动转向盘。
2）加注动力转向液并排放空气
①向动力转向油罐内加注符合规定的动力转向液。
②关闭发动机，用举升架举起汽车，连续从左到右转动转向盘若干次，将转向系统中多余空气排出。
③检查动力转向油罐中液面高度，视需要加至“MAX”标记。
④降下汽车前部，启动发动机怠速运转，连续转动转向盘，注意液面高度的变化，当液面下降时就应不断加注动力转向液，直到液面停留在“MAX”处，且在转动转向盘后，动力转向油罐中不再出现气泡为止。
（4）整体式动力转向器密封性（渗漏）检查
首先检查转向器是否有润滑脂或者润滑油渗漏发生。然后转动轮胎使转向盘向左和向右转，检查齿条护套是否有裂纹或者破损，如图10.9所示。
图10.9 转向器的检查
（5）转向油泵传动带张紧力检查
用98N左右的压力在传动带中部按下传动带，传动带的挠度应符合维修手册的规定。一般为新更换传动带的挠度为7～9mm，正在使用的传动带挠度一般为10～12mm。
（6）动力转向系统油压的检查方法
动力转向系统的油压，可表征转向油泵和流量控制阀的技术状况。为了检查系统油压，在检查储油罐液位之前，应在系统内装入油压测试仪（见图10.10），油压测试仪由油压表3和截止阀4并联而成。检查步骤如下：
①将油压测试仪串联在动力转向器的进油管道上。
②转动转向盘，使转向车轮向右转至极限位置。
③启动发动机，使其转速稳定在1500～1600r/min。
④关闭截止阀4，油压表指示压力应符合原厂规定（一般不低于7MPa）。截止阀关闭时间不宜超过10s，以免对转向油泵造成不良影响。
图10.10 动力转向系统油压检查
1—转向油泵；2—储油罐；3—油压表；4—截止阀；5—油压测试仪；6—动力转向器
10.1.4 动力转向油泵的检查与调整
（1）叶片式转向油泵的检修
①更换油封和橡胶类密封圈。
②叶片与转子上的滑槽表面应无划痕、烧灼以及疲劳磨损；其配合间隙一般不大于0.035mm，叶片磨损后的高度与厚度不得小于原厂规定的使用限度，否则应更换叶片或总成。
③转子轴径向配合间隙为0.03～0.05mm，如果间隙过大，应视情况更换轴承。
④转子与凸轮环的配合间隙约为0.06mm。工作面上应光滑，无疲劳磨损和划痕等缺陷。转子与凸轮环一般为非互换性配合，若间隙过大，通常更换总成。
⑤皮带轮有缺陷或其他原因而丧失平衡性能之后，应更换。
⑥流量控制阀弹簧的弹力或自由长度应符合原厂规定；并应检查流量控制阀的密封性，检验时，先堵塞进液孔，然后从旁通孔通入0.39～0.49MPa的压缩空气，其出液孔处不得漏气。否则，应更换流量控制阀。
（2）叶片式转向油泵的调整
①转向油泵所附的流量控制阀在装配时，必须保持严格的清洁。
②不得因装配工作而损伤叶片、转子、凸轮环等精密零件的工作面。
③零件的装配标记和平衡标记相对应且位置正确。
④要求密封严格的接合面及其他密封部位，必须在衬垫上涂抹密封胶。
⑤转向油泵装配后应进行部件性能试验，即功率-流量试验，试验规范应符合原厂规定。
⑥无部件性能试验条件时，必须进行动力转向系统性能的试验。
10.1.5 整体式动力转向油泵的检修
（1）齿轮齿条整体式动力转向器的检修
以捷达轿车为例介绍齿轮齿条整体式动力转向器的拆装检修。
①举升汽车，拆下两个前轮。
②测量并记录左、右转向横拉杆球头销1之间的距离。
③按照如图10.11所示，从转向节2上旋下转向横拉杆球头销螺母7，用专用工具6从转向节2上顶下转向横拉杆球头销1，然后从转向节2上取下转向横拉杆4。
图10.11 转向横拉杆与转向节的拆卸
1—转向横拉杆球头销；2—转向节；3—锁紧螺母；4—转向横拉杆；5—控制臂；6—专用工具；7—螺母
（2）动力转向器的检修
①检查转向器壳体是否出现裂纹，如果发现裂纹，则更换新件。
②检查阀体和阀芯上是否出现裂纹，有无明显的磨损，如有则更换新件。
③检查阀芯相对于阀体是否能转动自如，有无卡滞现象，如发卡则更换新件。
④检查齿条表面是否有划痕等损伤，如有损伤等更换新件。
⑤检查齿条上的工作齿是否有损伤，如有损伤应更换新件。
⑥检查转向横拉杆内球头销是否松旷，如松旷应更换新件。
（3）齿条调整螺钉的安装与调整
如图10.12所示，将齿条l置于中间位置后，在它的后侧装上顶块2、弹簧3，在调整螺钉4表面涂上密封胶后旋入，一面旋紧调整螺钉4，一面来回移动齿条l，并从小齿轮6处用扭力扳手7测量转动力矩。在小齿轮6从中间位置到两边180°范围内，在测得最大的转动力矩处停下齿条，用扭力扳手9在该处将调整螺钉4旋至力矩4.9～5.9N•m。同时用开口扳手8旋紧锁紧螺母5，再次检查小齿轮6的转动力矩（在180°内），应在0.8～1.3N•m的范围内，否则应重新调整。
图10.12 齿条调整螺钉的安装与调整
1—齿条；2—顶块；3—弹簧；4—调整螺钉；5—锁紧螺母；6—小齿轮；7—扭力扳手；8—开口扳手；9—扭力扳手
任务10.2 现代汽车转向系统故障诊断与案例分析
10.2.1 机械转向系统常见故障的检修
机械转向系统在使用过程中由于维护调整不当、磨损、碰撞变形等原因，会使转向器过紧、转向传动机构和转向操纵机构松旷、变形、发卡等，从而造成转向不灵敏、转向沉重、行驶跑偏、高低速摆振、单边转向不足等故障。
（1）转向失灵的故障诊断与排除
1）故障现象
汽车在行驶时，转向盘需要转过较大的角度才能控制汽车的行驶方向。
2）故障原因
①转向器故障。主要有啮合副主、从动件配合间隙过大；转向器总成安装松动。
②转向传动机构故障。主要有转向盘与转向轴连接部位松旷；转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷（花键磨损）；转向横拉杆或转向直拉杆球头松旷；转向节主销与衬套磨损后松旷。
③其他故障。主要有车架弯曲变形；前轮定位调整不当；车轮轮毂轴承间隙过大。
3）故障诊断方法
在诊断转向失灵故障时，主要采用分段方法，诊断出何处间隙过大。
①检查转向盘的自由转动量。若过大，说明转向系统内存在间隙过大的故障；若正常，故障原因可能是前轮毂轴承间隙过大、主销与转向节衬套孔间隙过大、主销与转向节轴向间隙过大及前束过大等原因。
②检查转向传动机构是否松旷。一人原地转动转向盘，另一人观察垂臂摆动，当垂臂开始摆动时转向盘自由转动量不大，说明是转向传动机构松旷；否则，是转向器松旷。
③检查前轮毂轴承、主销等处，找出松旷部位。
④必要时应检查前束，前束值过大时，常伴随有轮胎异常磨损。
对于转向不灵敏的故障，通常可按照图10.13的流程进行诊断。
图10.13 转向失灵的故障诊断程序
（2）转向沉重的故障诊断与排除
1）故障现象
汽车在行驶中，转动转向盘感到沉重费力，转弯后又不能及时回正方向。
2）故障原因
①转向器方面的原因
因转向器引起的转向沉重，主要有以下5个方面的原因：
a.转向器缺润滑油。
b.转向轴弯曲或转向轴管凹陷碰擦，有时会发出“吱吱”的摩擦声。
c.转向摇臂与衬套配合间隙过小或无间隙。
d.转向器输入轴上下轴承调整过紧，或轴承损坏受阻。
e.转向器啮合间隙调整过小。
②转向传动机构的原因
由转向传动机构引起的转向沉重，主要体现在以下6个方面：
a.各处球头销缺润滑脂。
b.转向直拉杆和横拉杆上球头销调整过紧，压紧弹簧过硬或折断。
c.转向直拉杆或横拉杆弯曲变形。
d.转向节主销与衬套配合间隙过小，或衬套转动使油道堵塞，润滑脂无法进入，使衬套与转向节主销烧蚀。
e.转向节止推轴承调整过紧或缺少润滑脂或损坏。
f.转向节臂变形。
③前桥（转向桥）和车轮方面的原因
由转向桥和车轮引起的转向沉重，主要体现在以下3个方面：
a.前轴变形、扭转，引起前轮定位失准。
b.轮胎气压不足或前轮轮毂轴承调整过紧。
c.转向桥或驱动桥超载。
④其他部位的原因
引起转向沉重，有时也可能与以下原因有关：
a.车架弯曲、扭转变形。
b.前钢板弹簧或前悬架变形。
c.前轮定位不正确。
3）转向沉重故障的诊断与排除
对于转向沉重的故障，通常可以按照如图10.14所示的流程进行诊断。具体操作流程如下：
①顶起前桥，转动转向盘，若感到转向盘变轻，则说明故障部位在前桥、车轮或其他部位。此时应首先检查轮胎气压，如气压偏低，则应充气使之达到正常值，接下来应用前轮定位仪检查前轮定位，尤其应注意后倾角和前束值，如果是因为前束过大造成的转向沉重，同时还可能发现轮胎有严重的磨损。
②若转向仍感沉重，说明故障在转向器或转向传动机构，可进一步拆下转向摇臂与直拉杆的连接，此时若转向变轻，说明故障在转向传动机构，应检查各球头销是否装配过紧或止推轴承是否缺油损坏，各拉杆是否弯曲变形等，通常检查时，可用手扳动两个车轮左右转动察看各传动部分，并转动车轮检查车轮轴承松紧度。
③拆下转向摇臂后，若转向仍沉重，则转向器本身有故障，可检查转向器是否缺油，转动转向盘时倾听有无转向轴与柱管的碰擦声，检查调整转向器主动轴上下轴承预紧度和啮合间隙，转向摇臂轴转动是否发卡等，如不能解决就将转向器解体检查内部有无部件损坏。
④经过上述检查，如仍不见减轻，可检查车桥、车架或下控制臂（独立悬架式）与转向节臂，看其有无变形，如发现变形，应予修整或更换。同时检查前弹簧（板簧或螺旋弹簧），看其是否折断，若发现折断现象，应更换。
图10.14 汽车转向沉重的故障诊断程序
（3）转向轮低速摆振的故障诊断与排除
1）故障现象
汽车在低速行驶时，感到方向不稳，产生前轮摆振。
2）故障原因
引起转向轮低速摆振的主要原因有以下7个方面：
①转向器传动副啮合间隙过大。
②转向传动机构横、直拉杆各球头销磨损松旷；弹簧折断或调整过松。
③转向节主销与衬套的配合间隙过大或前轴主销孔与主销配合间隙过大。
④前轮轮毂轴承装配过松或紧固螺母松动。
⑤后轮胎气压过低。
⑥车辆装载货物超长，使前轮承载过小。
⑦前悬架弹簧错位、折断或固定不良。
3）故障诊断与排除
对于转向轮低速摆振的故障，通常可以按照图10.15的流程进行诊断。具体检修流程如下：
图10.15 转向轮低速摆振的诊断流程
①外观检查
a.检查车辆是否装载货物超长，而引起前轮承载过小。
b.检查后轮胎气压是否过低，若轮胎气压过低，应充气使之达到规定值。
c.检查前悬架弹簧是否错位、折断或固定不良，若错位应拆卸修复；若折断应更换；若固定不良，应按规定力矩拧紧。
②检查转向盘自由行程
a.由一人握紧转向摇臂，另一人转动转向盘，若自由行程过大，说明转向器啮合传动副间隙过大，应调整。
b.放开转向摇臂，仍由一人转动转向盘，另一人在车下观察转向拉杆球头销，若有松旷现象，说明球头销或球碗磨损过量、弹簧折断或调整过松，应先更换损坏的零件，再进行调整。
③检查前轮是否松旷
A.支起前桥，并用手沿转向节轴轴向推拉前轮，凭感觉判断是否松旷。
B.有松旷感，由另一人观察前轴与转向节连接部位并按如下方案进行诊断：
a.若此处松旷，说明转向节主销与衬套的配合间隙过大或前轴主销孔与主销配合间隙过大，应更换主销及衬套。
b.若此处不松旷，说明前轮毂轴承松旷，应重新调整轴承的预紧度。
（4）转向轮高速摆振的故障诊断与排除
1）故障现象
汽车行驶中出现转向盘发抖，车头在横向平面内左右摆动、行驶不稳等。有下面两种情况：
①在高速范围内某一转速时出现。
②转速越高，上述现象越严重。
2）故障原因
引起转向轮高速摆振，主要原因如下：
①转向轮动平衡差。
②前轮定位不正确。
③车轮偏摆量大。
④转向传动机构运动干涉。
⑤车架、车桥变形。
⑥悬架装置出现故障：左右悬架刚度不等、弹簧折断、减振器失效、导向装置失效等。
3）转向轮高速摆振的诊断与排除
对于转向轮高速摆振的故障，通常可以按照图10.16的流程进行诊断。具体检修方案如下：
①外观检查
a.检查减振器是否失效，若漏油或失效，应更换。
b.检查左右悬架弹簧是否折断、刚度是否一致，若有折断或弹力减弱，应更换。
c.检查悬架弹簧是否固定可靠，并检查转向传动机构有无运动干涉，若有应排除。
②检查车身和转向盘是否抖动
支起驱动桥，用三脚架塞住非驱动轮，启动发动机并逐步使汽车换入高速挡，使驱动轮达到车身摆振的车速。
a.若此时车身和转向盘出现抖动，说明传动轴严重弯曲或松旷，转向轮动平衡差或偏摆量大（前驱动）。
b.若此时车身和转向盘不抖动，说明故障在车架、车桥变形或前轮定位不正确。
③检查前轮是否偏摆
a.支起前桥，在前轮轮辋边上放一划针，慢慢地转动车轮，察看轮辋是否偏摆过大，若轮辋偏摆量过大，应更换。
b.拆下前轮，在车轮动平衡仪上检查前轮的动平衡情况，若不平衡量过大，应加装平衡块予以平衡。
经上述检查均正常，应检查车架、车桥是否变形，并用前轮定位仪检查调整前轮定位。
图10.16 转向轮高速摆振的诊断流程
（5）行驶跑偏的故障诊断与排除
1）故障现象
汽车直线行驶时，转向盘不居中间位置；必须紧握转向盘，预先校正一角度后，汽车才能保持直线行驶，若稍放松转向盘，汽车会自动向一侧跑偏。
2）故障原因
因转向系统引起汽车行驶跑偏的原因主要来自以下8个方面：
①左右前轮气压不相等或轮胎直径不等。
②两前轮的定位角不等。
③两前轮轮毂轴承的松紧度不等。
④前束过大或过小或前后车轴不平行。
⑤前桥（整轴式）弯曲变形或下控制臂（独立悬架式）安装位置不一致。
⑥车架变形或左右轮距相差太大。
⑦一边车轮制动拖滞。
⑧转向轴两侧悬架弹簧弹力不等。
3）故障诊断与排除
对于行驶跑偏的故障，通常可以按照图10.17的流程进行诊断。具体检修方案如下：
①外观检查
a.检查左、右两前轮轮胎气压是否一致，若不一致，应按规定充气，使两前轮轮胎气压保持一致。
b.检查左、右两前轮轮胎的磨损程度，若磨损程度不一致，应更换磨损严重的轮胎。
c.检查左、右两前轮轮胎的花纹是否一致，若花纹不一致，应更换轮胎，使花纹一致。
d.将汽车停放在平坦的地面上，察看汽车前部高度是否一致，若高度不一致，说明悬架弹簧折断或弹力不一致，应更换。
②用手触摸跑偏一方的车轮制动鼓和轮毂轴承部位，感觉温度情况
a.若感觉车轮制动鼓特别热，说明该轮制动器间隙过小或制动回位不彻底，应检查调整。
b.若感觉轮毂特别热，说明该轮轴承过紧，应重新调整轴承预紧度。
③测量前后桥左右两端中心的距离
测量前后桥左右两端中心的距离是否相等，若不相等，说明轴距短的一边钢板弹簧错位、车轴或半轴套管弯曲等，应检查维修。
④检查前轮定位是否正确
用前轮定位仪检查前轮定位是否正确，若不正确，应调整。
图10.17 行驶跑偏的诊断流程
（6）单边转向不足的故障诊断与排除
1）故障现象
汽车转弯时，有时会出现转向盘左右转动量或车轮转角不等。
2）故障原因
因转向系统引起单边转向不足的原因主要有以下5个方面：
①转向摇臂安装位置不对。
②转向角限位螺钉调整不当。
③前钢板弹簧、骑马螺栓松动，或中心螺栓松动。
④直拉杆弯曲变形。
⑤钢板弹簧安装时位置不正，或是中心不对称的前钢板弹簧装反。
3）故障诊断与排除
诊断单边转向不足的故障，主要根据车辆使用维修情况，按照图10.18单边转向不足故障诊断流程，按照以下步骤进行：
①外部检查
若汽车转向原来良好，由于行驶中的碰撞而造成转向角不足或一边大一边小时，应检查直拉杆、前轴、前钢板弹簧有无变形和中心螺栓是否折断等现象。
②检查转向摇臂安装是否正确
a.若维修后出现转角不足，可架起前桥，先检查转向摇臂安装是否正确。将转向盘从左边极限位置转到右边极限位置，记住总圈数，再回转总圈数的一半，察看转向轮是否处于直线行驶位置，如不是则应重新安装转向摇臂。
b.若左右转向角不等，则应相应调整。
c.当前轮转向已靠到转向限位螺栓时，最大转向角还不够，则是转向限位螺栓过长，应予调整或更换。
d.如前钢板弹簧中心不对称，则应检查是否装反。
图10.18 单边转向不足故障的诊断流程
10.2.2 动力转向系统常见故障的诊断与排除
动力转向系统常见故障有转向沉重；转向异响；左右转向轻重不一；直线行驶时转向盘发摆或跑偏；转向时方向盘发抖等故障。下面逐一分析。
（1）转向沉重的故障诊断与排除
1）故障现象
装有液压动力转向系统的汽车，在行驶中突然感到转向沉重。
2）故障原因
一般是液压动力转向系统失效或助力不足所造成的，其根本原因在于液压不足，主要原因如下：
①转向油罐缺油或油液不足。
②液压回路中有空气渗入。
③油泵驱动皮带过松或打滑。
④各油管接头处密封不良或有泄漏。
⑤油路堵塞或滤清器污物太多。
⑥油泵磨损或内部泄漏严重。
⑦油泵安全阀或溢流阀泄漏、弹簧弹力减弱或调整不当。
⑧动力缸或转向控制阀密封不良。
3）故障诊断与排除
①检查转向油泵驱动部分的工作情况
a.用手压下转向油泵的驱动皮带，检查皮带的松紧度，若皮带过松，应进行调整。
b.启动发动机，使发动机怠速运转，突然提高发动机的转速，检查转向油泵驱动皮带有无打滑现象，如有打滑应按规定更换性能不良的部件。
②检查转向油罐内油液质量和液面高度
a.若油液变质，则应更换规定油液。
b.若只是液面低于规定高度，应加注油液使其达到规定位置。
③检查转向储液罐内的滤清器
a.若发现滤网过脏，应清洗或更换。
b.若发现滤网破裂，应更换。
④检查油路中是否渗入空气
如果发现储液罐中的油液有气泡时，说明油路中有空气渗入，应检查各油管接头、各接合面的螺栓是否松动、各密封件是否损坏、油管是否破裂等。对于出现故障的部位应进行修理或更换，并进行排气操作，最后重新加入油液。
⑤检查各油管接头有无泄漏，油管是否堵塞
查明故障后按规定力矩拧紧有关接头或清除污物。
⑥检查转向油泵输出油压
a.如果油泵输出油压不足，说明油泵有故障，此时应分解油泵，检查油泵是否磨损或内部泄漏严重，安全阀、溢流阀是否泄漏或卡滞，弹簧弹力是否减弱或调整不当，各轴承是否烧蚀或严重磨损等。
b.对于叶片泵还应检查转子上的密封环或油封是否损坏。
c.对于齿轮泵应检查齿轮间隙是否过大等。查明原因后予以修理，必要时更换油泵。
（2）转向异响的故障诊断与排除
1）故障现象
汽车转向时，转向系统有过大的响声，并影响汽车的转向性能。
2）故障原因
①转向储液罐中液面太低，油泵在工作时容易渗入空气。
②液压系统中渗入空气。
③储液罐滤网堵塞，或液压回路中有过多的沉积物。
④油管接头松动或油管破裂。
⑤油泵严重磨损或损坏。
⑥转向控制阀性能不佳。
3）故障诊断与排除
①检查转向盘是否有异响
当转向盘处于极限位置或原地慢慢转动转向盘时，转向器发出“嘶嘶”声响，如果这种异响严重，则可能是转向控制阀性能不佳，应更换转向控制阀。
②检查转向油泵是否有异响
当转向油泵发出“嘶嘶”声响或尖叫声时，应进行以下检查：
a.检查储液罐液面高度，液面高度不够时应查明泄漏部位并修理，然后按规定加注油液。
b.检查转向油泵驱动皮带是否打滑，若打滑应查明原因，并更换皮带或调整皮带张紧度。
c.查看油液中是否有泡沫，若有泡沫，应查找漏气部位并予以修理，然后排除空气。若无漏气，则说明油路有堵塞部位、油泵严重磨损或损坏，应予以修理或更换。
（3）左右转向轻重不一的故障诊断与排除
1）故障现象
汽车行驶时，向左和向右转向操纵力不相等。
2）故障原因
①转向控制阀阀芯（或滑阀）偏离中间位置，阀芯（或滑阀）与阀体槽间的间隙大小不一致。
②控制阀内有污物阻滞，使左右转向阻力不同。
③液压系统中动力缸的某一油腔渗入空气。
④油路损坏漏油。
3）故障诊断与排除
这种故障多是油液脏污所致，应按规定更换新油后进行检查。
①如果油质良好，或更换新油后故障仍没有消除，应对液压系统进行排气并检查系统有无油液泄漏。液压系统中出现泄漏时，应更换漏损的部件。
②如果故障仍不能排除，则可能是由于控制阀动作不良造成的。滑阀式转向控制阀故障可在动力转向器外部进行排除，通过改变转向控制阀阀体的位置来实现。如果滑阀位置调整后仍不见好转，应拆检滑阀测量其尺寸，若偏差较大，应更换滑阀；对于转阀式转向控制阀，则必须通过分解检查来排除故障。
（4）直线行驶时转向盘发飙或跑偏
1）故障现象
汽车直线行驶时，难以保持正前方向而总是向一边跑偏。
2）故障原因
①油液脏污、转向控制阀回位弹簧折断或变软，使转向控制阀不能及时回位。
②转向控制阀阀芯（或滑阀）偏离中间位置，阀芯（或滑阀）与阀体槽间的间隙大小不一致。
③流量控制阀卡滞使油泵流量过大或液压油管布置不合理，造成液压系统管路节流损失过大，使动力缸左右腔压力差过大。
3）故障诊断与排除
①首先检查油液是否脏污。对于新车或大修以后的车辆，如果没有认真执行磨合期换油规定，会使油液脏污。
②对于使用较久的汽车，则可能是流量控制阀或转向控制阀回位弹簧失效所致，此时可在不启动发动机的情况下转动转向盘，凭手感判断控制阀是否开启运动自如，如有怀疑一般应拆卸检查。
③最后检查转向油泵流量控制阀是否卡滞以及油压管路布置是否合理，发现故障予以修理。
（5）转向时转向盘发抖的故障诊断与排除
1）故障现象
发动机工作时转向，尤其是在原地转向时滑阀共振，转向盘抖动。
2）故障原因
①储液罐油面低。
②油路中渗入空气。
③转向油泵驱动皮带打滑。
④转向油泵输出压力不足。
⑤转向油泵流量控制阀卡滞。
3）故障诊断与排除
①首先检查储液罐油面是否符合规定，否则按要求加注转向油液。
②排放油路中渗入的空气。
③检查转向油泵驱动皮带是否打滑或其他驱动形式的齿轮传动等有无损坏，发现问题后应按规定调整皮带张紧度或更换性能不良的部件。
④按照故障类型（1）中的方法检查转向油泵输出压力。
任务10.3 现代汽车转向系统检测分析
10.3.1 转向系统的基本性能要求
现代汽车转向系统基本性能，按照GB7258的要求，具体如下：
①机动车的方向盘（或方向把）应转动灵活，操纵方便，无阻滞现象。机动车应设置转向限位装置。转向系统在任何操作位置上，不允许与其他部件有干涉现象。
②机动车（两轮和三轮的机动车、手扶拖拉机运输机组除外）转向轮转向后应能自动回正，以使机动车具有稳定的直线行驶能力。
③机动车方向盘的最大自由转动量技术要求：最高设计车速不小于100km/h的机动车不允许大于20°。
④汽车（三轮汽车除外）应具有适度的不足转向特性。
⑤机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的道路上行驶不应跑偏，其方向盘（或方向把）不应有摆振、路感不灵或其他异常现象。
⑥机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为24m的圆周行驶，施加于方向盘外缘的最大切向力不应大于245N。
⑦机动车转向轴最大设计轴荷大于4000kg时，应采用转向助力装置。装有转向助力装置的机动车，行驶时其转向助力功能不允许出现时有时无的现象，当转向助力装置失效时，仍应具有用方向盘控制机动车的能力。装有电动转向助力装置的汽车，行驶时应保证转向助力装置的电能供应。
⑧汽车和汽车列车（不计具有作业功能的专用装置的突出部分）、轮式拖拉机运输机组必须能在同一个车辆通道圆内通过，车辆通道圆的外圆直径D1为25.00m，车辆通道圆的内圆直径D2为10.60m。汽车和汽车列车、轮式拖拉机运输机组由直线行驶过渡到上述圆周运动时，任何部分超出直线行驶时的车辆外侧面垂直面的值（外摆值）不应大于0.80m。
⑨汽车的车轮定位应符合该车有关技术条件，车轮定位值应在产品使用说明书中标明。对前轴采用非独立悬架的汽车，其转向轮的横向侧滑量，用侧滑台检验时侧滑量值应在±5m/km之间。
⑩转向节及臂，转向横、直拉杆及球销不允许有裂纹和损伤，并且球销不应松旷。对机动车进行改装或修理时横、直拉杆不允许拼焊。
10.3.2 转向系统性能评价参数及要求
（1）转向盘转向力及其检测
1）定义
转向盘转向力是指在一定行驶条件下，作用在转向盘外缘的圆周力。
2）技术要求
机动车在平坦、硬质、干燥且清洁的水泥或沥青道路上行驶，以时速10km的速度在5s内，沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为24m的圆周行驶，施加于转向盘外缘的最大切向力不得大于245N。
3）检测方法
检测转向盘转向力如图10.19所示。检测步骤如下：
①把转向参数测量仪对准被测转向盘中心，调整好3个连接叉上伸缩卡爪的长度，与转向盘连接并固定好。
②将磁力座吸附在驾驶室内的仪表盘上。
③汽车按规定的时速由直线行驶经螺旋线进入直径为24m的圆周转向半径弯道行驶，5s内完成。从测试仪上读出转向力和对应转角的大小。
（2）转向盘自由行程量的检测
1）定义
转向盘自由行程是指汽车转向轮位于直线行驶状态时，转向盘可自由转动的角度。
2）技术要求
根据《机动车运行安全技术条件》（GB7258）的规定，最高设计车速不小于100km/h的机动车，其转向盘自由行程的最大转动量不允许大于20°；最大设计车速小于100km/h的机动车，其转向盘自由行程的最大转动量不允许大于15°。
图10.19 转向盘转向力检测图
1—定位杆；2—固定螺钉；3—电源开关；4—电压表；5—主机箱；6—连接叉；7—操纵盘；8—打印机；9—显示器
3）检测方法
使用简易转向盘自由转动量检测仪可测量转向盘自由行程量，如图10.20所示。检测步骤如下：
①将刻度盘和指针分别固定在转向盘轴管和转向盘边缘上（见图10.20）。
②使汽车的两转向轮处于直线行驶位置不动，轻轻向左（或向右）转动转向盘至空行程一侧的极端位置（感到有阻力增加）。
③调整指针指向刻度盘零度。
④轻轻转动转向盘至另一侧空行程极端位置，从刻度盘上读取数值。
4）诊断分析
①检查转向拉杆球销处的松旷情况，视需要调整。
②检查转向器的安装情况，视需要紧固。
③用支架将转向桥支离地面，转动转向盘时，观察转向拉杆（对于齿轮齿条式转向器观察横拉杆；对于循环球式转向器观察纵拉杆）的移动情况。如果需较大转向行程时，转向拉杆才移动，则为转向器内部磨损或调整不当；如果转向拉杆移动正常，但车轮开始偏转的时刻较晚，则为转向拉杆球销磨损松旷。
图10.20 转向盘自由行程量检测仪
1—指针；2—转接板；3—刻度盘；4—弹簧；5—固定螺钉；6—夹臂
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
