转向系故障诊断与检测
汽车转向系统故障诊断与维修 (汽车检测论文)
现代汽车检测与故障诊断简介：汽车是一个复杂的技术和结构集成系统，其运行的载荷、路况和气候等工作条件复杂多变，运动的自然磨损和车辆振动等，会造成连接关系的变化。
由于复杂多变的工作条件的影响，汽车的技术状态将随行驶里程的增加而恶化，其安全性、动力性、经济性和可靠性等将逐渐下降，排气污染和噪声加剧，故障发生率增加。
汽车检测诊断技术对汽车的运行状态作出判断，及时发现故障，并采取相应对策，则可以提高汽车的使用可靠性，避免汽车恶性事故发生，保证交通安全，减少环境污染，改善汽车性能，提高维修效率实现“视情修理”，同时可充分发挥汽车的效能减少维修费用，获得更大的经济效益。
因此，汽车检测诊断技术具有着重要的地位和作用。
一、汽车检测与故障诊断技术与方法1. 人工深入诊断人工深入诊断是指由诊断者利用仪器、仪表等诊断手段, 如发动机分析仪、扫描仪、万用表、示波器、频谱分析仪等通用或专用设备, 对汽车故障进行诊断, 这种诊断方法, 除能对汽车作出是否有故障和故障严重程度的判断外, 还能对故障的性质、类别、原因及故障部位等作出判断。
2．自我诊断现代汽车的电控系统, 都配备有自诊断功能, 电控系统的ECU 具有实时检测电控系统故障的能力,当电控系统出现故障时, ECU 将储存相应的故障代码在ECU 的存储器中, 并起动故障保护功能, 确保汽车的运行能力、点亮立即维修指示灯, 提醒驾驶员ECU 已检测到故障, 应立即进行检查维修。
自我诊断可利用诊断仪将ECU 贮存的各种信息提取出来, 进行比较和分析, 并以清晰的方式( 文字、曲线或图表) 显示出来, 诊断者可根据这些显示出来的信息, 准确快捷地判断故障的类型和发生的部位。
3．计算机辅助诊断技术计算机辅助诊断是指一种建立在利用计算机分析功能基础上的多功能的自动化诊断系统。
计算机还可通过配备的专用传感器接收诊断对象的其他机械系统的信号, 并配备有对这些信号进行自动分析诊断的软件,以实现状态信号的自动采集、特征提取、状态识别等, 并能以显示、打印、绘图等多种方式自动输出分析结果, 给出故障的性质、程度、类别、部位、原因及趋势的诊断与预报结果,并可将大量故障信息贮存起来, 可随时通过人机对话查阅诊断对象的运行资料。
领域6--情景一汽车转向系统故障诊断与维修
无 根据维修手册列出 拆卸步骤
在拆卸步骤后面写 上拆卸工具
参考修正
一次 资讯 决策
计划
实施
实施
• 按制定的计划，从整车 拆卸转向管柱
• 实施结果填在项目单上 • 实施完毕后每小组汇报
汇报
• 小组选专人汇报 • 思路清晰，简单明确
点评
转向操纵机构检查项目：
二次 资讯
计划
实施
1、检查转向柱有无弯曲 2、安全联轴节有无磨损或损坏 3、检查转向节是否有疲劳裂纹 4、检查转向节油封是否良好 5、检查转向节轴承是否磨损严重
请在此插入图片
一次 资讯
决策
计划
实施
提问： 转向管柱组成及拆Biblioteka 注意事项一次 资讯决策
计划
实施
讨论： 拆卸转向管柱的注意事项
一次 资讯
决策
计划 实施
5分钟
制定
• 分组 • 每组选组长 • 教师分任务 • 明确组内工作 • 准备工量具等 • 记录相应工作
汇报
• 小组选专人汇报 • 思路清晰，简单明确
项目一 转向管柱的故障检查与维修
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开课
客户：转动方向盘有“咯咯”的响声 初步判断：声音从转向操纵机构发出， 决定对转向操纵机构进行拆检 。 实际检查：？
请在此插入图片
一次 资讯
决策
计划
实施
分析转向操纵机构：
1、转向操纵机构的组成及各零部件名称 2、转向操纵机构及各零部件的功能 3、分析操纵机构及零部件之间的连接关系 4、拆卸转向管柱的注意事项
开课 客户：转动方向盘很沉重 初步判断：转向器问题，决定对转向器 进行拆检 。 实际检查：？
请在此插入图片
雷克萨斯LX470汽车可变传动比转向系统故障诊断
汽车维修2009.5低）。
对照维修手册可知，供油系统压力完全正常。
4 检查传感器既然发动机备工况的供油压力均正常，空气供给系统也无漏气点存在，那么MAF 传感器和氧传感器就成为被怀疑的对象。
用V.A.Gl55l 检测仪阅读发动机电脑的数据块，通过数据流检查备元件的性能。
进入“08-07”数据块，第2区域显示值为0.l0V 。
此值为氧传感器电压，正常情况应在0.3 0.7V 之间跳动显示。
因为氧传感器电压是排气系统反馈给电脑的信号，影响喷油量，因此怀疑氧传感器堵塞。
更换一只氧传感器，但无效果。
进入“08-02”数据块，第4区域显示值为2.0g/S 。
此值为空气流量传感器测量的空气流量值，是控制燃油混合比的重要参数，正常情况应在2.7g/S 左右。
进行加速试验，发现该值随节气门开度的憎大而憎大，但在急加速时出现“口火”的概率较大。
从数据流来看，空气流量传感器的数据流在怠速时为2.0g/S 有些偏低。
干是，祈下空气质量流量传感器进行检查，发现传感器中的热线虽未断但严重积垢。
用清洗剂清洗热线后装复试车，发动机工作一切正常。
因空气质量流量传感器的热线积垢，使其热传导性变差，导致在大空气流量时输送给ECU 的信号偏低，使喷油量偏少，混合气浓度过稀，从而导致发动机怠速不稳、加速不良，甚至在急加速时出现“口火”等现象。
当空气流量憎大时，由干空气带走的热量憎多，为了保持热线电阻的温度，混合集成电路使通过热线电阻R2的电流憎大，反之则电流减小。
即通过热线电阻R2的电流随空气质量流量的憎大而憎大，随空气质量流量的减小而减小。
通过热线电阻的加热电流在流经精密电阻Rl 时，在Rl 上产生电压降，此电压降经混合集成电路转换成频率信号输出给ECU ，ECU 根据此信号确定空气流量的多少。
需要特别指出的是，热线式空气流量传感器具有自洁功能，当发动机熄火时，电路会把热线电阻自动加热至l000 以上保持lS ，以清洁热线电阻上的污物和尘土。
电控动力转向系统的故障诊断、检修及维护讲解
（5）减小从道路表面传来的冲击；
（6）工作可靠。
2.2电控动力转向系统的类型及其工作原理
电控动力转向系统分为电动式电控动力转向系统和电控液压动力转向系统两大类。
2.2.1
1.组成：
EPS系统由扭矩传感器、车速传感器、电流传感控制单元（ECU）、助力电动机和减速机构等组成。
电动机的功能是根据ECU的指令输出适宜的助力扭矩是，EPS系统的动力源，对EPS系统的性能影响很大，是EPS系统的关键部件之一。EPS系统对电动机不仅要求低转速大扭矩、波动小、转动惯量小、尺寸小、质量轻，而且要求可靠性高、易控制，一般多采用无刷永磁式直流电动机。
4.电动助力转向系统（EPAS或EPS）
电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上，增加了传感器装置、电子控制装置和转向助力机构等。其特点是使用电动执行机构在不同的驾驶条件下为驾驶员提供合适的助力。系统主要由电子控制单元ECU、扭矩传感器、车速传感器、电动机、离合器和转向柱总成等组成。
EPS与HPS相比，除节省能源外，由于取消了液压系统而提高了环保性能，很好地解决了液压传动带来的种种弊端。整套系统由生产厂家一起提供给整车生产厂，可以直接安装。对不同车型、不同工况以及不同驾驶员所需的不同转向助力特性，可通过软件修改，方便快捷。完整的EPS系统还包括故障诊断与安全保护系统。当发生故障时，能停止助力，自动恢复到手动控制方式并发出警报信号，同时显示所记忆的异常内容如扭矩传感器本身异常、车速传感器异常以及电动机工作异常、蓄电池异常等等。
电液助力转向系统尽管在液压助力转向系统基础上有了较大的技术改进，但液压装置的存在使得该系统仍有难以克服的缺点，如存在渗油、不便于安装维修等。虽然实现了变助力特性，但该系统在液压助力系统基础上又增加了电子控制装置，使得系统结构复杂，成本增加。由于电液助力转向系统技术较为成熟，可以实现整车电控系统的一体化，作为传统液压助力转向系统向电动助力转向系统过渡的中间技术，在一定时间内还将继续得到应用和发展。
转向系统故障判定流程及检测标准
一、转向器现场故障诊断鉴定流程一、转向沉重：由上可知转向沉重与转向器、转向泵、助力缸（双桥），油液清洁度、路况、前桥负载均有一定的关系，因此转向沉重、发卡类故障需要进行系统性排故，而非单纯更换某一零部件。
由于司机主观感受不一，对沉重的判断也不一。
我们可以用10KG弹簧秤勾在方向盘上，原地拖动方向盘转动，发动机转速1500r/min状态下，手力应在35N ±10N，因此转向切向手力在35N±10N（3.5kg±1kg）以内，即可认为正常，而超过45N（4.5kg），即可判断为转向沉重。
转向沉重与转向发飘是对立关系，手感越轻，越容易在高速（70km/h以上）产生发飘，更为危险。
二、转向发卡：转向发卡类故障主要分为四类：机械卡滞、液压卡滞、偶然卡滞、快打瞬间卡滞。
转向发卡综合因素较强，每种故障对应的故障现象比较典型，处理方法也有一定的差异。
因此鉴定员应首先明确故障车辆对应的故障模式，以方便准确排故。
三、转向跑偏汽车不能保持居中位置行驶，不加外力自动驶离直线行驶方向的现象叫做方向跑偏。
车辆直线行驶时，转向器螺杆与螺母处于相对静止状态，此刻由车辆前轮导向。
因此，转向跑偏产生的主要原因是：前轮前束不对；前轮左、右轮胎气压不一致；前钢板弹簧左、右弹性不一样；一侧的车轮制动器拖滞；前轴或车架变形；车辆底盘部件磨损过大存在不正常间隙等。
检查步骤应如下：1、检查前桥前束尺寸；2、检查气压或车轮磨损程度；3、载货情况下前桥两侧板簧的变形量是否一致；4、后轮钢板弹簧是否变形、错位；5、两侧制动鼓松紧是否一致；6、目测车身有无变形、高低是否一致；7、管柱十字轴、节叉、拉杆球头是否松旷、异常磨损。
目前市场上解决跑偏比较有效的办法是：用斜铁修正车架。
四、转向不回位汽车转向后（任意位置），都会通过前轮的回正力回位，这个回正力来源于转向桥。
汽车的转向桥结构主要由前轴、转向节和主销等部分组成，转向桥在保证汽车转向功能的同时，应使转向轮有自动回正的作用，以保证汽车直线行驶的稳定性。
汽车转向系统故障诊断与维修案例
3．2 汽车转向系统的维修【案例】现象：一辆东风EQ1090汽车，两前轮轮胎不正常磨损。
诊断：检查两前轮轮胎气压，正常。
检查轮胎磨损特征，发现胎冠呈锯齿状，初步断定故障由前轮定位引起。
测量前束，发现两前轮后端尺寸比前端尺寸小10 mm，为负前束，与该车标准值不符。
进一步检查发现横拉杆弯曲变形，估计是汽车与道路上的障碍物碰撞所致。
由于横拉杆弯曲变形，引起前轮前束变化，从而造成轮胎不正常磨损。
排除：拆下横拉杆，冷压校正后装车，重新调整好前轮前束值。
3．2．1 概述转向系通常由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成，可分为机械转向系和动力转向系，它们的一般组成如图3.34和图3.35。
机械转向系的操纵能量由人体产生，动力转向系则兼用人体和发动机动力作为转向能源。
图3.34 机械转向系的组成1—转向器；2—转向万向节；3—转向传动轴；4—转向管柱；5—转向盘；6—转向横拉杆；7—转向纵拉杆；8—转向节；9—转向节臂；10—转向直拉杆；11—转向摇臂图3.35 动力转向系的组成1—转向助力泵；2—转向器；3—控制阀；4—转向油罐；5—油管目前常用的转向器有循环球式和齿轮齿条式。
循环球式转向器一般用于货车等大型车辆；齿轮齿条式转向器由于结构紧凑，传动机构简单，在乘用车上得到广泛使用，有的乘用车上还加装了动力转向机构。
3．2．2 转向系故障诊断机械转向系的常见故障部位主要有：转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器等。
机械转向系的常见故障主要包括：转向沉重，转向盘自由行程过大和转向轮抖动。
1．转向沉重（1）故障现象汽车行驶中，驾驶员向左、右转动转向盘时，感到沉重费力，无回正感；汽车低速转弯行驶和调头时，转动转向盘感到非常沉重，甚至打不动。
（2）故障主要原因及处理方法转向沉重的根本原因是转向轮气压不足或定位不准，转向系传动链中出现配合过紧或卡滞而引起摩擦阻力增大。
具体原因主要有：①转向轮轮胎气压不足，应按规定充气。
汽车转向系统的故障诊断与维护
汽车转向系统的故障诊断与维护摘要：汽车转向系统是汽车行驶中的一个重要环节，它的性能对汽车行驶的舒适性、安全性有很大的影响。
随着时间的推移，对转向系统的关注程度日益提高，为了满足用户的需要，对转向系统进行了改进，但当前对转向系统的研究和测试都是基于传统的机械转向系统。
关键字：转向系统；故障；维护；一、引言随着改革开放的深入，中国的汽车产业得到了长足的进步，尤其是近年来，轿车已成了每个家庭不可或缺的交通工具，随着车辆的广泛使用和人们对于驾驶乐趣的关注，对车辆的转向系统提出了更高的要求。
汽车转向系统由最初的安全性最差、操作复杂的机械式，发展为现在应用最多的电动液压助力转向系统，以及今后可能应用的线控助力转向系统，并与互联网技术、自动化技术密切结合。
车辆转向系统性能的优劣，不但与行车舒适性密切相关，而且与行车安全密切相关。
二、汽车转向系统研究意义从第一辆汽车出现到现在，已经过去了将近一个世纪。
然而，相对于其他国家来说，汽车工业的发展还处于起步阶段。
伴随着我国经济的高速发展，汽车工业在全国工业中的地位越来越重要。
尤其是在中高档轿车上，是人们日常生活的主要交通工具，对于安全，舒适，可靠等方面的需求也在不断提高。
汽车转向系统自诞生以来已经有近百年的时间，在这百年间，国内外众多学者对其进行了大量的研究。
杨妙梁及其他学者则认为，电动转向装置的开发目标，在于可以提供不同的动力，以提高车辆的操纵性。
陈奎元他们将转速传感式操纵器分为五种类型，分别是：流量控制器、旁路控制器、阀感可变控制器、油压反馈器、电磁助力器。
国外研究者也提出了一种使用中间闭式转向控制阀和储能装置的 EHPS系统，并对中间闭式转向控制阀进行了深入研究，车辆转向系统性能的优劣，不但直接影响行车舒适性，对车辆行驶安全也有很大的影响。
因此，本文将重点阐述该系统的一些典型故障，以及对车辆转向系统的日常维护与维护。
三、汽车转向系统典型故障车辆转向系统性能的优劣能直接影响到汽车运行的平顺性，并与司机、乘客的生命财产安全密切相关。
汽车转向系统检测诊断方法
汽车转向系统检测诊断方法一、转向盘转向力的检测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最大切向力。
它可由转向参数测量仪或转向测力仪检测。
（1）检测仪器。
图1为转向参数测量仪的简图。
它主要南操纵盘、主机箱、连接叉和定位杆四部分组成。
操纵盘由螺栓固定在三爪底板上，底板经转矩传感器与三个连接叉相连，每个连接叉上都有一只可伸缩长度的活动卡爪，其活动卡爪与被测转向盘连接。
主机箱固定在底板中央，其内装有接口板、微机板、转角编码器、转矩传感器、光电装置、打印机和电池等。
定位杆从底板下伸出，经磁力座吸附在驾驶室内的仪表盘上，定位杆的内端连接光电装置。
當转向参数测量仪在被测转向盘上安装调整好后，转动操纵盘，其转向力则通过底板、转矩传感器、连接叉传递到被测转向盘上，使转向盘转动以实现汽车转向。
与此同时转矩传感器将转向转矩转变成电信号，而定位杆内端连接的光电装置则将转角的变化转变为电信号。
这两种电信号由微机自动完成数据采集、转角编码、运算、分析、存储、显示和打印。
该仪器可进行转向盘转向力、转向盘转角及转向盘自由转动量的检测。
检测转向力时，将转向参数检测仪安装在被测的转向盘上，按下“转力”键，并输入转向盘半径，然后按规定条件缓慢地转动转向盘，则可测出转向盘的转向力。
如无检测仪器，可通过弹簧秤沿切向拉动转向盘的边缘来测量转向力，如图2所示。
（2）检测方法。
转向盘转向力的检测方法有多种，目前应用最多的有如下两种：①路试检测。
将转向参数测量仪安装在被测的转向盘上，让汽车在平坦、硬实、干燥和清洁的路面上，以10km/h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，测出施加于转向盘外缘的最大圆周力，该力即为转向盘转向力。
②原地检测。
将转向参数测量仪或测力弹簧安装在被测的转向盘上，将汽车转向轮置于转角盘上，通过测力装置转动转向盘，使转向轮达到原厂规定的最大转角，在转向全过程中测出最大操纵力，该力即为转向盘转向力。
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1）液压泵驱动皮带松弛或损坏。 2）液压泵工作不良，泵油压力过低。 3）储油罐油面过低。 4）液压助力系统内有空气。 5）液压管路扭曲、折皱或破裂漏油。 6）压力流量限制阀弹簧弹力下降或密封不严。 7）转向控制阀、助力缸工作不良。
(3)、故障诊断与排除
1）检查储油罐液面高度，过低时应及时进行添加补充。
2）检查并调整液压泵驱动皮带预紧度。
3）检查液压管路有无扭曲、折皱或破裂，各连接部位有无漏 油现象，并视情况予以修复
4）排除液压系统中的空气。
5）检查液压泵的泵油压力，不符合要求时，应对液压泵及压 力流量限制阀进行修复或更换。
6）检查转向控制阀和助力缸，若工作不良或损坏，应维修或 更换转向器。
转向系结构
转向系的常见故障
转向沉重、转向不灵敏、车轮摆振、车辆跑偏、 转向助力不足 1、转向沉重
（1）故障现象 汽车转向时，转动方向盘感到沉重费力，无回正感、
甚至打不动。
（2）故障原因
转向沉重主要是由于各部间隙过小、配合过紧、润滑 不良或助力装置失效所致。
1)转向器齿轮与齿条啮合间隙过小或齿轮、齿条损坏。 2)齿条顶块调节过紧。 3)转向器齿条弯曲严重。 4)转向器齿轮轴轴承犯卡或损坏。 5)转向器壳体严重变形。 6)转向器、转向轴、万向节、转向拉杆球头润滑不良或 调节过紧。 7)转向轴或转向柱管弯曲变形严重。 8)转向节止推轴承缺油或损坏。 9)主销内倾、后倾角变大或前束不符合要求。 10)车架、前梁或前悬架变形而导致前轮定位失准。 11)前轮胎气压不足，导致转向阻力过大。
3）横拉杆随转向盘运动而转向臂不动，应对横拉杆外端球 头销进行检修与调整。
4）若转向臂能随之灵活摆动，可支起前桥晃动前轮检查， 轮毂轴承松旷时，应更换新件。
5）对其它类型的转向系统，还应检查和调整转向器的轴承 预紧度、啮合间隙，调整、紧固各连接杆件球头销。
3、车轮摆振
（1）、 故障现象 汽车在中、高速或某一较高转速时，出现行驶不稳，
3）、拆下凸缘管与转向器主动齿轮间的夹紧箍，再转 动转向盘检查，若转向仍然沉重，应对转向柱的弯曲程度 进行检修，并检查其支承轴承是否损坏卡滞等；若转向盘 转动灵活，则故障在转向器，应检查转向器润滑油是否充 足，调整是否得当，齿条是否弯曲变形，与衬套配合是否 过紧或因防尘套破裂使齿条表面灰尘过多引起运动卡滞等 ，查明原因后予以排除。 4）、对动力转向系，应先检查、调整驱动皮带的张紧度 ，观察有无漏油现象，并检查油泵、控制阀、动力缸的工 作情况，视情况维修或更换(详见转向助力不足)。
基本检查
诊断三 转向器调整不当或机械损坏
（3）故障诊断与排除感，表明故障由轮胎气压过低或前轮定位不正确引起， 应检查轮胎气压，按规定进行充气，并对前轮定位参数进 行检查和调整。顶起前桥后若仍感转向沉重，则故障在转 向系。
2）、拆下横(直)拉杆，使横拉杆与转向器(齿条)脱开 ，再转动转向盘检查。若转向盘转动灵活，表明拉杆球头 销运动卡滞或传动轴处万向节卡滞、润滑不良。若转向仍 然沉重，则故障在转向器和转向操纵机构。
（3）、故障诊断与排除
一人转动转向盘，另一人打开车前盖观察转向机构的运 动情况：
1）转动转向盘，转向器齿条不能立即随之运动，表明齿条 与主动齿条啮合间隙过大，可通过补偿机构进行调整，消 除转向器的啮合间隙。
2）若齿条随转向盘运动而横拉杆不动，应更换横拉杆内端 连接孔内的缓冲衬套，并检查齿条及连接板与转向支架的 连接情况，松动应重新予以紧固。
严重时转向盘有振手的感觉。 （2）、故障原因
基本检查
•
4、车辆跑偏
（1）、故障现象 汽车行驶时，稍松转向盘，汽车就会自动偏向另一边，
必须用力握住转向盘，才能保证车辆的直线行驶。 （2）、故障原因
基本检查
5、转向助力不足
（1）、故障现象 装有液压助力式转向器的车辆，转向时转向盘转动沉
2、转向不灵敏
（1）、故障现象 左右转动转向盘时，有明显的间隙感觉；需用较大幅
度转动方向盘才能控制汽车的行驶方向。 （2)、 故障原因
故障实质：配合间隙过大、连接松动。 1）转向器主动齿轮与齿条（主、从副）啮合间隙过大 、轴承松旷。 2）横拉杆及各连接杆件松旷。 3）轮毂轴承调整不当或磨损松旷。