汽車動力系統(tǒng)論文

1、西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文 論文題目：論文題目： 汽汽車車電電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 所屬系部：所屬系部： dddddddddddddddddddd 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： ssssssssssss 職職 稱：稱： aaaaaaaaaa 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： xxxx 班級、學(xué)號班級、學(xué)號: : xxxxxxxxxxxxxxxx 專專 業(yè)：業(yè)： ssasdasssasdas 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制 2011 年 4 月 25 日 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 1 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 【摘要】 本論文主要闡述了汽車電動助力轉(zhuǎn)

2、向系統(tǒng)在我們的生活當(dāng)中汽車使用過程 中帶來的方便作用和它的工作原理以及維護(hù)維修方法。汽車工業(yè)作為我過的支 柱產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中起著重要作用。汽車轉(zhuǎn)向器作為汽車的重要零部件，其 性能的好壞直接影響著汽車行駛的安全性和可靠性。我國在發(fā)展汽車零部件的 政策規(guī)劃中，已將轉(zhuǎn)向器列為優(yōu)先發(fā)展的 25 種汽車關(guān)鍵零部件之一。隨著世界 上電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)從傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向、 電控液壓助力轉(zhuǎn)向，發(fā)展到電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（electric hydraulic power steering，簡稱 eps） ，最終還將要過渡到線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車中比較常規(guī)的配置，

3、是一種直接依靠電 機(jī)提供輔助扭矩的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。主要是由于它的工作效率高，能量消耗少； 系統(tǒng)內(nèi)部采用剛性連接，反應(yīng)靈敏，滯后小，駕駛員的“路感”好；結(jié)構(gòu)簡單， 質(zhì)量小；系統(tǒng)便于集成，整體尺寸減小，省去了油泵和輔助管路，總布置更加 方便；無液壓元件，對環(huán)境污染少。eps 將最新的電力電子技術(shù)和高性能的電 機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能顯著改善汽車動態(tài)性能和靜態(tài)性能、提高 行駛中駕駛員的舒適性和安全性、減少環(huán)境污染等。因此，該系統(tǒng)一經(jīng)提出， 就受到許多大汽車公司的重視，并進(jìn)行開發(fā)和研究。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：電動助力 安全性 可靠性 效率高 消耗少 反應(yīng)靈敏 abstract:abstract: t

4、he caption mainly expounds the auto electric power steering system in our life car use process the convenience and its role the working principle and maintenance method.the auto industry as i had a pillar industry,in the national economy plays an important role.automobile redirector of car parts as

5、important,the performance of a direct impact on the security and reliability of the car.in developing automobile parts policy planning, already will steering gear as priority development of 25 kinds of one of the key automotive spare parts.with the world on the rapid development of electronic techno

6、logy,autosteering system have traditional mechanical and hydraulic steering from power steering,electric control hydraulic 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 2 power steering,the development of the electric power steering system (electric hydraulic power steering,the abbreviation eps),eventually will transition to t

7、he wire control steering system。 the auto electric power steering system is the modern car relatively routine configuration,is a direct rely on motor torque to provide auxiliary power steering system.is mainly due to its high efficiency， less energy consumption; the internal system rigid connection，

8、 sensitive reaction,lag,the pilot of the small way feeling;simple structure， quality is small; system can reduce the overall integration,size and tell the oil pump and auxiliary piping,general arrangement more convenient; no hydraulic components,less on the environmental pollution.eps will the lates

9、t power electronic technology and high performance of motor control technology application in automobile steering system,can improve the dynamic performance and car static performance,improve the driving comfort and safety pilot,reduce the pollution of the environment,etc。 therefore,the system is pu

10、t forward,get the attention of many large car company,and development and research。 keykey words:words: electric power;safety;reliability;efficiency high consumption;sensitive reaction. 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 3 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 0 目目 錄錄 1 1 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).1 1.1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng).1 1.1.1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向主要零部

11、件.1 1.1.2 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理.2 1.2 電動直接助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng).2 1.2.1 電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要零部件.3 1.2.2 電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理.4 1.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn).4 1.3.1 優(yōu)點(diǎn).4 1.3.2 缺點(diǎn).5 1.4 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù).5 1.5 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程.6 1.6 本章小結(jié).7 2 2 汽車電動助汽車電動助力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型.8 2.1 轉(zhuǎn)向柱助力式.8 2.2 小齒輪助力式.8 2.3 雙小齒輪助力式.8 2.4 齒條助力式.8 2.5 本章小結(jié).9 3 3 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護(hù)汽

12、車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護(hù)保保養(yǎng)養(yǎng).10 3.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢查.10 3.2 液力轉(zhuǎn)向油泵皮帶張力調(diào)整.10 3.3 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的空氣排放.10 3.4 沖洗動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng).10 3.5 漏油檢查.11 3.6 檢查或補(bǔ)充動力轉(zhuǎn)向液力油.11 3.7 本章小結(jié).11 4 4 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障障檢測與檢修方法檢測與檢修方法.12 4.1 轉(zhuǎn)向沉重.12 4.2 低速擺頭和轉(zhuǎn)向不穩(wěn).13 4.3 高速擺振和單邊轉(zhuǎn)向不足.14 4.4 行駛跑偏和轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量過大以及車輪回正不良.15 4.5 轉(zhuǎn)向器的檢查.16 4.6 動力轉(zhuǎn)向油泵的檢查.16 4.7 轉(zhuǎn)向橫拉桿

13、的檢查.17 4.8 轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的檢查.17 4.9 本章小結(jié).18 5 5 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故故障實(shí)際案例障實(shí)際案例.19 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 1 5.1 銳志轉(zhuǎn)向沉重故障.19 5.2 奔馳車轉(zhuǎn)向助力器儲油罐液壓油外溢故障.19 5.3 本田轎車轉(zhuǎn)向費(fèi)力.20 5.4 皇冠牌轎車怠速或低速時轉(zhuǎn)向困難而高速行駛轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定.20 5.5 阿爾托 e_cn11s 車行駛中有時動力轉(zhuǎn)向失效.21 5.6 捷達(dá) gt 轎車轉(zhuǎn)向異響.22 5.7 本章小結(jié).22 6 6 汽車汽車電動汽車汽車電動助助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)評價力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)評價.23 6.1 轉(zhuǎn)

14、向回正能力評價.23 6.2 轉(zhuǎn)向靈敏度評價.24 6.3 轉(zhuǎn)向路感.24 6.4 本章小結(jié).25 結(jié) 束 語.26 謝 辭.27 參 考 文 獻(xiàn).28 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 0 1 1 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 本節(jié)內(nèi)容主要介紹汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及作用，和一些關(guān)鍵零 件的工作過程，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（eps）是利用直流電動機(jī)提供轉(zhuǎn)向動力，輔 助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)其助力機(jī)構(gòu)的不同可以分為電 動液壓式(ephs)和電動直接助力式兩種。 1.11.1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（圖 1-1）

15、的液壓泵（齒輪泵）通過電動機(jī)驅(qū)動， 與發(fā)動機(jī)在機(jī)械上毫無關(guān)系，助力效果只與轉(zhuǎn)向盤角速度和行駛速度有關(guān)，是 典型的 圖 1-1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。其特點(diǎn)是由 ecu 提供供油特性，汽車低速行駛時助力作用 大，駕駛員操縱輕便靈活；在高速行駛時轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力作用減弱，駕駛員的 操縱力增大，具有明顯的“路感” ，既保證轉(zhuǎn)向操縱的舒適性和靈活性，又提高 了高速行駛中轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性和安全感。 1.1.11.1.1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向主要零部件電動液壓助力轉(zhuǎn)向主要零部件 汽車電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成包括：動力轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向助力傳感器、 單向閥、車速傳感器、轉(zhuǎn)向控制燈、發(fā)動機(jī)傳感器、儲油罐、

16、限壓閥、電動液 壓泵、動力轉(zhuǎn)向 ecu 等。 （1）動力轉(zhuǎn)向器：作用是把轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動傳送到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上去，并改變力 的傳遞方向，它包括循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn) 向器。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 1 （2）轉(zhuǎn)向助力傳感器：作用是檢測扭力桿的扭轉(zhuǎn)，計算出施加于扭力桿上 的轉(zhuǎn)矩并轉(zhuǎn)化成電信號，輸出到 emps ecu。 （3）單向閥：使轉(zhuǎn)向助力液只能單向流動。 （4）車速傳感器：系統(tǒng)車速傳感器型式為電磁感應(yīng)式，安裝在變速器上。 車速傳感器采用雙信號線圈結(jié)構(gòu)，工作可靠性較高。當(dāng)發(fā)生故障造成無車速信 號時，ecu 會使系統(tǒng)處于保險狀態(tài)，系統(tǒng)變?yōu)槌Ｒ?guī)轉(zhuǎn)向。將車速信號傳輸給

17、動 力轉(zhuǎn)向 ecu 控制電動液壓泵。 （5）轉(zhuǎn)向控制燈：顯示汽車轉(zhuǎn)向助力的工作狀況。 （6）發(fā)動機(jī)傳感器：將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號轉(zhuǎn)輸給動力轉(zhuǎn)向 ecu，以便 其調(diào)整轉(zhuǎn)向力矩大小控制助力。 （7）儲油罐：儲存動力轉(zhuǎn)向助力液，保證電動助力轉(zhuǎn)向助力安全。 （8）限壓閥：限制油壓，防止油壓過高將油路管道漲破造成油液的泄露。 （9）電動液壓泵：電動助力轉(zhuǎn)向的主要動力源，為電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供 動力，方便駕駛員轉(zhuǎn)向，是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件。 （10）動力轉(zhuǎn)向 ecu：幫助駕駛員駕駛汽車，分析動力助力的分配，是汽車 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的大腦。 1.1.21.1.2 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理電動液

18、壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理 電動液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的缺點(diǎn)。它所采用 的液壓泵不再靠發(fā)動機(jī)皮帶直接驅(qū)動，而是采用一個電動泵，它所有的工作的 狀態(tài)都是由電子控制單元根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度等信號計算出的最理 想狀態(tài)。電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓泵（齒輪泵）通過電動機(jī)驅(qū)動，與發(fā)動 機(jī)在機(jī)械上毫無關(guān)系，助力效果只與轉(zhuǎn)向盤角速度和行駛速度有關(guān)，是典型的 可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。其特點(diǎn)是由 ecu 提供供油特性，汽車低速行駛時助力作用 大，駕駛員操縱輕便靈活；在高速行駛時轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力作用減弱，駕駛員的 操縱力增大，具有明顯的“路感” ，既保證轉(zhuǎn)向操縱的舒適性和靈活性，又提高 了高速行駛

19、中轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性和安全感。 （1）轉(zhuǎn)向油泵不再由發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動，而是由電動機(jī)來驅(qū)動，并且在之前 的基礎(chǔ)上加裝了電控系統(tǒng)，使得轉(zhuǎn)向輔助力的大小不光與轉(zhuǎn)向角度有關(guān)，還與 車速相關(guān)。 （2）機(jī)械結(jié)構(gòu)上增加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥，新增的電控系統(tǒng)，包 括車速傳感器、電磁閥、轉(zhuǎn)向 ecu 等。 1.21.2 電動直接助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動直接助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 直接助力式電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（如圖 1-2）是一種直接依靠電動機(jī)提供輔助轉(zhuǎn) 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 2 矩的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的使用工況控制電動機(jī)提供不同的輔助動力。 1.2.11.2.1 電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要零部件電動直接式助力轉(zhuǎn)向

20、系統(tǒng)主要零部件 圖 1-2 直接式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖 電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成包括：電子控制單元 ecu、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn) 向軸、減速機(jī)構(gòu)、齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、電動機(jī)、離合器等。 （1）電子控制單元 ecu：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電腦，根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器信號和車速傳 感器信號，進(jìn)行邏輯分析和計算后，發(fā)出指令，控制電動機(jī)和電磁離合器的動 作。此外，ecu 還有安全保護(hù)和自我診斷功能，ecu 通過采用電動機(jī)的電流、發(fā) 電機(jī)的電壓、發(fā)動機(jī)的工況等信號判斷其系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常，一旦系統(tǒng)發(fā) 生異常，助力將自動取消，同時 ecu 將進(jìn)行故障自診斷分析。ecu 通常是一個 8 位單片機(jī)系統(tǒng)，也有采用數(shù)字信號處理器 dps

21、 作為控制單元?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)該 具有很強(qiáng)大的抗干擾性，以適應(yīng)汽車多變的行駛環(huán)境。控制算法應(yīng)快速正確， 滿足實(shí)時控制的要求，并能有效的實(shí)現(xiàn)理想的助力規(guī)律和特性。直接控制電動 機(jī)的轉(zhuǎn)矩力矩大小，以及時間長短。 （2）轉(zhuǎn)矩傳感器：用來檢測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩的大小和方向，他是 eps 控制信號 之一，轉(zhuǎn)矩傳感器主要有接觸式和非接觸式兩種。常用的接觸式即電位計式傳 感器有擺臂式、雙排行星齒輪式和扭桿式三種類型，而非接觸式扭矩傳感器主 要有光電式和磁電式兩種。將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩信號傳輸給電子控制單元 ecu， 以便電子控制單元 ecu 調(diào)整電動機(jī)的力矩大小。 （3）轉(zhuǎn)向軸：把轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩和力矩傳送給轉(zhuǎn)向器，以便汽車轉(zhuǎn)

22、向。 （4）減速機(jī)構(gòu)：為了增加電動機(jī)傳遞給轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)矩。有兩種形式：行星 齒輪減速機(jī)構(gòu)和蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)。行星齒輪系機(jī)構(gòu)方案適合前軸負(fù)荷小且對 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 3 高速操縱性要求較高的轎車上，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)方案適合前軸負(fù)荷大轉(zhuǎn)向沉重且 對高速操縱性能要求不高的載貨汽車上，目前為了減低噪聲和減小振動并減輕 系統(tǒng)自重，減速機(jī)構(gòu)多采用樹脂材料。 （5）齒輪齒條轉(zhuǎn)向器：可以使轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)簡化，齒輪齒條無間隙嚙合無 需調(diào)整，而且逆?zhèn)鲃有屎芨摺?（6）電動機(jī)：其作用是根據(jù) emps ecu 信號輸出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向力矩，是 eps 的動力源。一般采用無刷永磁直流式電動機(jī)，這是應(yīng)為無刷永磁式直

23、流電動機(jī) 具有無激磁損耗、效率較高、體積較小等特點(diǎn)。由于控制系統(tǒng)需要根據(jù)不同的 工況生產(chǎn)不同飛助力轉(zhuǎn)矩，要具有良好的動態(tài)特性并容易控制，這些都要求助 力電機(jī)具有線性的機(jī)械特性和調(diào)速特性。此外還要求電動機(jī)在低速時轉(zhuǎn)矩大、 波動小、轉(zhuǎn)矩慣性量小以及尺寸小、質(zhì)量輕、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 除此之外在電動機(jī)的選擇上還要與蓄電池電壓、減速比、阻力矩等相匹配。 （7）離合器：保證電動助力轉(zhuǎn)向只在預(yù)定范圍內(nèi)起作用，對電動機(jī)起保護(hù) 作用，當(dāng)車速、電流超過限定的最大值或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障時，離合器便自動 切斷電動機(jī)的電源，恢復(fù)手動控制轉(zhuǎn)向。此外，在不助力的情況下，離合器還 能消除電動機(jī)的慣性對轉(zhuǎn)向的影響。

24、為了減少與不加轉(zhuǎn)向助力時候駕駛車輛感 覺的差別，離合器不僅具有滯后輸出特性，同時還有半離合狀態(tài)區(qū)域。電動 eps 多采用單片干式電磁離合器，其結(jié)構(gòu)與工作原理與空調(diào)電磁離合器相似。 1.2.21.2.2 電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理 當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)矩傳感器開始工作，把兩段轉(zhuǎn)向軸在扭桿作用下產(chǎn)生 的相對轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變成電信號傳給電子控制單元（ecu） ，ecu 根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn) 矩傳感器的信號決定電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，并將指令傳遞給電 動機(jī)，通過離合器和減速機(jī)構(gòu)將輔助動力施加到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向軸）中，從而 完成實(shí)時控制的助力轉(zhuǎn)向。 （1）ecu 根據(jù)車速傳

25、感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號決定電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助 力電流的大小，并將指令傳遞給電動機(jī)。 （2）通過離合器和減速機(jī)構(gòu)將輔助動力施加到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向軸）中，從 而完成實(shí)時控制的助力轉(zhuǎn)向。 1.31.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 1.3.11.3.1 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) （1）在轉(zhuǎn)向時電機(jī)才提供助力，可以顯著降低燃油消耗，傳統(tǒng)的液壓助力 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有發(fā)動機(jī)帶動轉(zhuǎn)向油泵，不管轉(zhuǎn)向或者不轉(zhuǎn)向都要消耗發(fā)動機(jī)部分動 力，而電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只是在轉(zhuǎn)向時才由電機(jī)提供助力，不轉(zhuǎn)向時不消耗能 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 4 量。因此，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以降低車輛的燃油消耗。與液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 對比試驗

26、表明：在不轉(zhuǎn)向時，電動助力轉(zhuǎn)向可以降低燃油消耗 2。5%；在轉(zhuǎn)向 時，可以降低 5.5%。 （2）轉(zhuǎn)向助力大小可以通過軟件調(diào)整，能夠兼顧低速時的轉(zhuǎn)向輕便性和高 速時的操縱穩(wěn)定性，回正性能好。 傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所提供的轉(zhuǎn)向助力大小不能隨車速的提高而改變。 這樣就使得車輛雖然在低速時具有良好的轉(zhuǎn)向輕便性，但是在高速行駛時轉(zhuǎn)向 盤太輕，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向“發(fā)飄”的現(xiàn)象，駕駛員缺少顯著的“路感”，降低了高速行駛 時的車輛穩(wěn)定性和駕駛員的安全感。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的助力大小可以通 過軟件方便的調(diào)整。在低速時，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以提供較大的轉(zhuǎn)向助力， 提供車輛的轉(zhuǎn)向輕便性；隨著車速的提高，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提

27、供的轉(zhuǎn)向助力 可以逐漸減小，轉(zhuǎn)向時駕駛員所需提供的轉(zhuǎn)向力將逐漸增大，這樣駕駛員就感 受到明顯的“路感”，提高了車輛穩(wěn)定性。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可以施加一定的 附加回正力矩或阻尼力矩，使得低速時轉(zhuǎn)向盤能夠精確的回到中間位置，而且 可以抑制高速回轉(zhuǎn)向盤的振蕩和超調(diào)，兼顧了車輛高、低速時的回正性能。 （3）結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，生產(chǎn)線裝配好，易于維護(hù)保養(yǎng)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 取消了液壓轉(zhuǎn)向油泵、油缸、液壓管路、油罐等部件，而且電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)可 以和轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器做成一個整體，使得整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，在 生產(chǎn)線上的裝配性好，節(jié)省裝配時間，易于維護(hù)保養(yǎng)。 （4）通過程序的設(shè)置，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)容易與不同

28、車型匹配，可以縮短 生產(chǎn)和開發(fā)的周期。由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有上述多項優(yōu)點(diǎn)，因此近年來獲 得了越來越廣泛的應(yīng)用。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加 裝了電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器和 ecu 電控單元而成。 1.3.21.3.2 缺點(diǎn)缺點(diǎn) （1）直接助力式電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的輔助動力較小，難以用于大型車輛； （2）減速機(jī)構(gòu)、電動機(jī)等部件會影響汽車的操縱穩(wěn)定性，正確匹配整車性 能至關(guān)重要； （3）使用電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)矩傳感器等部件，增加了系統(tǒng)的成本。 1.41.4 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括硬件和軟

29、件兩個方面。 硬件技術(shù)主要涉及傳感器、電機(jī)和 ecu。傳感器是整個系統(tǒng)的信號源，其 精度和可靠性十分重要。電機(jī)是整個系統(tǒng)的執(zhí)行器，電機(jī)性能好壞決定了系統(tǒng) 的表現(xiàn)。ecu 是整個系統(tǒng)的運(yùn)算中心，因此 ecu 的性能和可靠性至關(guān)重要。 軟件技術(shù)主要包括控制策略和故障診斷與保護(hù)程序兩個部分?？刂撇呗杂?西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 5 來決定電機(jī)的目標(biāo)電流，并跟蹤該電流，使得電機(jī)輸出相應(yīng)的助力矩。故障診 斷與保護(hù)程序用來監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，并在必要時發(fā)出警報和實(shí)施一定的保護(hù)措 施。 1.51.5 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（eps）作為傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的

30、替代產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入汽車制造 領(lǐng)域。與先前的預(yù)測相反，eps 不僅適用于小型汽車，而且某些 12v 中型汽車 也適于安裝電動系統(tǒng)。eps 系統(tǒng)包含下列組件：轉(zhuǎn)矩傳感器，檢測轉(zhuǎn)向輪的運(yùn) 動情況和車輛的運(yùn)動情況；電控單元，根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器提供的信號計算助力的 大小； 電機(jī)，根據(jù)電控單元輸出值生成轉(zhuǎn)動力；減速齒輪，提高電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn) 動力，并將其傳送至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 其它車輛系統(tǒng)控制算法輸入信息是由汽車 can 總線提供的(例如轉(zhuǎn)向角和汽 車速度等等)。電機(jī)驅(qū)動還需要其它信息，例如電機(jī)轉(zhuǎn)子位置(電機(jī)傳感器提供) 和相電流(電流傳感器提供)。電機(jī)由四個 mosfet 控制。由于微控制器無法直接 驅(qū)動 mosfet

31、 的大型柵電容，因此需要采用驅(qū)動 ic 形式的接口。出于安全考慮， 完整的電機(jī)控制系統(tǒng)必須實(shí)施監(jiān)控。將電機(jī)控制系統(tǒng)集成在 pcb 上，通常包含 一個繼電器，該繼電器可作為主開關(guān)使用，在檢測出故障的情況下，斷開電機(jī) 與電控單元。 微控器(c)必須控制 eps 系統(tǒng)的直流有刷電機(jī)。微控器根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器提 供的轉(zhuǎn)向輪所需轉(zhuǎn)矩信息，形成一個電流控制回路。為了提高系統(tǒng)的安全水平， 該微控器應(yīng)有一個板載振蕩器，這樣即使在外部振蕩器出現(xiàn)故障的情況下，亦 可確保微控器的性能，同時還應(yīng)具備片上看門狗。英飛凌公司的 xc886 集成了 所有重要的微控器組件，其它安全特性可通過軟件實(shí)現(xiàn)，如果必須執(zhí)行 iec6150

32、8 等行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，就不得不完成各種診斷和自檢任務(wù)，因而會增 加微控器的工作負(fù)荷。目前不同客戶采用的轉(zhuǎn)矩傳感器與轉(zhuǎn)子位置傳感器差別 很大。他們采用不同的測量原理，如分解器、電磁共振器、基于傳感器的集成 巨磁阻(igmr)。 功率級的作用是開關(guān)電機(jī)電流。該功率級具有兩個功能：驅(qū)動 ic 控制和保 護(hù) mosfet，mosfet 本身又可負(fù)責(zé)開關(guān)電流。mosfet 和分區(qū)(例如驅(qū)動 ic 與 mosfet 結(jié)合在一個器件或多個器件內(nèi))由電機(jī)功率決定。 微控器的 pwm 輸出端口提供的驅(qū)動電流和電壓太低，無法直接與 mosfet 柵 極實(shí)現(xiàn)連接。驅(qū)動 ic 的作用是提供充足的電流，為 mosfe

33、t 的柵極進(jìn)行充電和 放電，使其在 20khz 的條件下正常實(shí)現(xiàn)開關(guān)，同時保證為高低側(cè) mosfet 提供高 柵源電壓 vgs，確保獲得低導(dǎo)通電阻。如果高側(cè) mosfet 處于開通狀態(tài)，源極電 位就接近電池電平。要想使 mosfet 到達(dá)標(biāo)稱導(dǎo)通電阻，柵源電壓需高于 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 6 8v。mosfet 完全導(dǎo)通所需的最理想的電壓是 10v 或以上，因此所需的柵極電位 就比電池電壓高出 10v。電荷泵是確保該功能最大程度降低 mosfet 功耗(即使 低電池電壓條件下)的電路。圖 2 說明，英飛凌驅(qū)動 ic 即使在 8v 電池電壓條件 下，其低高側(cè) mosfet 的柵源電

34、壓也可達(dá)到 11v。這將確保在低電池電壓條件下， 獲得低功耗和高系統(tǒng)效率。 電荷泵設(shè)計的其它關(guān)鍵特性是可以根據(jù)不同 pwm 模式的要求，實(shí)現(xiàn)極低(低 至 1%)和極高的占空比(高至 100%)。驅(qū)動 ic 的另一個重要功能是檢測短路情況， 避免損壞 mosfet。受影響的 mosfet 將關(guān)閉，診斷結(jié)果提交給微控器。電流水 平可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。 mosfet 通常應(yīng)用在一個多半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)，由驅(qū)動 ic 控制。根據(jù) iso7637 規(guī)定，在 12v 電網(wǎng)中，電池電壓通常可高達(dá) 16v。在選擇 mosfet 電壓級別時， 必須針對二極管恢復(fù)過程中所出現(xiàn)的感應(yīng)瞬變現(xiàn)象提供足夠的安全邊際 (ls x dl

35、/dt，ls 代表雜散電感，dl/dt 代表開關(guān)時的電流斜率)。在低 dl/dt 和 低雜散電感的系統(tǒng)中，可使用 30v mosfet，但通常最好使用 40v 的 mosfet， 可提供更高的安全邊際。最新的 40v mosfet 技術(shù)采用 d2pak(to263)封裝在 2mm 和 180a 條件下，以及采用較小的 dpak(to252)裝封在低于 4mm 和 90a 的條 件，可提供極低的導(dǎo)通電阻，使 eps 系統(tǒng)設(shè)計具備極高的功率密度和效率。 1.61.6 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章主要介紹了汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本類型，汽車電動助力轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，探討了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的總體功能框架

36、以及分別介紹了它們的 工作原理和結(jié)構(gòu)組成包括電動機(jī)、離合器、傳感器、減速機(jī)構(gòu)的功能等，最后 介紹了汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和工作過程。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 7 2 2 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型 按照電動機(jī)安裝助力位置的不同，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型可分為以下幾種：轉(zhuǎn)向 助力式、小齒輪助力式、雙小齒輪助力式和齒條助力式。 2.12.1 轉(zhuǎn)向柱助力式轉(zhuǎn)向柱助力式 轉(zhuǎn)向助力式 eps 具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆卸和維修方便的特點(diǎn)。它裝在方 向盤下面，周圍環(huán)境較好，不需要嚴(yán)格的防水、防高溫技術(shù)。相對于其他 eps，它對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的改動最小，所以最適合于將以前生產(chǎn)的無助力效

37、果的純機(jī) 械轉(zhuǎn)向汽車改裝成電動助力轉(zhuǎn)向汽車。轉(zhuǎn)向柱式的成本最低，經(jīng)濟(jì)性好，目前 市場占有量較大。缺點(diǎn)是占用了方向盤下面的空間，助力電動機(jī)的振動、噪聲 很容易傳遞給駕駛員，傳遞路線也較長，損失較大，反應(yīng)不如其他類型快，且 負(fù)荷較小，所以適合微型車輛。國產(chǎn) eps 大都是轉(zhuǎn)向柱式，如昌河北斗星的 eps。 2.22.2 小齒輪助力式小齒輪助力式 小齒輪助力式 eps 具有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，與轉(zhuǎn)向柱式 eps 相比，在不增加 質(zhì)量的情況下，增大了系統(tǒng)的剛度。它安裝在駕駛室外，位于發(fā)動機(jī)室下方， 距離前橋很近，環(huán)境溫度變化大，環(huán)境惡劣，常受到塵土、泥巴和雨水等的腐 蝕，要求傳感器、ecu、電動機(jī)等防水、

38、耐高溫性能好。其技術(shù)要求比轉(zhuǎn)向柱式 的高，使用于普及型車輛。廣州本田飛度小轎車采用該類 eps。 2.32.3 雙小齒輪助力式雙小齒輪助力式 改善了齒條的受力情況，使齒條受力均勻，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度進(jìn)一步增大， 傳動路線進(jìn)一步縮短，響應(yīng)速度加快，是一種較優(yōu)化的配置，且成本比齒條式 eps 低。一汽大眾速騰中級轎車采用雙小齒輪式 eps 2.42.4 齒條助力式齒條助力式 齒條助力式 eps 性能最好，結(jié)構(gòu)最緊湊，電動機(jī)直接帶動齒條助力，助力 效果最好，響應(yīng)時間最短，超調(diào)量最小，電動機(jī)的振動、噪聲都不容易傳遞給 駕駛員。缺點(diǎn)好似造價高、成本高、零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。隨著 42v 車載電源的應(yīng)用， 其功率可達(dá)

39、到很大值，適用于大功率、大負(fù)荷的汽車和豪華轎車。豐田雷克薩 斯 gs430/gs300 裝備了齒條式 eps，其中 gs430eps 還帶可變傳動比轉(zhuǎn)向功能。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 8 gs430eps 的結(jié)構(gòu)比其他類型的 eps 復(fù)雜，采用非接觸式分相器型扭矩傳感器， 減速機(jī)構(gòu)采用螺桿螺母循環(huán)球式結(jié)構(gòu)，無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是一個不能軸向平動、 只能徑向轉(zhuǎn)動的帶循環(huán)球的螺母，齒條與它配合的部分做成螺桿形狀，減速原 理與循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的減速原理相同。 2.52.5 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章詳細(xì)介紹了四類汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型比較各類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和 缺點(diǎn)，對比之下有哪些汽車安裝使用了此類型

40、，使以后汽車的功能更加完善。 幫助我們更好的使用汽車，享受汽車給我們帶來的樂趣。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 9 3 3 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng) 3.13.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢查 液壓系統(tǒng)必須保持清潔；每隔一定時間要檢查儲油罐的液位；需要時將缺 少的油補(bǔ)足；參看相應(yīng)維修手冊中的“維修潤滑”部分，了解油液的種類和檢 查加油的時間間隔。 如果液壓油變臟或者系統(tǒng)中有污物，如果液壓系統(tǒng)特別臟，泵和轉(zhuǎn)向器必 須在繼續(xù)使用前完全拆卸。此外，儲油罐在重新使用前必須徹底清洗。 每隔一定時間檢查全部硬管、軟管和接頭是否發(fā)生泄漏，接頭必須擰緊。 務(wù)必使壓板、卡箍

41、、硬管和軟管支撐全部位于相應(yīng)位置并被正確固定。 在車輪處于正方向前方位置時檢查軟管，然后將車輪向左向右轉(zhuǎn)到極限， 同時察看軟管的移動情況。若軟管如與汽車其他不接接觸，會造出摩擦或產(chǎn)生 磨損，應(yīng)予以糾正。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的軟管和硬管不得發(fā)生扭曲、結(jié)節(jié)或硬彎。 在管路上軟管必須有足夠的彎曲部分，以便在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)時，吸收位移并補(bǔ)償軟 管收縮。 液壓系統(tǒng)中的空氣造成海綿作用，并在工作時產(chǎn)生噪音。當(dāng)軟管拆下或由 于任何原因造成液壓油流失時，在重新注油后必須對系統(tǒng)進(jìn)行排氣。 3.23.2 液力轉(zhuǎn)向油泵皮帶張力調(diào)整液力轉(zhuǎn)向油泵皮帶張力調(diào)整 一些車輛采用皮帶蛇形管輔助裝置驅(qū)動系統(tǒng)。蛇形管系統(tǒng)有張緊功能，不 需要調(diào)整

42、。 3.33.3 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的空氣排放動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的空氣排放 維修過程中進(jìn)入動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的空氣必須排除，然后才能行使該車輛。 如果空氣滯留在系統(tǒng)中，會導(dǎo)致系統(tǒng)工作時產(chǎn)生噪音或出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象。 3.43.4 沖洗動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沖洗動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 在更換轉(zhuǎn)向油泵時，一定要沖洗整個系統(tǒng)，工作步驟如下： （1）將車輛前部升離地面，使車輛能夠自由移動。 （2）把回油管從油壓泵進(jìn)油接頭拆下。 （3）堵住泵的進(jìn)油接頭。 （4）將回油管一端放到大容器上盛接排出的油。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 10 （5）使發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時讓助手向儲油罐內(nèi)注入新的動力轉(zhuǎn)向油 （6）轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤接近限位器。如果轉(zhuǎn)向

43、盤保持在限位器位置，油液將停止 流動，油泵將處于減壓狀態(tài)，儲油罐可能發(fā)生突然溢流。 （7）把所有的硬管、軟管和接頭零部件安裝到車輛上。 （8）給系統(tǒng)注入新的動力轉(zhuǎn)向油，并對系統(tǒng)進(jìn)行排氣。 （9）開動發(fā)動機(jī)約 15 分鐘。 （10）將泵的回油管從泵的進(jìn)油嘴上拆下，堵住泵上的接頭。 （11）重新給儲油罐加注油時，檢查排放出的油是否變臟。如果仍能看到異 物，要更換全部管路，并拆卸清洗或更換動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的零部件。不要重新使 用排放出來的動力轉(zhuǎn)向油。 3.53.5 漏油檢查漏油檢查 （1）在發(fā)動機(jī)關(guān)閉的情況下把整個動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擦干。 （2）檢查液壓泵儲油罐的油位，并按照維修手冊“油位調(diào)整”部分的說明 進(jìn)

44、行調(diào)整。 （3）啟動發(fā)動機(jī)，左右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤到極限位置，轉(zhuǎn)動數(shù)次。不要使轉(zhuǎn)向盤 保持在極限位置，這樣可能會損壞液壓泵。 （4）查找滲漏的準(zhǔn)確位置，采用推薦的方法修理。 3.63.6 檢查或補(bǔ)充動力轉(zhuǎn)向液力油檢查或補(bǔ)充動力轉(zhuǎn)向液力油 動力轉(zhuǎn)向儲油罐的蓋式量油尺上的標(biāo)志清楚地指明了油位。在補(bǔ)充或更換 轉(zhuǎn)向液力油時，一定要使用干凈的新油。 當(dāng)觸摸轉(zhuǎn)向油感覺很燙時，油位應(yīng)該在“full hot” 的位置。如果轉(zhuǎn)向油 是涼的時候，正確的位置應(yīng)該在“full cold” 位置。 動力轉(zhuǎn)向油的技術(shù)要求：當(dāng)補(bǔ)充動力轉(zhuǎn)向液力油或全部更換動力轉(zhuǎn)向液力 油時，一定要使用正確型號的液力油。使用不正確的轉(zhuǎn)向液力油將造成軟

45、管或 密封圈的損壞，從而導(dǎo)致漏油。 3.73.7 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章主要介紹了汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的日常檢查維護(hù)和一些基本技巧知 識。以便我們自己對汽車的一個了解和檢修，遇到緊急情況自己也可以處理。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 11 4 4 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障檢測與檢修方法汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障檢測與檢修方法 轉(zhuǎn)向系用于改變汽車的行駛方向和使汽車保持穩(wěn)定的直線行駛。轉(zhuǎn)向系結(jié) 構(gòu)形式多種多樣，但所有的轉(zhuǎn)向系都由三部分組成:轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)、機(jī)械轉(zhuǎn)向器 和轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向性能的好壞直接影響汽車行駛的安全性和操縱性。汽車 的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到過分緊張、疲勞的條件下，汽

46、車能遵循駕駛 者通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時，汽車能抵抗 干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。汽車的操縱穩(wěn)定性不僅影響到汽車駕駛的操縱方 便程度，而且也是決定高速汽車安全行駛的一個主要性能，所以人們稱之為 “高速車輛的生命線”汽車的轉(zhuǎn)向系如果出現(xiàn)故障將嚴(yán)重影響汽車的行駛安全 性，故轉(zhuǎn)向系常見故障診斷與排除也就非常重要，以下是幾種關(guān)于轉(zhuǎn)向系常見 故障診斷與排除的方法: 4.14.1 轉(zhuǎn)向沉重轉(zhuǎn)向沉重 （1）故障現(xiàn)象 汽車在行駛中駕駛員向左、向右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，感到沉重費(fèi)力，無回正感; 當(dāng)汽車低速轉(zhuǎn)彎行駛和調(diào)頭時，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤感到超乎正常地沉重，甚至打不動。 （2）故障原因除了轉(zhuǎn)向器等

47、故障外，轉(zhuǎn)向橋部分的故障原因有: 轉(zhuǎn)向節(jié)臂變形。 轉(zhuǎn)向節(jié)止推軸承缺油或損壞。 轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套間隙過小或缺油。 前軸或車架變形引起前輪定位失準(zhǔn)。 輪胎氣壓不足。 轉(zhuǎn)向器軸承裝配過緊。 傳動副嚙合間隙過小。 橫、直拉桿球頭銷裝配過緊或接頭缺油。 轉(zhuǎn)向軸或主管彎曲，相互摩擦或卡住。 轉(zhuǎn)向裝置潤滑不當(dāng)，前束調(diào)整不當(dāng)。 （3）故障診斷與排除 由于導(dǎo)致轉(zhuǎn)向沉重的故障因素很多，診斷時應(yīng)首先判明故障所在部位， 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 12 然后再進(jìn)一步確定在哪一個部件。 拆下轉(zhuǎn)向臂，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，如感覺沉重則應(yīng)調(diào)整軸承緊度和傳動副嚙合 間隙。若有松緊不均或有卡住現(xiàn)象，則應(yīng)拆下轉(zhuǎn)向軸檢查傳動副及軸承

48、有無損 壞，轉(zhuǎn)向軸與主管有無摩擦或卡住現(xiàn)象，必要時進(jìn)行修理或更換。 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，如感到輕松，則故障在傳動機(jī)構(gòu)，應(yīng)頂起前軸，并用手 左、右扳動前輪。如過緊，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套，推力軸承和直、橫拉桿 球頭銷配合是否過緊，潤滑是否良好，必要時進(jìn)行調(diào)整和潤滑。 先支起前橋，用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，若感到轉(zhuǎn)向很容易，不再有轉(zhuǎn)動困難的 感覺，這說明故障部位在前橋與車輪。因為支起前橋后，轉(zhuǎn)向時已不存在車輪 與地面的摩擦阻力，而只是取決于轉(zhuǎn)向器等的工作狀況。此時應(yīng)仔細(xì)檢查前輪 胎氣壓是否過低，前軸有無變形;同時也要考慮檢查前鋼板彈簧是否良好，車架 有無變形。必要時，檢查車輪定位角度是否正確 若上述情況均正常良好

49、，則應(yīng)檢查前軸和車架是否變形，前束是否符合 標(biāo)準(zhǔn)，必要時調(diào)整前束。 4.24.2 低速擺頭和轉(zhuǎn)向不穩(wěn)低速擺頭和轉(zhuǎn)向不穩(wěn) （1）故障現(xiàn)象汽車低速直線行駛時前輪搖擺，感到方向不穩(wěn)。轉(zhuǎn)彎時大幅 度轉(zhuǎn)動方向盤，才能控制汽車的行使方向。 （2）故障原因 轉(zhuǎn)向節(jié)臂裝置松動。 轉(zhuǎn)向器軸承過松。 傳動副嚙合間隙過大。 橫、直拉桿球頭銷磨損嚴(yán)重。 轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套磨損嚴(yán)重，配合間隙過大。 前輪轂軸承松曠;前軸彎曲;輪轂軸承間隙過大。 車架輪輞變形;前束過大;輪轂軸承間隙過大。 轉(zhuǎn)向主銷與襯套磨損松曠，配合間隙增大 輪轂軸承間隙過大。 前束過大;輪轂螺栓松動或數(shù)量不全。 （3）故障診斷與排除 一人轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，另一

50、人在車下查看傳動機(jī)構(gòu)，如轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)了許多而轉(zhuǎn) 向臂不動，則故障在轉(zhuǎn)向器;如轉(zhuǎn)向臂轉(zhuǎn)動了許多而前輪并不偏轉(zhuǎn)，則故障在傳 動機(jī)構(gòu)。 如果故障在轉(zhuǎn)向器，應(yīng)檢查傳動副嚙合間隙，必要時進(jìn)行調(diào)整。 如果故障在傳動機(jī)構(gòu)，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向臂和直、橫拉桿各球頭是否松曠，必 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 13 要時進(jìn)行調(diào)整。 經(jīng)檢查上述情況良好，則應(yīng)架起前軸用手推動車輪，檢查轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與 襯套，前輪轂軸承是否松曠，必要時進(jìn)行調(diào)整或修理。 轉(zhuǎn)向盤經(jīng)過上述檢查、調(diào)整后仍不穩(wěn)定，應(yīng)檢查前軸和車架以及輪輞是 否變形，前束是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必要時進(jìn)行調(diào)整或修理。 前輪低速擺頭和轉(zhuǎn)向盤自由空程大，一般是各部分間隙過大或有連接松

51、 動現(xiàn)象，診斷時應(yīng)采用分段區(qū)分的方法進(jìn)行檢查?？芍鹎皹?，并用手沿轉(zhuǎn)向 節(jié)軸軸向推拉前輪，憑感覺判斷是否松曠。若松曠，說明轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套的 配合間隙過大或前軸主銷孔與主銷配合間隙過大。若此處不松曠，說明前輪轂 軸承松曠，應(yīng)重新調(diào)整軸承的預(yù)緊度。若非上述原因，應(yīng)檢查前輪定位是否正 確，檢查前軸是否變形。如果前輪輪胎異常磨損，則應(yīng)檢查前束是否正確。 4.34.3 高速擺振和單邊轉(zhuǎn)向不足高速擺振和單邊轉(zhuǎn)向不足 （1）故障現(xiàn)象高速擺振有兩種情況:一種是隨著車速的提高，擺振逐漸增大;一 種是在某一較高車速范圍內(nèi)出現(xiàn)擺振，出現(xiàn)行駛不穩(wěn)，甚至還會造成方向盤抖 動。 （2）故障原因 轉(zhuǎn)向搖臂在轉(zhuǎn)向搖臂軸上裝

52、配位置不合適。 有一邊前輪轉(zhuǎn)向角限位螺釘過長;直拉桿彎曲變形。 前鋼板彈簧騎馬螺栓松動或中心螺栓折斷。 中心不對稱的前鋼板彈簧前后裝反。 輪轂軸承松曠，使車輪歪斜，在運(yùn)行時搖擺。 輪盤不正或制動鼓磨損過度失圓，歪斜失正。 使用翻新輪胎;轉(zhuǎn)向節(jié)主銷或止推軸承磨損松曠;橫、直拉桿彎曲。 前輪定位值調(diào)整不當(dāng);前束失調(diào)，兩前輪主銷后傾角或內(nèi)傾角不一致等， 汽車向前行駛時，前輪搖擺晃動。 輪胎鋼圈偏搖，前輪胎螺栓數(shù)量不等引起車輪動不平衡 轉(zhuǎn)向街彎曲;前鋼板彈簧剛度不一致。 (3)故障診斷與排除 在進(jìn)行高速擺振故障的診斷時，應(yīng)先檢查前橋、轉(zhuǎn)向器以及轉(zhuǎn)向傳動機(jī) 構(gòu)連接是否松動，懸架彈簧是否固定可靠。 支起驅(qū)

53、動橋，用楔塊固定非驅(qū)動輪，啟動發(fā)動機(jī)并逐步換入高速文件， 使驅(qū)動輪達(dá)到產(chǎn)生擺振的轉(zhuǎn)速。若這是轉(zhuǎn)向盤出現(xiàn)抖動，說明是傳動軸動不平 衡引起的，應(yīng)拆下傳動軸進(jìn)行檢查;若此時不出現(xiàn)明顯抖動，則說明擺振原因在 汽車轉(zhuǎn)向橋部分。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 14 懷疑擺振的原因在前橋部分時，應(yīng)架起前橋試轉(zhuǎn)車輪，檢查車輪是否晃 動，車輪靜平衡是否良好，以及車輪鋼圈是否偏擺過大。 檢查車架是否變形，鉚釘有無松動以及前軸是否變形。另外還需檢查前 鋼板彈簧的剛度。 檢查前輪定位是否正確。 檢查高速擺振的故障，有時還需借助一定的測試儀具。當(dāng)缺少必要的測 試儀具時，也可以采用替換法。例如在懷疑某車輪有動不平衡

54、時，可以另換一 車輪試驗，或者將可能引起的高速擺振的車輪拆裝到不發(fā)生擺振的車輛上進(jìn)行 對比試驗。 若汽車轉(zhuǎn)向原來良好，由于行駛中的碰撞而造成轉(zhuǎn)彎半徑一邊大一邊小 時，應(yīng)檢查直拉桿、前軸、前鋼板彈簧有無變形和中心螺栓折斷現(xiàn)象。 若在維修后出現(xiàn)單邊轉(zhuǎn)向不足，可架起前橋，先檢查轉(zhuǎn)向搖臂是否裝配 正確?？蓪⑥D(zhuǎn)向盤向一邊轉(zhuǎn)到盡頭，再回到另一盡頭，記住轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的總?cè)?數(shù)，然后檢查轉(zhuǎn)向搖臂的位置，即在總轉(zhuǎn)動圈數(shù)之半時前輪是否在居中的位置。 倘若位置不對，應(yīng)拆下轉(zhuǎn)向搖臂另行安裝。若搖臂位置始終不能使前輪對中， 則應(yīng)檢查直拉桿有無彎曲變形。若轉(zhuǎn)向角不等僅是受到轉(zhuǎn)向限位螺釘不同長度 的影響，則應(yīng)調(diào)整限位螺釘。

55、對于中心不對稱的前鋼板彈簧，則應(yīng)檢查是否有裝反現(xiàn)象。 4.44.4 行駛跑偏和轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量過大以及車輪回正不良行駛跑偏和轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量過大以及車輪回正不良 （1）故障現(xiàn)象汽車在直線行駛時，必須緊握方向盤，方能保持直線行駛。 若稍放松方向盤，汽車會自動偏向一邊行駛;汽車保持直線行駛位置或靜止不動 時，轉(zhuǎn)向盤左、右轉(zhuǎn)動的游動角度過大。 （2）故障原因 前輪定位值不正確，前束調(diào)整不當(dāng)，過大或過小;轉(zhuǎn)向器內(nèi)主、從動嚙合 部位間隙過大或主、從動部位軸承松曠。 左、右前輪主銷后傾角或車輪外傾角不相等;轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向軸連接部位松 曠。 制動鼓與制動摩擦片間隙調(diào)整不均勻，一邊過緊，一邊過松;轉(zhuǎn)向垂臂與 轉(zhuǎn)

56、向垂臂軸連接松曠。 鋼板彈簧一邊折斷，造成兩邊彈力不等;直、橫拉桿球頭連接部位松曠。 轉(zhuǎn)向節(jié)或轉(zhuǎn)向節(jié)臂彎曲變形;直、橫拉桿臂與轉(zhuǎn)向節(jié)連接部位松曠。 前軸或車架彎曲或扭轉(zhuǎn);轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套磨損后松曠。 右兩邊輪胎氣壓不相等，一邊偏高，一邊偏低;車輪輪轂軸承間隙過大。 車架變形或左、右軸距不相等;轉(zhuǎn)向車輪輪胎氣壓不足;轉(zhuǎn)向器齒輪調(diào)整 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 15 不良或損壞。 前輪轂軸承調(diào)整不當(dāng)，左、右輪轂軸承松緊度不一致;前輪定位失準(zhǔn)。 （3）故障診斷與排除 檢查左、右前輪輪胎氣壓是否一致:如果是在換上新輪胎后出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象， 則應(yīng)檢查左、右輪胎規(guī)格以及輪胎花紋是否一致。 用手觸摸一下

57、跑偏一側(cè)的制動鼓和輪轂軸承部位是否發(fā)熱。若發(fā)熱，說 明制動拖滯或是車輪輪轂軸承調(diào)整過緊，造成一邊緊一邊松的現(xiàn)象。 測量左右軸距是否相等;更換軸承或調(diào)整軸承緊度;更換球頭;調(diào)整轉(zhuǎn)向器 齒輪嚙合間隙或更換損壞的齒輪。 檢查前鋼板彈簧有無折斷，前軸是否變形;按標(biāo)準(zhǔn)充氣;檢查調(diào)整前輪定 位;調(diào)整轉(zhuǎn)向器或更換損壞的齒輪。 若以上均屬正常，應(yīng)對前輪定位進(jìn)行檢查調(diào)整。由上可知，影響汽車操 縱和行駛性能的故障因素很多與車橋有關(guān)，分析判斷故障時，必須明確汽車操 縱的穩(wěn)定性主要取決于前輪定位的準(zhǔn)確程度。前輪定位調(diào)整不準(zhǔn)確，前橋各配 合部位松曠，非獨(dú)立懸架的前軸的變形，獨(dú)立懸架支撐架、擺臂、穩(wěn)定桿與支 撐架的變形，

58、以及車架的變形，都會破壞前輪定位的準(zhǔn)確性，產(chǎn)生一系列故障， 影響汽車操縱的穩(wěn)定性和輕便性。 4.54.5 轉(zhuǎn)向器的檢查轉(zhuǎn)向器的檢查 （1）機(jī)械轉(zhuǎn)向器的檢查 檢查轉(zhuǎn)向小齒輪與齒條有無磨損與損壞，轉(zhuǎn)向器殼體上是否有裂紋，并注 意轉(zhuǎn)向器上的零件不允許焊接或矯正，只能更換。還要檢查軸承及襯套的磨損 與損壞，以及油封、防塵套的磨損與老化情況，并及時更換之。 （2）轉(zhuǎn)向減振器的檢查 檢查轉(zhuǎn)向減振器的行程。工作行程 l 應(yīng)為最大長度（lmax）556mm 與最小 長度（lmin）344.5mm 之差，為 211.5mm。行程不足時應(yīng)更換。 檢查轉(zhuǎn)向減振器的阻尼力，最大阻尼載荷為 560n，最小阻尼載荷為 1

59、80n（在試驗臺上進(jìn)行） 。 檢查轉(zhuǎn)向減振器的支承是否開裂。 檢查轉(zhuǎn)向減振器端部的橡膠襯套是否損壞老化。 （3）動力轉(zhuǎn)向器的檢查 檢查所有漏油處，更換全部 o 形圈及密封墊。液壓分配閥若有問題必須整 體更換或更換分配閥上的密封環(huán)。檢查小齒輪、齒條是否損壞。檢查軸承、油 封是否損壞。檢查防塵罩是否損壞與老化。檢查轉(zhuǎn)向器外殼是否有裂紋和漏油 處。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 16 4.64.6 動力轉(zhuǎn)向油泵的檢查動力轉(zhuǎn)向油泵的檢查 動力轉(zhuǎn)向泵所有金屬元件的清洗只能使用酒精。流量控制閥的檢查，檢查 流量控制閥，保證其能在泵殼、泵體孔滑動自如，若卡住，檢查控制閥的泵殼、 泵體孔是否存在雜質(zhì)、刮

60、痕和毛刺。毛刺可用細(xì)砂布去掉，若閥或泵殼、泵體 有損壞而不能修復(fù)，則對損壞件進(jìn)行更換。 流量控制閥只能作為一總成來維修，不能對它解體。從閥的進(jìn)入口加液壓 時，應(yīng)能順利進(jìn)入。當(dāng)堵住一個閥孔，從另一個閥孔朝閥內(nèi)反方向加壓（400- 490kpa） ，空氣不應(yīng)從堵住的閥孔流出。 檢查前壓力板和后壓力板表面是否與泵環(huán)接觸良好。安裝時要保證其與泵 環(huán)（定子）平行，檢查所有零件是否有裂紋和擦傷，更換損壞的零件。 檢查前壓力板、后壓力板及泵環(huán)（定子）上拋光度高的表面總是存在正常 的摩擦痕跡，不要把這些看成是擦傷。 檢查泵軸軸套、軸承，若損壞則更換。將軸承從泵軸上壓出，再壓入新軸 承。 檢查所有轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子