任務(wù)五 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

汽車懸掛、轉(zhuǎn)向與制動系統(tǒng)維修汽車維修底盤維修汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)任務(wù)五

動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)知識目標(biāo)（1）掌握動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成與分類。（2）掌握轉(zhuǎn)向油泵的結(jié)構(gòu)與工作原理。（3）掌握轉(zhuǎn)向控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理。能力目標(biāo)能夠?qū)恿D(zhuǎn)向系統(tǒng)部件進(jìn)行檢測。任務(wù)目標(biāo)當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時，力矩通過機(jī)械轉(zhuǎn)向器使轉(zhuǎn)向橫拉桿移動，并帶動轉(zhuǎn)向節(jié)臂使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車的行駛方向。與此同時，轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向動力缸產(chǎn)生液壓作用力，幫助駕駛員完成轉(zhuǎn)向操作。由于有轉(zhuǎn)向加力裝置的作用，駕駛員只需用比機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)小一半以上的轉(zhuǎn)向力矩就能使前輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的大致工作原理。下面進(jìn)入汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。任務(wù)引入相關(guān)知識動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在普通機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一套轉(zhuǎn)向加力裝置，液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器、液壓油泵、液壓控制閥、儲油罐及油管等，如圖2-135所示。一、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成二、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類1）常流式常流式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置示意圖如圖2-136所示。在汽車不轉(zhuǎn)向時，系統(tǒng)內(nèi)工作油壓較低，分配閥中的滑閥在中間位置，油路保持暢通，即油液從油罐被吸入油泵，又被油泵排出，經(jīng)分配閥回到油罐，處于常流狀態(tài)。按液流形式分類12）常壓式常壓式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置示意圖如圖2-137所示。在汽車不轉(zhuǎn)向時，分配閥總是關(guān)閉的。油泵排出的高壓油儲存在儲能器中，達(dá)到一定壓力后，油泵自動卸載而空轉(zhuǎn)。按機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動力缸和轉(zhuǎn)向控制閥三者在轉(zhuǎn)向裝置中的相互位置，液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為整體式和分開式兩種。整體式即把機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動力缸和轉(zhuǎn)向控制閥三者設(shè)計為一體。按各元件之間的相互位置分類2液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按轉(zhuǎn)向控制閥的運動方式又可分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩種。按轉(zhuǎn)向控制閥的運動方式分類3三、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件轉(zhuǎn)向油罐1轉(zhuǎn)向油罐主要用來儲存、濾清并冷卻液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作油液。其結(jié)構(gòu)如圖2-138所示。1）葉片式動力轉(zhuǎn)向泵葉片式動力轉(zhuǎn)向泵分解圖如圖2-139所示。轉(zhuǎn)子上開有均勻分布的槽，葉片安裝在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，并可在槽內(nèi)滑動。定子內(nèi)表面是由兩段大半徑的圓弧、兩段小半徑的圓弧和過渡圓弧組成的腰形結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子和定子同圓心。轉(zhuǎn)子在傳動軸的帶動下旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力和動壓作用下緊貼定子表面，并在槽內(nèi)做往復(fù)運動。相鄰的葉片之間形成密封腔，其容積隨轉(zhuǎn)子由小到大、由大到小周期變化。當(dāng)容積由小變大時，形成一定真空度吸油；當(dāng)容積由大變小時，壓縮油液，由壓油口向外供油。轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，每個工作腔各自吸壓油兩次，稱為雙作用。雙作用式葉片泵兩個吸油區(qū)、兩個排油區(qū)對稱布置，所以作用在轉(zhuǎn)子上的油壓作用力互相平衡。轉(zhuǎn)向油泵22）流量控制閥流量控制閥一般組裝在轉(zhuǎn)向油泵內(nèi)部，位于轉(zhuǎn)向油泵進(jìn)油口和出油口之間，與轉(zhuǎn)向油泵齒輪并聯(lián)。閥體內(nèi)的柱塞在彈簧的作用下處于下極限位置。柱塞下方通轉(zhuǎn)向油泵出油腔，上方通轉(zhuǎn)向油泵出油口。在出油腔與出油口之間有量孔，當(dāng)油液自出油腔以一定速度流過量孔時，由于量孔的節(jié)流作用，量孔外側(cè)出油口壓力低于內(nèi)側(cè)出油腔壓力。轉(zhuǎn)向油泵流量越大，節(jié)流作用越強(qiáng)，量孔內(nèi)外壓差越大。當(dāng)轉(zhuǎn)向油泵流量增大到規(guī)定值，使柱塞兩端壓差足以克服彈簧的預(yù)緊力，并進(jìn)一步壓縮彈簧，將柱塞向上推到柱塞下密封帶高于徑向油孔的下邊緣時，轉(zhuǎn)向油泵出油腔與進(jìn)油腔相通，出油腔的一部分油液經(jīng)流量控制閥流入進(jìn)油腔，經(jīng)量孔輸出的流量減小。當(dāng)流量減小到不足以平衡彈簧力時，柱塞便在彈簧力作用下重新切斷進(jìn)油腔與出油腔的通路。這樣，轉(zhuǎn)向油泵的流量便被控制在9.5~16.0L/min?！袅髁靠刂崎y工作原理當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很低時，從出油口流出的液壓油經(jīng)過油路、固定量孔和可變量孔流向動力缸，流量控制閥使加油口關(guān)閉。出油口排出的液壓油壓力作用在輔助閥的頂部，而流過油路的液體壓力作用在輔助閥的底部，液壓油流過油路時產(chǎn)生的阻力在其兩端引起壓差，作用在輔助閥上。但由于這個壓差太小，不能克服彈簧力使輔助閥向下運動，因而當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很低時，可變量孔全開，如圖2-140所示。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于中速運動狀態(tài)時，流過固定量孔和可變量孔的液壓油增加，在量孔兩端形成壓差。當(dāng)流過固定量孔和可變量孔的液壓油壓力傳遞到流量控制閥底部時，在流量控制閥頂部和底部形成壓差，此壓差推動流量控制閥向下運動，開啟回油口，從出油口排出的部分液壓油回流至轉(zhuǎn)向油泵進(jìn)油口，從而使流量恒定。此時，輔助閥不移動，且可變量孔仍保持全開，如圖2-141所示。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高，流過油路的液壓油流量及作用于輔助閥上的壓差增大，輔助閥克服彈簧力向下移動，可變量孔開始閉合，以調(diào)節(jié)流量。因此，隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，流向動力缸的液壓油流量減小。同時，流量控制閥仍使回油口開啟，以調(diào)節(jié)流量。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)提高時，作用于輔助閥上的壓差也繼續(xù)增大，輔助閥繼續(xù)向下移動，直至可變量孔完全閉合，從而進(jìn)一步調(diào)節(jié)流量，因此可對從轉(zhuǎn)向油泵流向動力缸的液壓油流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，并維持在一恒定流量，以滿足發(fā)動機(jī)怠速的需要。流量控制閥則繼續(xù)控制流向回油口的液壓缸流量，如圖2-142所示。3）轉(zhuǎn)向油泵傳動皮帶轉(zhuǎn)向油泵傳動皮帶繞在曲軸皮帶輪和轉(zhuǎn)向油泵皮帶輪上，如圖2-143所示。汽車每行駛15000km，應(yīng)檢查皮帶的張緊力，必要時應(yīng)更換，檢查方法如下。（1）汽車停在干燥路面上，運轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)使油液上升到正常溫度，左右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，此時傳動皮帶負(fù)荷最大，如果皮帶打滑，說明皮帶緊度不夠或油泵內(nèi)有機(jī)械損傷。（2）關(guān)閉發(fā)動機(jī)，用手以約100N的力從皮帶的中間位置按下，皮帶應(yīng)有約10mm撓度，否則必須調(diào)整。（3）將皮帶緊度測量儀安裝在傳動皮帶上，如圖2-144所示。然后，測量驅(qū)傳動皮帶產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)變形量時所需力的大小。傳動皮帶過松或過緊都需要進(jìn)行調(diào)整。動力轉(zhuǎn)向油管的作用是將壓力油液從轉(zhuǎn)向油泵輸送至轉(zhuǎn)向器，并將油液最終導(dǎo)回轉(zhuǎn)向油罐，如圖2-145所示。動力轉(zhuǎn)向油管3轉(zhuǎn)向控制閥41）滑閥式控制閥這種控制閥是通過閥芯的軸向移動來控制油液流量和流動的轉(zhuǎn)向控制閥。圖2-146（a）為常流式滑閥，圖2-146（b）為常壓式滑閥。2）轉(zhuǎn)閥式控制閥轉(zhuǎn)閥式控制閥控制壓力油流到轉(zhuǎn)向器的流向。轉(zhuǎn)閥式控制閥如圖2-147所示?！艮D(zhuǎn)閥式控制閥的工作原理當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，通過扭桿產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力使閥芯轉(zhuǎn)動很小的角度。隨著閥芯轉(zhuǎn)動，不同孔道被打開或關(guān)閉，以便使壓力油流到活塞總成需要的一側(cè)；如果轉(zhuǎn)向盤向相反方向轉(zhuǎn)動，壓力油就流到活塞總成的另一側(cè)。圖2-148為轉(zhuǎn)閥式控制閥工作過程示意圖。四、動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案在液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，根據(jù)機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動力缸三者的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系不同，分為四種布置方案。機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動力缸三者組合成為一體，稱為整體式動力轉(zhuǎn)向器。相應(yīng)的布置方案如圖2-149（a）所示。機(jī)械轉(zhuǎn)向器的殼體同時作為動力缸，動力缸活塞和機(jī)械轉(zhuǎn)向器的螺母合為一體，將動力腔分為左、右兩腔；機(jī)械轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向控制閥二者組合成為一體，稱為半整體式動力轉(zhuǎn)向器。相應(yīng)的布置方案如圖2-149（b）所示。轉(zhuǎn)向動力缸和轉(zhuǎn)向控制閥二者組合成為一體，稱為轉(zhuǎn)向加力器。相應(yīng)的布置方案如圖2-149（c）所示。分離式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥、轉(zhuǎn)向動力缸三者各自獨立。相應(yīng)的布置方案如圖2-149（d）所示。任務(wù)實踐實踐名稱動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件的檢修。工作準(zhǔn)備舉升機(jī)、實訓(xùn)車輛、液壓油、溫度計、壓力表、計時器、軟管、常用工具等。技術(shù)要求與注意事項（1）明確操作規(guī)范和職責(zé)范圍，預(yù)防潛在危險。（2）實踐操作過程中保持場地衛(wèi)生及安全，不嬉戲打鬧。（3）在使用舉升機(jī)的過程中應(yīng)上好保險后再開始工作。（4）使用維修手冊時，要注意避免破損，手冊與使用車型相對應(yīng)。操作步驟及方法（1）將量程為15MPa的壓力表和節(jié)流閥串接到轉(zhuǎn)向油泵和轉(zhuǎn)向控制閥之間的管路中，如圖2-150所示。（2）起動發(fā)動機(jī)，如果需要，可向轉(zhuǎn)向油罐中補(bǔ)充ATF。（3）使發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤數(shù)次。（4）急速關(guān)閉節(jié)流閥（不超過10s），并讀出壓力值。若壓力足夠，說明轉(zhuǎn)向油泵正常；如果沒有達(dá)到額定值，就應(yīng)檢查安全閥和溢流閥是否完好；如不正常，就應(yīng)更換溢流閥、安全閥或轉(zhuǎn)向油泵。轉(zhuǎn)向油泵的檢修1轉(zhuǎn)向油罐油面高度的檢查2（1）將車輛停放在水平路面上，使前輪處于直線行駛位置。（2）起動發(fā)動機(jī)，并使其達(dá)到正常的工作溫度。（3）使發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn)大約2min，左右打幾次轉(zhuǎn)向盤，使油溫達(dá)到40~80℃，關(guān)閉發(fā)動機(jī)。（4）觀察轉(zhuǎn)向油罐的液面，此時液面應(yīng)處于“MAX”（上限）與“MIN”（下限）之間，液面低于“MIN”時，應(yīng)加至“MAX”，如圖2-151所示。加油與排氣3（1）向轉(zhuǎn)向油罐內(nèi)加注符合規(guī)定的轉(zhuǎn)向油（一般為ATF）。（2）停止發(fā)動機(jī)工作，支起汽車前部，并用支架支撐，連續(xù)從左到右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤若干次，將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中多余空氣排出。（3）檢查轉(zhuǎn)向油罐中的液面高度，視需要加至“MAX”處。（4）降下汽車前部，使發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn)，連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，注意液面高度的變化，當(dāng)液面下降時就應(yīng)不斷加注轉(zhuǎn)向油，直到液面停留在“MAX”處，并且轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤后，油罐中不再出現(xiàn)氣泡為止?！糇⒁猓涸谂懦D(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置的故障后，不得重復(fù)使用儲油罐中的液壓油；在拆換動力轉(zhuǎn)向器和更換儲油罐中的液壓油時，原則上要求更換儲油罐中的濾清器。液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)密封性的檢查4如果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向油罐中缺少ATF，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的密封性是否完好。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)密封性的檢查應(yīng)在熱車時進(jìn)行，具體方法如下。（1）將轉(zhuǎn)向盤快速向左右兩側(cè)轉(zhuǎn)至極限位置（注意在極限位置停留不得超過5s），并保持不動。目測檢查轉(zhuǎn)向控制閥、齒條密封（松開波紋管軟管卡箍，再將波紋管推至一旁）、葉輪泵、油管接頭處是否有漏油現(xiàn)象，如有滲漏應(yīng)更換密封件。（2）當(dāng)轉(zhuǎn)向器主動齒輪不密封時，必須更換閥體中的密封環(huán)和中間蓋板上的密封環(huán)。（3）如果轉(zhuǎn)向器