汽車底盤構(gòu)造與檢修 課件 項目三 汽車轉(zhuǎn)向系構(gòu)造與檢修

項目三汽車轉(zhuǎn)向系構(gòu)造與檢修汽車底盤構(gòu)造與檢修概述圖3-0-1

轉(zhuǎn)向系的組成組成：轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向柱管等轉(zhuǎn)向器：減速增矩轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)：傳遞轉(zhuǎn)向力給車輪，并控制兩輪偏轉(zhuǎn)規(guī)律概述類型機(jī)械轉(zhuǎn)向系動力轉(zhuǎn)向系普通動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常壓式常流式按液流形式按閥芯的運(yùn)動方式滑閥式轉(zhuǎn)閥式液壓式電動式流量控制式反力控制式閥靈敏度控制式任務(wù)一檢修轉(zhuǎn)向柱萬向節(jié)汽車底盤構(gòu)造與檢修車輛靜止停放，轉(zhuǎn)向盤左右來回轉(zhuǎn)動時，有“咯噔”的聲音，需要分別檢查轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)等，維修或更換磨損部件。任務(wù)描述一、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)：知識講解轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、支撐轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向柱管、轉(zhuǎn)向傳動軸等組成，它將駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤的運(yùn)動傳給轉(zhuǎn)向器。二、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的角度和高度調(diào)整機(jī)構(gòu)：圖3-1-1轉(zhuǎn)向盤傾斜角度手動調(diào)整機(jī)構(gòu)圖3-1-2

傾斜度自動調(diào)整機(jī)構(gòu)知識講解圖3-1-3

手動轉(zhuǎn)向軸伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu)知識講解三、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的安全裝置：1.鋼球滾壓吸能式兩次沖擊轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向柱管皆為分開式潰縮時吸能知識講解圖3-1-8

鋼球連接分開式轉(zhuǎn)向柱a)轉(zhuǎn)向柱結(jié)構(gòu)；b）塑料銷釘被切斷；c）托架脫離橡膠墊三、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的安全裝置：1.網(wǎng)狀柱管吸能式知識講解圖3-1-5網(wǎng)狀柱管吸能式轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)（a）操縱機(jī)構(gòu)（b）網(wǎng)狀柱管變形示意圖三、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的安全裝置：2.波紋管吸能式知識講解圖3-1-6波紋管吸能式轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)四、轉(zhuǎn)向系角傳動比、轉(zhuǎn)向時兩輪的運(yùn)動關(guān)系：1.轉(zhuǎn)向系角傳動比轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角與安裝在轉(zhuǎn)向盤同側(cè)的轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)角的比值。2.轉(zhuǎn)向時兩輪的運(yùn)動關(guān)系cotα=cotβ+B/L知識講解圖3-1-8梯形機(jī)構(gòu)及內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系圖3-1-7汽車轉(zhuǎn)向時各車輪的運(yùn)動軌跡汽車轉(zhuǎn)彎半徑：從轉(zhuǎn)向中心O到外側(cè)轉(zhuǎn)向輪與地面接觸點的距離R

。

五、轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)：知識講解圖3-1-9轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向梯形的構(gòu)成：梯形臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿、前軸轉(zhuǎn)向梯形的作用：在汽車轉(zhuǎn)向時，使內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪按一定的規(guī)律進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，從而使各車輪圍繞一個中心點滾動。轉(zhuǎn)向橫拉桿：調(diào)整前束。轉(zhuǎn)向減振器：避免轉(zhuǎn)向輪的擺振、減緩傳至轉(zhuǎn)向盤上的沖擊和振動。知識講解操作步驟：⑴舉升車輛。⑵將轉(zhuǎn)向柱萬向節(jié)下部與轉(zhuǎn)向器輸入軸斷開，上部與轉(zhuǎn)向柱斷開。⑶拆下萬向節(jié)與轉(zhuǎn)向傳動軸。⑷將轉(zhuǎn)向盤置于直行位置，并且鎖止工具定位。⑸將前輪置于直行位置。⑹安裝萬向節(jié)。技能操作操作提示：安裝過程中，要保證車輪處于旋轉(zhuǎn)平面與車輛縱軸線平行的位置，方向盤處于直行位置，這樣才能保證安裝后方向盤位置正確。技能操作思考題1.

轉(zhuǎn)向柱萬向節(jié)損壞的故障現(xiàn)象是什么？2.

轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的安全裝置有哪些結(jié)構(gòu)形式？3.

拆裝轉(zhuǎn)向盤操縱機(jī)構(gòu)時如何保證安裝后轉(zhuǎn)向盤位置正確？4.

哪些部件構(gòu)成轉(zhuǎn)向梯形？它的作用是什么？任務(wù)二檢修轉(zhuǎn)向器汽車底盤構(gòu)造與檢修汽車行駛時前輪有偏擺，轉(zhuǎn)向盤自由行程過大，轉(zhuǎn)彎時有異響，經(jīng)診斷為轉(zhuǎn)向器損壞，需對其更換。任務(wù)描述一、轉(zhuǎn)向器的功用、類型及傳動效率：1.功用增大由轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力，并改變力的傳遞方向。2.類型齒輪齒條式循環(huán)球式：轉(zhuǎn)向螺桿－轉(zhuǎn)向螺母，齒輪－齒條。3.轉(zhuǎn)向器傳動效率定義：轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比。正效率、逆效率轉(zhuǎn)向盤自由行程：轉(zhuǎn)向盤為消除傳動件的配合間隙、克服機(jī)件彈性變形所空轉(zhuǎn)過的角度。通常是通過調(diào)整轉(zhuǎn)向器傳動副的嚙合間隙來調(diào)整轉(zhuǎn)向盤自由行程。知識講解二、機(jī)械轉(zhuǎn)向器的構(gòu)造和工作原理：1.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器知識講解圖3-2-1

齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器二、機(jī)械轉(zhuǎn)向器的構(gòu)造和工作原理：2.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器知識講解循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器實物圖圖3-2-2

循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器三、普通液壓動力轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)和工作原理（一）齒輪齒條式普通液壓動力轉(zhuǎn)向器1.齒輪齒條式普通液壓動力轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)：齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器＋轉(zhuǎn)閥式液壓動力轉(zhuǎn)向裝置圖3-3-3

齒輪齒條液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖知識講解圖3-2-4轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥組成及結(jié)構(gòu)2.齒輪齒條式普通液壓動力轉(zhuǎn)向器的工作過程：直行時：左右動力缸都處于開路狀態(tài)，無壓力差知識講解圖3-2-5直線行駛時2.齒輪齒條式普通液壓動力轉(zhuǎn)向器的工作過程：轉(zhuǎn)向時（向左）：兩側(cè)預(yù)開間隙變化，左腔壓力增大，右腔開路，產(chǎn)生壓力差，助力。轉(zhuǎn)向盤在某一角度停止后，助力作用減弱，車輪偏轉(zhuǎn)滯后停止在某一角度保持汽車轉(zhuǎn)彎行駛。知識講解圖3-2-6左轉(zhuǎn)彎時知識講解轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器在直行時偶遇外力的回正作用：圖3-2-7直行轉(zhuǎn)向輪偶遇外力時轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器在助力裝置失效時的保護(hù)措施：圖3-2-8

閥芯、閥體限位結(jié)構(gòu)形式a）凸起限位；b）斜面限位；c）花鍵限位；d）凸臺限位知識講解（二）循環(huán)球式普通液壓動力轉(zhuǎn)向器1.循環(huán)球式普通液壓動力轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)知識講解圖3-2-9循環(huán)球式液壓動力轉(zhuǎn)向器（a）結(jié)構(gòu)圖（b）原理圖圖3-2-10閥套和閥芯的結(jié)構(gòu)（a）閥套（轉(zhuǎn)向螺桿）（b）閥芯（二）循環(huán)球式普通液壓動力轉(zhuǎn)向器1.循環(huán)球式普通液壓動力轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)知識講解圖3-2-11動力轉(zhuǎn)向器中的限位閥（a）活塞左移（b）活塞右移操作步驟1.檢查轉(zhuǎn)向器2.更換液壓動力轉(zhuǎn)向器操作提示：維修動力轉(zhuǎn)向裝置要求無塵環(huán)境。不要使用帶線毛抹布。油管和轉(zhuǎn)向器之間必須留有符合廠家技術(shù)要求的一定量的間隙，防止工作過程中磕碰、磨損及產(chǎn)生噪音。技能操作

思考題1.轉(zhuǎn)向器磨損的故障現(xiàn)象有哪些？2.轉(zhuǎn)向器的作用是什么？轉(zhuǎn)向器常見的類型有哪些？3.什么是轉(zhuǎn)向盤的自由行程？如何調(diào)整？4.簡述轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器工作時的助力原理。5.簡述轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器保持直線行駛能力的原理。6.轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器閥芯、閥體限位結(jié)構(gòu)形式有哪些？7.簡述更換液壓動力轉(zhuǎn)向器需要注意哪些問題？任務(wù)三檢修轉(zhuǎn)向助力泵汽車底盤構(gòu)造與檢修某裝備有普通液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轎車出現(xiàn)轉(zhuǎn)向越來越沉重但方向盤的自由行程正常，需要檢測轉(zhuǎn)向油泵的泵油壓力，若因葉片和定子磨損導(dǎo)致壓力不足和轉(zhuǎn)向沉重，則需更換油泵。任務(wù)描述轉(zhuǎn)向盤好像越來越沉重呀？一、轉(zhuǎn)向油泵的構(gòu)造及工作原理作用：類型：齒輪式、葉片泵、轉(zhuǎn)子泵、柱塞式知識講解液壓能機(jī)械能發(fā)動機(jī)驅(qū)動電動機(jī)驅(qū)動1.葉片式轉(zhuǎn)向油泵的工作原理單作用非卸荷式葉片泵：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，葉片在切槽內(nèi)作往復(fù)伸、縮運(yùn)動各一次，完成吸油、壓油各一次，左、右兩油區(qū)存在壓力差雙作用卸荷式葉片泵：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子切槽內(nèi)往復(fù)運(yùn)動兩次，完成兩次吸油和兩次壓油，兩個吸油區(qū)和兩個壓油區(qū)各自的中心夾角對稱，油壓作用力相互平衡，為了使轉(zhuǎn)子受到的徑向油壓力完全平衡，工作油腔數(shù)（葉片數(shù)）應(yīng)當(dāng)為偶數(shù)圖3-3-1

單作用葉片泵工作原理圖3-3-2

雙作用葉片泵工作原理知識講解圖3-3-3

葉片式轉(zhuǎn)向油泵結(jié)構(gòu)圖流量：Q=V?A連續(xù)方程（質(zhì)量守恒定律）：V1?A1=V2?A2=常數(shù)等高位置處流體力學(xué)伯努利方程：P1+0.5ρV12=P2+0.5ρV22=常數(shù)2.葉片式轉(zhuǎn)向油泵的構(gòu)造知識講解二、壓力開關(guān)：監(jiān)測油壓，進(jìn)而間接地監(jiān)測轉(zhuǎn)向阻力。當(dāng)油泵負(fù)荷大時，會對發(fā)動機(jī)怠速造成一定的影響。為了保持發(fā)動機(jī)的怠速穩(wěn)定，壓力開關(guān)接通并將此信號傳送給發(fā)動機(jī)ECU，然后，發(fā)動機(jī)ECU提升發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，以保持怠速穩(wěn)定。三、液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的排氣：⑴換完轉(zhuǎn)向油泵后，將車落在地上，不起動發(fā)動機(jī)，左右轉(zhuǎn)動方向盤到極限位置各10次。⑵將車升起，使前輪離開地面，起動發(fā)動機(jī)后，左右轉(zhuǎn)動方向盤到極限位置，各約10次。⑶將車落到地面上，在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，左右轉(zhuǎn)動方向盤到極限位置，各約10次。⑷在上述過程中，要時刻保持儲液罐內(nèi)油液不低于最低面線，必要時補(bǔ)充油液。知識講解操作提示：（1）安裝油泵前，通過供油管處向油泵注油，并用手轉(zhuǎn)向皮帶輪，直到助力油從出油管處流出。（2）安裝供油管時，必須使管口標(biāo)記與油泵上的鑄造標(biāo)記對正。（3）供油管口處的彈簧卡箍必須在規(guī)定處卡緊。（4）出油管口處的密封墊必須換用新的。技能操作

思考題1.轉(zhuǎn)向助力油泵損壞會有哪些故障現(xiàn)象？2.常用的轉(zhuǎn)向油泵有幾種類型？3.分別說明轉(zhuǎn)向油泵里溢流閥、安全閥的工作過程。4.液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)里壓力開關(guān)的作用是什么？5.簡述液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的排氣方法。任務(wù)四更換液壓式電控動力

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電腦

汽車底盤構(gòu)造與檢修某裝備有液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轎車高速行駛時，轉(zhuǎn)向操縱力太小，需要檢測電控動力轉(zhuǎn)向ECU，若有故障，則更換轉(zhuǎn)向ECU。任務(wù)描述電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

作用：可以隨行駛條件及時調(diào)整轉(zhuǎn)向助力放大倍數(shù)。類型液壓式EPS電動式EPS流量控制式反力控制式閥靈敏度控制式旁通流量式電動泵式知識講解圖3-4-1流量控制式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)a）結(jié)構(gòu)圖；b）原理圖一、流量控制式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.旁通流量式知識講解圖3-4-2

旁通流量控制閥A-節(jié)流孔；B-內(nèi)部油道；C-量孔知識講解圖3-5-3

電動泵式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖知識講解

2.電動泵式圖3-5-4反力控制式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成知識講解二、反力控制式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操作提示：在觸摸電子元件前將手觸地釋放靜電荷。絕不要觸摸ECU接頭、集成電路接頭的引腳或ECU電路板上的焊接件。不要拆解控制電腦。避免電腦沾水或油。技能操作

思考題1.電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡稱是什么？它可以隨行駛條件調(diào)整什么參數(shù)？根據(jù)動力源的不同分為哪幾種類型？2.簡述旁通流量式EPS工作原理。3.簡述旁通流量式控制閥里的穩(wěn)壓閥的穩(wěn)壓原理。4.簡述電動泵式EPS工作原理。5.簡述反力控制式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。任務(wù)五檢修電動式電控動力系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向角傳感器

汽車底盤構(gòu)造與檢修某裝備有電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轎車在行駛過程中，轉(zhuǎn)向沉重，故障指示燈點亮，需要檢測轉(zhuǎn)向角傳感器等，若損壞，需要更換新件。任務(wù)描述一、電動式EPS的組成：

知識講解圖3-5-1

電動式EPS系統(tǒng)組成示意圖電動式EPS電動機(jī)的安裝位置：

轉(zhuǎn)向軸助力式（C-EPS）：前軸負(fù)荷＜6374N（650kgf）轉(zhuǎn)向齒輪助力式（P-EPS）：前軸負(fù)荷6374N（650kgf）～11768N（1200kgf）齒條軸助力式（R-EPS）：前軸負(fù)荷＞11768N（1200kgf）圖3-5-2

電動式EPS電機(jī)的不同安裝位置圖知識講解二、電動式EPS系統(tǒng)的工作原理：

圖3-6-3

電動式EPS工作原理圖知識講解1.轉(zhuǎn)向助力原理：電動機(jī)助力電流大小和旋轉(zhuǎn)方向知識講解圖3-5-4

電動式EPS轉(zhuǎn)向助力原理助力轉(zhuǎn)矩大小和方向圖3-5-5電動式EPS主動回正原理2.主動回正原理：電動機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，拉回轉(zhuǎn)向輪3.直線行駛功能：主動回正功能的擴(kuò)展知識講解三、電動式EPS系統(tǒng)主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)原理1.轉(zhuǎn)角傳感器：位置：安裝在轉(zhuǎn)向柱上的轉(zhuǎn)向開關(guān)與方向盤之間作用：是檢測轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動速度原理：光電藕合器失效：故障指示燈常亮，啟動應(yīng)急程序，用一個替代值取代這個信號，電子助力轉(zhuǎn)向依然起作用。圖3-5-7

轉(zhuǎn)角傳感器工作原理圖a)光敏元件導(dǎo)通；b)光敏元件截止；c)信號盤連續(xù)轉(zhuǎn)動知識講解圖3-5-6轉(zhuǎn)角傳感器實物圖2.轉(zhuǎn)向力矩傳感器：位置：安裝在轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向軸之間作用：是檢測轉(zhuǎn)向力矩原理：電磁原理（還有電位計式、滑動變壓器式等）失效：轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)將關(guān)閉，但并不是馬上關(guān)閉，而是通過一個柔和的逐步的過程。在此過程中，故障指示燈呈紅色亮起。轉(zhuǎn)向助力的大小是由控制單元通過電動機(jī)轉(zhuǎn)子速度和方向盤轉(zhuǎn)角等信號計算出的值所代替的。

知識講解圖3-5-8轉(zhuǎn)向力矩傳感器實物圖圖3-5-9轉(zhuǎn)向力矩傳感器原理圖3.轉(zhuǎn)向電機(jī)：無刷異步伺服電機(jī)，內(nèi)有轉(zhuǎn)速傳感器，此傳感器出故障，指示燈紅色亮起。正反轉(zhuǎn)控制原理。圖3-5-10

帶減速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向電動機(jī)結(jié)構(gòu)圖知識講解圖3-5-11

轉(zhuǎn)向電動機(jī)電路圖4.轉(zhuǎn)向助力控制單元：轉(zhuǎn)向助力控制單元與轉(zhuǎn)向電機(jī)固定連接在一起，出現(xiàn)故