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液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理、故障診斷與排除
?摘 要: 介紹了汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理,并就助力系統(tǒng)易出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向沉重、前輪擺振、轉(zhuǎn)向輕重不同、跑偏等故障的產(chǎn)生原因及排除方法進(jìn)行了闡述。
1 前言
目前,已有許多汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)帶有液壓助力,它使駕駛車輛轉(zhuǎn)向時(shí)輕便靈活,更利于提高車輛的行駛安全性。為了使駕修人員更好地了解液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能,下面介紹其工作原理、故障診斷與排除方法。
2 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理
液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由機(jī)械部分和液壓助力裝置兩部分組成。機(jī)械部分由轉(zhuǎn)向傳動副、轉(zhuǎn)向搖臂、縱拉桿總成
2、、橫拉桿總成、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向主銷、轉(zhuǎn)向節(jié)主銷套、轉(zhuǎn)向節(jié)壓力軸承及轉(zhuǎn)向節(jié)等組成。液壓助力裝置部分由液壓助力器、貯油箱、轉(zhuǎn)向油泵及管路等組成。液壓助力轉(zhuǎn)向按液流形式分為常流式和常壓式兩種,按分配閥的形式又可分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥兩種。現(xiàn)以液壓常流式轉(zhuǎn)向?yàn)槔榻B液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。
如圖1(a)所示,助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由油泵3、控制閥(滑閥7和閥體9)、螺桿螺母式轉(zhuǎn)向器(11、12)及助力缸15等組成。
滑閥7同轉(zhuǎn)向螺桿11連為一體,兩端設(shè)有兩個(gè)止推軸承。由于滑閥7的長度比閥體9的寬度稍大,所以兩個(gè)止推軸承端面與閥體端面之間有軸向間隙h,使滑閥連同轉(zhuǎn)向螺桿一起能在閥體內(nèi)做軸向移動?;匚粡?/p>
3、簧10有一定的預(yù)緊力,將兩個(gè)反作用柱塞頂向閥體兩端,滑閥兩端的擋圈正好卡在兩個(gè)反作用柱塞的外端,使滑閥在不轉(zhuǎn)向時(shí)一直處于閥體的中間位置。滑閥上有兩道油槽C、B,閥體的相應(yīng)配合面上有三道油槽A、D、E。油泵3由發(fā)動機(jī)通過帶或齒輪來驅(qū)動,壓力油經(jīng)油管流向控制閥,再經(jīng)控制閥流向動力缸L、R腔。
汽車直線行駛時(shí),如圖1(a)所示,滑閥7在回位彈簧10和反作用閥8的作用下處于中間位置,動力缸15兩端均與回油孔道連通,油泵輸出的油液通過進(jìn)油道量孔4進(jìn)入閥體9的環(huán)槽A,然后分成兩路:一路通過環(huán)槽B和D,另一路流過環(huán)槽C和E。由于滑閥7在中間位置,兩路油液經(jīng)回油孔道流回油箱,整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)油路相通,油壓處于
4、低壓狀態(tài)。
圖1汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理
1 油箱2 溢流閥3 齒輪油泵4 進(jìn)油道量孔5 單向閥6 安全閥7 滑閥8 反作用閥9 閥體10 回位彈簧
1 C, V6 F5 T8 s( l! I' s11 轉(zhuǎn)向螺桿12 轉(zhuǎn)向螺母13 縱拉桿14 轉(zhuǎn)向垂臂15 助力缸
汽車向右轉(zhuǎn)彎時(shí),轉(zhuǎn)向螺桿11(左旋螺紋)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,與轉(zhuǎn)向軸制成一體的滑閥7和轉(zhuǎn)向螺桿克服回位彈簧10及反作用閥8一側(cè)的油壓的作用力而向右移動。此時(shí)如圖1(b)所示,環(huán)槽A與C,B與D分別連通,而環(huán)槽C與E使進(jìn)油道與助力缸15的L腔相通,形成高壓回路;B與D使回油道與R腔相通,形成低壓回路。在油壓差的作用下,
5、活塞向右移動,而轉(zhuǎn)向螺母12向左移動??v拉桿13也向右移動,帶動轉(zhuǎn)向輪向右偏轉(zhuǎn)。由于系統(tǒng)壓力很高(一般為6.9Mpa以上),汽車轉(zhuǎn)向主要依靠推力。駕駛作用于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力基本上是打開滑閥所需的力,一般為5~10N,最大不超過10N, 因而轉(zhuǎn)向操縱十分輕便。
汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)滑閥7左移,如圖1(c)所示,油路改變流通方向,助力缸15加力方向相反。
在轉(zhuǎn)向過程中,助力缸的油壓隨轉(zhuǎn)向阻力而變化,二者相互平衡。汽車轉(zhuǎn)向時(shí),助力缸只提供動力,而轉(zhuǎn)向過程仍由駕駛員通過轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行控制。
3 故障的診斷與排除
液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障現(xiàn)象有:轉(zhuǎn)向沉重、前輪擺振、左右轉(zhuǎn)向輕重不同、汽車向一邊跑偏、轉(zhuǎn)向
6、裝置有異響、方向盤回位困難。
3.1 轉(zhuǎn)向沉重
轉(zhuǎn)向沉重的原因分為機(jī)械部分的故障和液壓部分的故障兩種情況。
3.1.1 機(jī)械部分的故障診斷與排除
(1) 卸下拉桿球頭,檢查其有無卡滯現(xiàn)象,是否轉(zhuǎn)動靈活,如有卡滯及轉(zhuǎn)動不靈活應(yīng)及時(shí)修理甚至更換新件。$ V d% r" x9 ~/ L
(2) 用千斤頂頂起前橋,使兩前輪離開地面,拆下橫直拉桿,用手左右旋轉(zhuǎn)車輪,兩輪應(yīng)左右旋轉(zhuǎn)輕松自如。如果發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)阻力很大時(shí),首先給轉(zhuǎn)向節(jié)主銷和主銷套注入黃油,再左右旋轉(zhuǎn)兩輪,如果阻力很小那么故障就排除了。如果仍沒有改善則拆下兩轉(zhuǎn)向節(jié)主銷檢查油道是否暢通,主銷和套配合間隙是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),同時(shí)檢
7、查壓力軸承是否損壞或潤滑不良而使汽車負(fù)重時(shí)轉(zhuǎn)向沉重。如果損壞則需更換壓力軸承。各部都檢查確保無誤后,把兩轉(zhuǎn)向節(jié)主銷裝復(fù)。
(3) 檢查輪胎氣壓是否充足,如果氣壓不足應(yīng)給輪胎充氣。至此機(jī)械部分的故障全部排除完畢。如果轉(zhuǎn)向仍舊沉重那就是液壓部分的故障了。
3.1.2 液壓部分的故障診斷與排除
(1) 檢查整個(gè)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的管路是否堵塞。液壓管路的故障是轉(zhuǎn)向系一個(gè)比較隱蔽而難以處理的故障。管路如果全部堵塞其故障還比較容易處理。有時(shí)管路是部分堵塞,這時(shí)助力泵產(chǎn)生的壓力不足而導(dǎo)致方向沉重。這種故障主要是因?yàn)橛椭杏须s物及膠管老化膨脹而造成的,因此必須定期更換液壓管路。做到預(yù)防在先,及時(shí)處理。
8、
(2) 方向助力泵和方向機(jī)故障的診斷與排除。如果機(jī)械部分及液壓管路都沒有故障時(shí),可找一個(gè)質(zhì)量好的轉(zhuǎn)向助力泵裝到車上做試驗(yàn)。將車發(fā)動后,向左右兩邊打方向,如果轉(zhuǎn)向正常,說明原來的助力泵有故障。如果換上助力泵后方向仍很沉,可將方向助力器拆下,到校驗(yàn)臺上校正,檢驗(yàn)其故障。對沒有校驗(yàn)臺的單位可換上一個(gè)新方向助力器或確保無故障的方向助力器到車上試驗(yàn),以確定原方向助力器是否有故障。
3.2 方向盤回位困難
造成方向盤回位困難的主要原因是輪胎氣壓過低,前輪定位失準(zhǔn),液壓助力系統(tǒng)的控制閥調(diào)整不正確,液壓閥粘住或有臟物卡住等。方向盤回位困難的檢查步驟是:先檢查輪胎氣壓,如果氣壓正常則支起前輪查看
9、前輪定位是否符合要求,球頭是否松動,如無問題則進(jìn)一步檢查液壓控制閥。
3.3 左右轉(zhuǎn)向輕重不同
這種故障的原因可能是液壓閥裝配不當(dāng),助力缸一側(cè)有空氣,限壓閥內(nèi)有一側(cè)漏油或過早卸荷、輪胎氣壓不一致,前輪軸承一邊緊一邊松等。
排除方法是:先檢查前輪氣壓和軸承松緊度,排除油缸中的空氣,必要時(shí)檢查液壓閥和活塞。
3.4 前輪擺振
前輪擺振可能是輪胎動平衡不好,液壓系統(tǒng)有空氣,轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)配合間隙過大或鋼板U型螺栓松動。
這種故障的排除方法是先在輪胎動平衡實(shí)驗(yàn)臺校正輪胎的動平衡,放出液壓系統(tǒng)的空氣,調(diào)整轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的間隙,緊固U型鋼板螺栓。
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