东风标致301轿车转向系统故障分析与维修 毕业论文.doc

摘要 用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统(steering system)汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。转向系是汽车行驶的指南针，它的好坏关系着汽车能否安全行驶。本文首先讲述了爱丽舍转向系的整体结构；具体介绍了它的功用；分类和工作原理。然后具体对东风标致301轿车转向系统常见的几种故障：一转向沉重，二转向时有噪声，三方向盘自由行程过大，四左右转向时轻重不一，五转向时转向盘强烈抖动，六汽车直线行驶时，转向盘发飘或跑偏。最后讲述了东风标致301轿车转向系中转向盘的自由行程，转向储液罐的液面高度，液压泵的泵送压力，液压系统的密封性，转向柱的检查方法以及通过爱丽舍轿车转向系的故障现象进行了诊断分析和检修。对使用和维护汽车有着很现实的意义。关键词 东风标致301轿车， 转向系统，安全行驶，故障分析 ，检查维修目 录引言31 转向系统的简介41.1转向系的工作原理41.2转向系的组成51.3转向系的分类51.4转向系的功用52 东风·标致301轿车转向系故障诊断分析62.1转向沉重62.1.1 故障现象62.1.2故障原因及处理方法62.2.1.3 故障诊断方法72.2 转向时有噪声72.2.1故障现象72.2.2 故障原因及处理方法72.2.2.3 故障诊断方法72.3方向盘自由行程过大72.3.1故障现象72.3.2故障原因及处理方法72.3.3故障诊断82.4左右转向时轻重不一82.4.1故障现象82.4.2故障原因及处理方法82.4.3故障诊断82.5转向时转向盘强烈抖动82.5.1故障现象82.5.2故障原因及处理方法82.5.3故障诊断92.6动力转向系的其他故障92.6.1转向助力瞬间消失92.2.3.2 转向盘回位不良9总结10致谢11参考文献12引言汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。本文所要介绍的标致301轿车是基于全球1200万用户对3系的信赖，用心打造新生代品质先锋中级车。以纯粹、流畅、优雅的设计语言，带来法式致雅设计，拥有2652mm超大轴距及ESP+4气囊等先锋配置，满足用户驾车需求，带来轻松愉悦的驾乘感受。这款车主要针对新兴市场设计，同时还采用了标致全新的命名策略。其操纵稳定性好坏对汽车性能影响很大。操纵性是汽车准确跟踪驾驶员意图行驶；稳定性是要求危险工况(高速行驶，侧向加速度大，离心力大，超过轮胎侧偏力而发生大的侧滑；小附着系数路面的侧滑；对开路面上轮胎左右侧偏力不相等、侧向风引起的横摆)下汽车仍稳定行驶。为提高操纵稳定性，出现了ESP(电子稳定程序)、主动转向、4WS(4轮转向)等。ESP判断产生不足转向或过度转向时相应在后轮、前轮产生制动力，产生横摆力矩即纠偏力矩。四轮转向的后轮也参与转向。低速时，后轮与前轮反向转向，减小转弯半径，提高机动灵活性。高速时，后轮与前轮同向转向，提高汽车的稳定性。其控制目标是质心侧偏角为零。然而这些汽车转向系统却处于机械传动阶段，由于其转向传动比固定，汽车的转向响应特性随车速而变化。因此驾驶员就必须提前针对汽车转向特性的幅值和相位变化进行一定的操作补偿，从而控制汽车按其意愿行驶。如果能够将驾驶员的转向操作与转向车轮之间通过信号及控制器连接起来，驾驶员的转向操作仅 仅是向车辆输入自己的驾驶指令，由控制器根据驾 驶员指令、当前车辆状态和路状况确定合理的前 轮转角，从而实现转向系统的智能控制，必将对车辆 操纵稳定性带来很大的提高，降低驾驶员的操纵负担，改善人一车闭环系统性能。1 转向系统的简介 本章讲述了转向系的功用；转向系的组成；转向系的分类；转向系工作原理。1.1转向系的工作原理了解转向系统的工作原来要首先了解何为转向，所谓主梁转向，试制借助外力，使驾驶者用更少的力就能完成转向。起初应用于一些大型车上，不用那么费力就能够轻松地完成转向。现在已经广泛应用于各种车型上，使得驾驶更加轻松、敏捷，一定程度上提高了驾驶安全性。助力转向安东路的来源可分为液压助力和电动助力两种。而我们本章介绍的东风标致301轿车的转向系统是电动助力转向系统。接下来就电动助力转向系统工作原理进行分析。转向系统的工作原来是由转：首先，转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩，车速传感器测出车辆当前的行驶速度，然后将这两个信号传递给ECU；ECU根据内置的控制策略，计算出理想的目标助力力矩，转化为电流指令给电机；然后，电机产生的助力力矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上，和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩，实现车辆的转向。（如图1.1） （ 图1.1）1.2转向系的组成转向操纵机构主要由控制器、传感器、电机、机械结构（含减速机构）。当传感器检测到驾驶员有转向意图时，将信号提供给控制器，控制器通过各种算法，给出一个控制信号（一般为电流）到电机，电机通过机械结构输出一个辅助的转向力矩，辅助驾驶者控制车辆转向。1.3转向系的分类我们常见的助力转向有机械液压助力、电子液压助力、电动助力三种。液压助力：机械液压助力系统的主要组成部分有液压泵、油管、压力流体控制阀、V型传动皮带、储油罐等等。这种助力方式是将一部分发动机动力输出转化成液压泵压力，对转向系统施加辅助作用力，从而使轮胎转向。电子液压助力：这套系统的转向油泵不再由发动机直接驱动，而是由电动机来驱动，并且在之前的基础上加装了电控系统，使得转向辅助力的大小不光与转向角度有关，还与车速相关。机械结构上增加了液压反应装置和液流分配阀，新增的电控系统包括车速传感器、电磁阀、转向ECU等。电动助力：驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转矩电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。1.4转向系的功用转向系的功用是实现汽车行驶方向的改变和保持汽车稳定的行驶路线。2 东风·标致301轿车转向系故障诊断分析本章讲述了标致301（如图2.1）常见的几种故障并对其进行了诊断分析。一转向沉重，二转向时有噪声，三方向盘自由行程过大，四左右转向时轻重不一，五转向时转向盘强烈抖动，六汽车直线行驶时，转向盘发飘或跑偏。图2.12.1转向沉重2.1.1 故障现象汽车行驶中，驾驶员向左向右选装方向盘时，感到沉重费力，无回正感；汽车低速行驶时或调头时，转动方向盘非常吃力甚至打不动。2.1.2故障原因及处理方法转向沉重故障一般由液压转向助力系统失效或助力不足，机械传动机构损坏或调整不当引起。具体原因主要是：转向油罐油液油量不足或规格不对，应使用正确的油液并调整到规定高度。油路堵塞或不畅，应予检修。油路中有泄漏现象，应予检修排除。油路中有空气，应予排气。转向泵传动带损坏或打滑，应予调整或更换。调节阀失效，使输出压力过低，应予更换或调整。转向机构调整不当，应予调整等。2.2.1.3 故障诊断方法检查转向油罐中油液是否不足，规格是否不对和有无气泡，检查管接头有无松动，转向泵传动带张紧力是否正常。将转向盘向左右极限位置来回转动，如果左右转向都沉重，故障在转向泵、液压缸或转向传动机构；如果左右转向助力不同，故障在控制阀。2.2 转向时有噪声2.2.1故障现象汽车转向时，转向系统发出过大的噪音。2.2.2 故障原因及处理方法装有动力转向系的汽车，在发动机起动后，转向助力泵的溢流阀中出现液流噪声是正常的，但噪声过大甚至影响转向性能时，该噪声应视为故障。因助力系统引起转向噪声的原因主要是：转向泵损坏或磨损严重，应予修理或更换。转向泵传动带打滑，应予调整或更换。控制阀性能不良，应予检修。系统中渗入空气，应予排气。管道不畅，应予检修等。2.2.2.3 故障诊断方法转向时发出“咔哒”声，在已排除转向泵叶片噪声的情况下，则由转向泵带轮出现松动引起。转向时发出“嘎嘎”声，由转向泵传动带打滑引起。转向时转向泵发出“咯咯”声，是由于系统中有空气；发出“嘶嘶”声，而且系统无泄漏，转向泵传动带张紧度也合适，则由油路不畅或控制阀性能不良引起。2.3方向盘自由行程过大2.3.1故障现象汽车保持直线行驶位置静止不动时，转向盘左右转动的游动角度太大。具体表现为汽车转向时感觉转向盘松旷量很大，需用较大的幅度转动转向盘，方能控制汽车的行驶方向；而在汽车直线行驶时又感到行驶方向不稳定。2.3.2故障原因及处理方法转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动链中处或多处的配合因装配不当、磨损等原因造成松旷。具体原因主要有：转向器主、从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷，应予调整或更换。转向盘与转向轴连接部位松旷，应予调整。转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷，应予调整。纵、横拉杆球头连接部位松旷，应予调整或更换。纵、横拉杆臂与转向节连接松旷，应予调整或更换。转向节主销与衬套磨损后松旷，应予更换。车轮轮毂轴承间隙过大，应予更换等。2.3.3故障诊断造成转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动链中处或多处连接的配合间隙过大，诊断时，可从转向盘开始检查转向系各部件的连接情况，看是否有磨损、松动、调整不当等情况，找出故障部位。2.4左右转向时轻重不一2.4.1故障现象汽车在行驶中左右转弯时，左右转动方向盘感到轻重不同。2.4.2故障原因及处理方法 动力缸一侧有空气，造成活塞两侧压力差过大，致使左、右向轻重不同。2.4.3故障诊断先检查液压油是否脏污，视需要更换液压油与清洗液压助力系统。   拆检控制阀。滑阀在中间位置时的预开缝隙一般仅有0.10.2mm，全开缝隙为1.02.0mm。在装配时如调整不当或紧固不牢，都会使滑阀偏离中间位置，遇此情况则需要重新按规定装配与紧固。若不属装配问题则需考虑制造误差与损伤，视情况予以更换或修复。   排除系统中的空气，解决动力缸一侧有空气的影响。 2.5转向时转向盘强烈抖动2.5.1故障现象汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时，出现转向轮各自围绕自身主销进行角振动的现象。尤其是高速时，转向轮摆振严重，握转向盘的手有麻木感，甚至在驾驶室可看到汽车车头晃动。2.5.2故障原因及处理方法转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准，转向系连接部件质检出现松旷，旋转部件动力不平衡，具体原因主要有：转向轮旋转质量不平衡或转向轮轮毂轴承松旷，应予校正动平衡或更换轴承。转向轮使用翻新轮胎，应予更换。两转向轮的定位不正确，应予调整或更换部件。转向系与悬挂的运动发生干涉，应予更换部件。转向器主、从动部分啮合间隙或轴承间隙太大，应予调整或更换轴承。转向器垂臂与其轴配合松旷或纵、横拉杆球头连接松旷，应予调整或更换。转向器在车架上的连接松动，应予紧固。转向轮所在车轴的悬挂减震器失效或左右两边减震器效能不一，应予更换。转向轮所在车轴的钢板弹簧U形螺栓松动或钢板销与衬套配合松旷，应予紧固或调整。转向轮所在车轴的左右两边悬挂的高度或刚度不一，应予更换等。2.5.3故障诊断检查齿条与齿扇的间隙，如间隙过大，应进行调整。检查转向螺杆和转向螺母球槽与钢球的配合间隙，如间隙较大，可选配加尺寸公差组的钢球装配。2.6动力转向系的其他故障2.6.1转向助力瞬间消失故障原因主要是：转向泵传动带打滑，控制阀密封圈泄漏，系统泄漏造成油面过低，发动机怠速过低，系统内有空气等。2.2.3.2 转向盘回位不良故障原因主要是：系统内有空气、压力限制阀工作不良，控制阀弹簧失效等。总结以上是我个人对东风标致301电子助力转向系统的知识的部分总结，汽车电子化已成为当前的热点，电子信息技术和汽车制造技术逐步走向融合，电子技术让汽车转向系统到达一个新的领域。随着未来汽车市场的快速发展和汽车电子价值含量的迅速提高，我过汽车电动转向系统将形成巨大经济规模效应。可以预料，随着我国汽车技术的进步，汽车电子新技术必将会得到越来越广泛的应用，国产汽车电子动力转向系统也必将走向成熟。虽然要赶上国际汽车的最高水平还有一段路要走，但将来在世界汽车技术尤其是汽车电子助力转向系统这一领域，我过必定占有一席之地致谢本论文设计在高福明老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，论文初稿与定稿无不凝聚着 老师的心血和汗水，在我的毕业设计期间， 老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议， 一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，没有这样的帮助和关怀和熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向 老师表示深深的感谢和崇高的敬意！光阴似箭转眼间三年的大学生活即将结束,在这三年的大学生活中我多次得到老师和同学们的关心和帮助,在此我要特向曾经帮助过我的老师和同学表示忠心的感谢。 参考文献1 刘波，朱俊编著.汽车转向系维修实例M北京:科学技术文献出版社，2008.22 张立新主编.东风雪标致系列轿车维修实例精选M北京:中国电力出版社，20063 郭丽萍电动式动力转向系统(EPs)原理浅析J城市公共交通，2003611