毕少平

摘要：汽车转向系统一直是汽车研究者重点考虑的一个系统，该系统直接关乎到汽车驾驶的安全性与舒适性，随着时代的发展，人们越来越重视汽车的转向系统，汽车转向系统经过不断改进来满足人们的需求，传统的机械式转向系统是目前电动液压助力转向系统、电动助力转向系统研究、检测的基础，因此本文重点阐述了转向系统的发展、故障现象及原因，以及日常维护，对于今后从事汽车转向系统研究与维修人员提供理论指导。

Abstract： Automotive steering system has always been a system that automotive researchers have focused on. This system is directly related to the safety and comfort of car driving. With the development of the times， people pay more and more attention to the steering system of automobiles， and the steering system of automobiles has been continuously improved. To meet people’s needs， traditional mechanical steering systems are the basis for the current research and testing of electro-hydraulic power steering systems and electric power steering systems. Therefore， this article focuses on the development of steering systems， failure phenomena and causes， and routine maintenance. In the future， personnel engaged in research and maintenance of automotive steering systems will provide theoretical guidance.

關键词：转向系统;故障;维护

Key words： steering system;failure;maintenance

中图分类号：U463.4                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）08-0141-02

0  引言

随着改革开放的发展，我国的汽车行业也得到了快速的发展，尤其是最近几年，汽车已经成为千家万户出行必备交通工具，而且人们越来越追求驾驶的乐趣，因此对汽车转向系统的性能要求越来越高，汽车转向系统从最初的的安全性最低、操作复杂的机械式发展成最近比较普遍应用的电动液压助力转向系统、电动助力转向系统，将来可能会适用的线控助力转向系统，该系统与互联网技术、自动化技术紧密结合。汽车转向系统的好与坏不仅仅关乎驾驶舒适还严重影响驾驶安全性，因此本文重点阐述该系统几种典型故障与原因以及典型案例，并介绍汽车转向系统的日常维护与保养。

1  汽车转向系统研究意义

从第一辆汽车的诞生到现在已经有100多年的历史，但是我国汽车的发展是从改革开放以来，与其他国家相比起步较晚，但是随着我国经济的快速发展，汽车行业在我国行业中越来越重要，特别是中高档轿车，已经成为人们生活的代步工具，人们越来越追求汽车的安全性、舒适性、可靠性。汽车转向系统也经历了100多年的发展，国内外诸多学者对汽车转向系统做出了大量的研究，杨妙梁等阐述了电子控制式助力转向系统开发的目标就是提供可变的助力特性，可以提高转向系统的操作性能，陈奎元等人将车速感应助力转向系统分为流量控制式、旁通阀控制式、阀灵敏度可变控制式、油压反作用控制式和电磁助力式五种，国外研究人员还提出了一种使用中位闭式转向控制阀及储能器的EHPS系统，并对中位闭式转向控制阀进行了研究。汽车转向系统从最初的的安全性最低、操作复杂的机械式发展成最近比较普遍应用的电动液压助力转向系统、电动助力转向系统，将来可能会适用的线控助力转向系统，该系统与互联网技术、自动化技术紧密结合。汽车转向系统的好与坏不仅仅关乎驾驶舒适，还严重影响驾驶安全性，因此本文重点阐述该系统几种典型故障与原因以及典型案例，并介绍汽车转向系统的日常维护与保养。

2  汽车转向系统概述

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。驾驶员的体力是机械式转向系统的动力来源，该系统中所有传力件都是机械的。机械转向系的主要组成部分是转向操纵机构、转向器和转向传动机构。转向操纵机构的主要组成部分是方向盘、转向轴、转向管柱，它的主要功能是将驾驶员转动转向盘的力传递给转向器;转向器是一组齿轮，它的功能是将旋转运动转变为直线运动（或近似直线运动），同时也是转向系中的减速传动装置。市面上最常见的转向器主要有这几种形式齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。

3  汽车转向系统典型故障

汽车转向系统性能的好与坏直接影响到汽车驾驶的安全性与操作稳定性，也是关乎驾驶员与乘客的生命财产安全，因此本文介绍几种汽车转向系统典型故障以及故障原因、典型案例分析以及汽车转向系统的日常维护与保养，让拥有汽车的人们能够掌握简单的故障诊断、日常维护的能力，为后续汽车转向系统研究者和维修人员提供理论支持。

3.1 方向盘不稳

故障现象：驾驶员在行驶过程中轻轻转动方向盘使其保持直线行驶时，会明显感觉到车的游动角度较大，难以控制。

故障原因：①转向盘与转向轴之间存在松动现象;②转向器内部的主、从动部位的衬套或者与轴承之间存在松动现象;③转向器内部主、从动部位啮合不良;④垂壁轴与垂壁之间存在松动现象或者纵拉杆的杆球头连接部分存在问题再或者转向节与主销连接存在问题;⑤汽车轮胎的轮毂轴承存在松旷现象。

3.2 转向沉重

故障现象：①在行驶过程中，驾驶员转动方向盘时会明显感觉费力，方向盘转动困难;②当汽车处于转弯减速或者掉头行驶时，驾驶员会明显感觉到方向盘非常沉重，甚至出现无法转动。

故障原因：①轮胎气压低;②轮毂轴承较紧;③前轮定位出现异常;④转向轴凹陷;⑤转向器啮合间隙过小;⑥转向传动机的连接处存在卡顿;⑦转向节主销轴向间隙过小;⑧前轮及车架有变形。

3.3 行驶跑偏

故障现象：当汽车在行驶过程中，只有驾驶员紧握方向盘时，汽车才能按照驾驶员的意愿行驶，而当驾驶员轻握方向盘时，汽车就会跑偏。故障原因：本文忽略环境因素，只讲述汽车本身因素。①跑偏一侧的轮毂与制动器温度过高，可能是由于轮毂轴承过紧，从而造成车轮制动拖滞;②轮胎气压不一致，如果是刚换过的轮胎那么可能是轮胎质量问题;③汽车的钢板弹簧出现松动、断裂等现象，或者车桥存在歪斜、移位等问题，或者车架变形;④前轮定位可能存在问题。

3.4 转向不灵

故障现象：在汽车行驶过程中，只有当驾驶员操作方向盘的幅度较大时，汽车才能按照驾驶员的意愿行驶，当驾驶员操作方向盘的幅度较小时，汽车行驶方向可能没有变化或者很小的变化，未能达到要求的转动角度。

故障原因：①前轮的轮毂轴承与主销存在松动现象;②转向传动机构出现松动现象;③转向器存在松动现象;④汽车车轮的前束过大（因为前束过大会造成轮胎磨损，从而导致转向不灵）。

3.5 前轮摆头

故障现象：当汽车以一定速度行驶时，汽车的两个前轮会出现各自绕主销轴进行角震动的现象，尤其是在高速行驶过程中，汽车的两个前轮摆动非常明显，此时驾驶员的手会明显感觉发麻，还会出现车头摇动的现象。故障原因：①轮胎的动平衡没有做好;②轮胎变形。

3.6 转向振动、冲击与回跳

故障现象：当汽车在转向时，当汽车前轮转向角达到最大值时，车辆发生振动或者较大冲击，左右转向时方向盘出现不自然地回跳问题。

故障原因：①导向螺栓过紧;②转向液压泵驱动带过松或者打滑。

4  汽车转向系统维修案例分析

一辆大众迈腾2008年款1.8 TSI自动挡汽车，在行驶里程接近3万km。在行驶过程中，在其配备的电控机械助力转向系统中出现故障，故障报警指示灯处于常亮，汽车在转向过程中驾驶员明显感觉到方向盘转向沉重。操作步骤：首先将车辆举到一定高度，仔细观察转向器的外部，没有发现任何问题，然后观察电控机械助力转向系统的辅助控制单元与驱动电机外壳结合，系统扭矩传感器与电控系统之间在外部裸露的线束保护都没有出现任何问题，随后检查扭矩传感器，该款车配备有磁阻传感器，转向柱的连接元件与万向节相互连接，同时外部配备有一个电磁转子在电磁转换区域内运行。当驾驶员转动方向盘时，该连接元件会带动齿轮一起转动，此时传感器磁阻发生变化，从而反映出了扭矩的变化。通过检测电控机械助力转向辅助控制单元与扭矩传感器之间连接的4条线路，发现都很正常，无异常现象，这时判断出传感器内部可能发生了故障。立刻拆开传感器，发现内部的转向柱连接件生锈，而防尘防水衬套与密封胶圈虽没有被破坏，但是其密封圈张劲力出现松动。于是更换扭矩传感器，清除故障码后，进入引导型故障查询功能，然后对方向机转角传感器进行设置，进行试车，故障得以排除。

5  汽车转向系统的日常维护与保养

5.1 汽车转向系统的维护周期

汽车转向系统的好与坏直接关系到驾驶员与乘客的生命财产安全，因此每位驾驶员都应该对汽车转向系统的日常维护与保养的常识有所掌握甚至可以实现简单的操作。在行驶过程中遇到地面有坑坑洼洼或者过减速带时一定要减速慢行，这样可以降低转向系统所承受的载荷，其次要经常检查汽车转向系统，尤其是对防护套的检查，因为一旦防护套有损坏，水、灰尘等杂物就会进入到齿轮内，从而影响齿轮的润滑，会增加换向器的生锈和磨损程度，转向系统在很短时间内就会报废，还要定期检查转向液的高度，不要出现过低或者过高的现象，最后一定要定期去4S店对汽车转向系统进行清洗和换油，一般在汽车行驶5000km以后进行清洗和换油，使用环境不同保养相隔时间不一样，灵活把握。这样可以有效延长汽车转向系统的使用寿命。

5.2 汽车转向系统的日常保养

汽车转向系统的日常保养对于延长转向系统的使用寿命以及驾驶灵敏至关重要，液压式转向系统一定要经常检查助力油的高度，并高度关注油泵与其自身压力，对于有报警指示灯的，当指示灯亮时，立刻停止行驶，一定要去4S店检查，电动助力转向系统一般很难用肉眼观察到故障，因此一旦出现故障一定要去4S店进行专业的检查。安全无小事，因此不要等着出现问题时才检查，平时一定要定期去4S店进行维护与保养。

6  总结

随着全球经济的飞速发展，我国的经济、技术、工业也得到了不断地进步和发展，人们对物质生活的要求也越来越高，汽车行业在我国行业处于领先地位，我国汽车产量和销量据世界第一，而且国产汽车的配置也越来越突出，成为吸引消费者的法宝，汽车驾驶的安全性和舒适性一直是人们关注的热点，而汽车转向系统的质量是汽車安全驾驶、操作稳定的关键，因此本文重点阐述了汽车转向系统的典型故障现象及原因、日常维护，为今后从事汽车转向系统研究与维修人员提供理论支持。

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