汽车液压传动论文(1)

毕业论文（设计）

题 目 汽车液压传动 系部名称 机电工程系 专 业 汽车电子 学 号 09011001020 学生姓名 张敏 指导教师 吕晓辉

吉林省经济管理干部学院吉林经济职业技术学院

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吉林省经济管理干部学院吉林经济职业技术学院

学生毕业论文（设计）评定

论文题目：汽车液压传动 教师评语：

建议成绩

指导教师签字：

年月日

答辩委员会评语：

评定成绩 主任签字：

年

月

日

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前 言

汽车转向系统是用来改变和恢复汽车行驶方向，保持汽车直线行驶的机构，对转向时车轮的正常运转和汽车的安全行驶影响很大。汽车转向一旦发生问题，很容易造成车毁人亡的恶性事故。一次汽车转向系统的状况，对于保证汽车安全、减轻驾驶员劳动强度、提高运输效率，延长车辆使用寿命均有着十分重要的作用。当今汽车转向系统从过去的普通机械式到动力转向，一直到现在汽车电子控制动力转向，并逐步的发展和改善。它在汽车的使用、维护和修理中占有重要的位置。

在使用中，由于汽车转向系统工作条件恶劣，转速与负荷在经常变化，长期使用，受弯曲、扭矩、剪切和道路不平引起的冲击载荷，同时收到各种因素的影响。其零部件必然会产生不同程度的弯曲、扭曲变形个锈蚀、断裂等损坏，从而影响汽车的操纵轻便性、安全性和经济性。汽车转向系统的某些机件还处于较苛刻田间下工作，因此它也是汽车运行中故障较多的部位，也是汽车安全检测的重点。为保证汽车转向系统运行正常可靠，发挥其潜在能力，并保持良好的技术状况和较长的使用寿命，应必须采用经常性的检修、维护措施，防止不应有损坏，及时查明故障隐患并予以消除，使之保持完好的技术状况。

本论文分二章，全面系统地介绍了汽车转向系统的转向操纵机构、转向传动机构、转向器、动力转向等运用维修。

本论文编写过程中，由于编者水平有限，论文中难免有不妥之处，恳请赐教，批评指正。

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目 录

第一章 汽车液压动力转向系统的功用、结构原理????????????(1)

第一节 液压转向的功用、特点 ????????????????(1) 一、对动力转向机构的要求 ??????????????????(1) 二、动力转向机构布置方案分析 ????????????????(1) 三、动力转向机构的计算 ???????????????????(3) 第二节 液压转向的结构及工作原理 ??????????????(5) 一、液压转向系统的组成 ???????????????????(5) 二、液压转向系统的工作过程 ?????????????????(8) 第三节 典型车型的动力转向 ?????????????????(8) 一、结构特点 ????????????????????????(8) 二、转向传动机构 ??????????????????????(9)

第二章 汽车液压动力转向系统的故障分析??????????????(16)

第一节 液压动力转向系统故障的诊断与排除 ?????????(16) 第二节 油路系统动力转向系统装置的故障维修 ????????(17) 第三节 典型车型的动力转向系统的故障检修实例 ???????(18)

参考文献?????????????????????????????(20)

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第一章

汽车液压动力转向系统的功用、

结构原理

第一节 液压转向的功用、特点

为了减轻转向时驾驶员作用到转向盘上的手力和提高行驶安全性，在有些汽车上装设了动力转向机构。

中级以上轿车，由于对其操纵轻便性的要求越来越高，采用或者可供选装动力转向器的逐渐增多。转向轴轴载质量超过2．5t的货车可以采用动力转向，当超过4t时应该采用动力转向。

一、对动力转向机构的要求

1)运动学上应保持转向轮转角和驾驶员转动转向盘的转角之间保持一定的比例关系。

2)随着转向轮阻力的增大(或减小)，作用在转向盘上的手力必须增大(或减小)，称之为“路感”。

3)当作用在转向盘上的切向力Fh≥0．025～0．190kN时(因汽车形式不同而异)，动力转向器就应开始工作。

4)转向后，转向盘应自动回正，并使汽车保持在稳定的直线行驶状态。 5)工作灵敏，即转向盘转动后，系统内压力能很快增长到最大值。 6)动力转向失灵时，仍能用机械系统操纵车轮转向。 7)密封性能好，内、外泄漏少。

二、动力转向机构布置方案分析

液压式动力转向因为油液工作压力高，动力缸尺寸小、质量小，结构紧凑，油液 具有不可压缩性，灵敏度高以及油液的阻尼作用可吸收路面冲击等优点而被广泛应用。

1．动力转向机构布置方案

由分配阀、转向器、动力缸、液压泵、贮油罐和油管等组成液压式动力转向机构。 根据分配阀、转向器和动力缸三者相互位置的不同，它分为整体式(图1—1a)和分置式两类。

后者按分配阀所在位置不同又分为：分配阀装在动力缸上的称为联阀式，见图1—1b；分配阀装在转向器和动力缸之间的拉杆上称为连杆式，见图1—1c；分配阀装在转向器上的称为半分置式，见图1—1d。

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图1-1 动力转向方案布置图 1；分配阀2；转向器3；动力缸

在分析比较上述几种不同动力转向机构布置方案时，常从结构上是否紧凑；转向器主要零件是否承受由动力缸建立起来的载荷；拆装转向器是否容易；管路，特别是软管的管路长短；转向轮在侧向力作用下是否容易引起转向轮摆振；能不能采用典型转向器等方面来做比较。例如整体式动力转向器，由于分配阀、转向器、动力缸三者装在一起，因而结构紧凑，管路也短。在转向轮受到侧向力作用时或者发动机的振动不会影响分配阀的振动，因而不能引起转向轮摆振。它的缺点是转向摇臂轴、摇臂等转向器主要零件，都要承受由动力缸所建立起来的载荷，因此必须加大它们的尺寸和质量，这对布置它们带来不利的影响。同时还不能采用典型转向器，拆装转向器时要比分置式的困难。除此之外，由于对转向器的密封性能要求高，这对转向器的设计，特别是重型汽车的转向器设计带来困难。整体式动力转向器多用于轿车和中型货车。

2．分配阀的结构方案

分配阀有两种结构方案：分配阀中的阀与阀体以轴向移动方式来控制油路的称为滑阀式，以旋转运动来控制油路的称为转阀式。

滑阀式分配阀结构简单，生产工艺性较好，易于布置，使用性能较好，曾得到广泛应用。

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转阀式与滑阀式比较，灵敏度高，密封件少，结构较为先进。由于转阀式是利用扭杆弹簧使转阀回位，所以结构复杂。转阀式分配阀在国内、外均得到广泛应用。

三、动力转向机构的计算 1．动力缸尺寸的计算

动力缸的主要尺寸有动力缸内径、活塞行程、活塞杆直径和动力缸壳体壁厚。 动力缸的布置若如图1—2所示，则在计算前，应先行确定作用在直拉杆上的力Fl。

动力缸应产生的推力F用下式计算

图1-2 动力缸布置图

F?F1L1式中，L1为转向摇臂长度；L为转向摇臂轴到动力缸活塞之间的距离。推L力F与工作油液压力P和动力缸截面面积S之间有如下关系

F?ps

所以

s?F1L1 (1—1) pL因为动力缸活塞两侧的工作面积不同，应按较小一侧的工作面积来计算，即

?2s?(D2?dp) (1—2)

4式中，D为动力缸内径；dp为活塞杆直径，一般初选时可取dp=0．35D。

联立式(1—1)和式(1—2)后得到

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D?4F1L12 (1—3) ?dp?pL

式中，压力p一般在6～10MPa，最高可取16．5～18．0MPa.

活塞行程是车轮转至最大转角时，由直拉杆的移动量换算到活塞杆处的移动量得到的。

如图1—3所示，活塞移到两端极限位置，还要留有一定间隙。活塞移到左侧极限位置时，其端面到动力缸之间，应当留有10mm间隙。活塞移到右侧极限位置时，其端面到缸盖之间应留有e=(0．5～0．6)D的间隙，以利于活塞导向作用。

活塞厚度可取为B=0．3D。动力缸的最大长度s用下式计算确定

s?10?(0.5??0.6)D?0.3D?s1 (1—4)

式中，s1为活塞最大位移量。

动力缸壳体壁厚t，根据计算轴向平面拉应力σz来确定

?D2??T (1—5) ?z?p??2??4(Dt?t)?n式中，p为油液压力；D为动力缸内径；t为动力缸壳体壁厚；n为安全系数，取n=3．5～5．0；σT为壳体材料的屈服点。

壳体材料有球墨铸铁和铸造铝合金两种。球墨铸铁采用QT500—05，抗拉强度为500MPa，屈服点为350MPai铸造铝合金多采用ZLl05，抗拉强度为160～240MPa。

活塞杆用40或45钢制造。为提高可靠性和寿命，要求其表面镀铬并磨光。

图1-3 预开隙e1

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第二节 液压转向的结构及工作原理

一、液压转向的组成

图1-4 转向结构图

1-转向盘；2-转向轴；3-转向控制阀；4-转向螺杆；5-齿条—活塞；6-扇齿；7-摇臂；8-转向主拉杆；9-转向节；10-转向横拉杆；11-转向梯形臂；12-转向油罐；13-转向油泵；R-右转向动力

腔；L-左转向动力腔

齿条齿轮式转向系统和循环球式转向系统。 随后，我们将介绍动力转向，并了解一些有趣的转向系统发展趋势，这些趋势大多源于人们对汽车省油功能的需求。不过，让我们先看一下让汽车转向所必须执行的操作。 这并不像您想像的那么简单！

齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。其工作机制非常简单。 齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中，齿条的各个齿端都突出在金属管外， 并用横拉杆连在一起。

小齿轮连在转向轴上。转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上参见图1-4。 齿条齿轮式齿轮组有两个作用：

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ａ、将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。提供齿轮减速功能，从而使车轮转向更加方便。

ｂ、在大多数汽车中，一般要将方向盘旋转三到四周，才能让车轮从一个锁止位转到另一个锁止位（从最左侧转到最右侧）。

转向传动比是指方向盘转向程度与车轮转向程度之比。例如，如果将方向盘旋转一周（360度）会导致车轮转向20度，则转向传动比就等于360除以20，即18:1。比率越高，就意味着要使车轮转向达到指定距离，方向盘所需要的旋转幅度就越大。 但是，由于传动比较高，旋转方向盘所需要的力便会降低。 一般而言，轻便车和运动型汽车的转向传动比要小于大型车和货车。 比率越低，转向反应就越快，您只需小幅度旋转方向盘即可使车轮转向达到指定距离。这正是运动型汽车梦寐以求的特性。由于这些小型汽车很轻，因此比率较低，转动方向盘也不会太费力。

有些汽车使用可变传动比转向系统，在此系统中，齿条齿轮式齿轮组的中心与外侧具有不同的齿距（每厘米的齿数）。 这不仅能提高汽车转向时的响应速度（齿条靠近中心位置），还能减少车轮在接近转向极限时的作用力。

当在动力转向系统中应用齿条齿轮时，齿条的设计会略有不同。部分齿条包含一个中心有活塞的圆筒。 活塞连接在齿条上。 圆筒上有两个油孔，分别位于活塞的两侧。当向活塞的一侧注入高压液体时，将迫使活塞向另一侧运动，进而带动齿条运动，这样便提供了辅助动力。

我们将在随后介绍提供高压液体的组件，它同时也能决定向齿条的哪一侧供应这些高压液体。 首先，让我们来了解另一种转向系统。

目前，众多货车和SUV上都在使用循环球式转向系统。 其转动车轮的拉杆与齿条齿轮式转向系统稍有不同。

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图1-5循环球式转向器结构图

循环球式转向器有一个埚杆。 您可以将此转向器想像为两部分。 第一部分是带有螺纹孔的金属块。此金属块外围有切入的轮齿，这些轮齿与驱动转向摇臂的齿轮相结合参见图1-5。 方向盘连接在类似螺栓的螺杆上，螺杆则插在金属块的孔内。转动方向盘时，它便会转动螺栓。由于螺栓与金属块之间相对固定，因此旋转时，它不会像普通螺栓那样钻入金属块中，而是带动金属块旋转，进而驱动转动车轮的齿轮。

螺栓并不直接与金属块上的螺纹结合在一起，所有螺纹中都填满了滚珠轴承，当齿轮转动时，这些滚珠将循环转动。 滚珠轴承有两个作用： 第一，减少齿轮的摩擦和磨损；第二，减少齿轮的溢出。 如果齿轮溢出，则会在转动方向盘时感觉到。而如果转向器中没有滚珠，轮齿之间会暂时脱离，从而造成方向盘松动。 循环球式系统中的动力转向工作原理与齿条齿轮式系统类似。 其辅助动力也是通过向金属块一侧注入高压液体来提供的。 现在让我们看一下构成动力转向系统的其他组件。

在动力转向系统中，除齿条齿轮机制或循环球机制外，还有几个重要组件。 用于转向的液压动力由回转式滑片泵提供参见图1-4。 此泵由汽车发动机通过传送带和皮带轮进行驱动。 它包含一组在椭圆形泵室内旋转的伸缩式叶片。 当叶片旋转时，这些叶片会从压力较低的回流管吸入液压油，并迫使其流向压力较高的出口。 泵所提供的流量取决于汽车发动机的速度。 泵的设计必须能在发动机怠速时提供足够的流量。 因此，当发动机加速运转时，该泵提供的液体会远远超过实际的需要。

泵中含有一个减压阀，用于确保压力不会升得太高。当发动机高速运转时，由于泵中吸入了太多液体，因而更需要减压阀来降低压力。

只有驾驶员对方向盘施加作用力（如开始转向）时，动力转向系统才会向其提供支持。 如果驾驶员没有施加作用力（如沿直线驾驶时），该系统则不会提供任何援助。 方向盘上用于检测到这种作用力的设备叫旋转阀。

旋转阀的关键部位是扭力杆。 扭力杆是一根细金属杆，在向其施加扭矩时，它会发生扭转。扭力杆的顶端连接在方向盘上，底端则连接在小齿轮或埚杆（用于转动车轮）上，这样扭力杆中的扭矩便等于驾驶员用来转动车轮的扭矩。驾驶员用来转动车轮的扭矩越大，扭力杆扭转的幅度就越大。

转向轴中的输入装置形成了滑阀总成的内部结构。 它也与扭力杆的顶端相连。 扭力杆的底端连接在滑阀的外侧。 扭力杆还会转动转向器的输出装置，以使其与小齿轮或蜗杆相连，具体取决于汽车的转向系统类型。

当扭力杆扭转时，它会使滑阀的内侧相对于外侧旋转。 由于滑阀的内侧也连接在转向轴上（从而与方向盘相连），因此滑阀内外侧之间的旋转程度取决于驾驶员在方向盘上所施加扭矩的大小。

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二、液压转向系统的工作过程

图1-6 转向工作图

1-溢流阀；2-液压泵；3-节流阀；4-安全阀；5-转向控制阀；6-液压泵；7-方向盘

第三节 典型车型的动力转向

1.直线行驶：阀5不动，在中位，卸荷。 2.左转向：阀5右移，在左位，左转。 3.右转向：阀5左移，在右位，右转。

第三节 典型车型的动力转向

一、结构特点

EQll08G汽车装用M6循环球转向器(机械式)，也有选装HFB52(IPS40型)整体式循环

球动力转向器(液压式)，EQ2100E系列牵引车的转向系统也有机械式和动力式两种，根据需

要选装其一。EQll41G汽车装用HFB64(IPS55)整体式循环球动力转向器。整

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体式循环球动力转向器结构先进，性能稳定，可靠、耐用，具有国际先进水平。本节主要以HFB系列动力转向系统为主来介绍，同时简要介绍循环球转向器。

表1-1结构技术参数 车型 动力转向型式 转向盘上下调整距离 转向盘前后调整 转向盘转动圈数 EQll08G HFB52(IPS40) 50mm 8° 6(tE动力转向) 5.4(动力转向) 转向盘外径 转向盘转向机构传动比(中间位置)

二、转向传动机构

如图1-7所示，由于装用可翻转的平头驾驶室，而且转向盘的前后位置可以调整，所以转向传动机构装用了带有两个十字轴万向节的转向传动装置，一个万向节与转向器输入轴相连接，另一个万向节的柱管与传动轴之间连接着。十字轴轴承在传动轴叉中是靠挤压出的6个凸台进行轴向定位的，在维修中是不可拆卸的，如果十字轴轴承或十字轴磨损需修理时，均需更换整根传动轴。转向传动轴的下端是一个可伸缩的花键轴，所以转向盘的上下位置可进行适当调整。

转向传动装置分解时，在拉出花键叉轴总成前，应注意在花键叉轴和叉轴套上打上标记，以保证按原位装回。

万向节十字轴轴承的径向间隙应小于O.25 mm，轴向窜动量应小于0.4 mm，否则，应更换传动轴。

20.4 480mm 39.78 EQll41G HFB64(IPS55) 25mm 40 mm 5.4 HFB M6或EQ2100E 9

图1-7运输车转向传动机构图

1.转向轮2.转向柱总成3.转向器4.转向垂臂5.直拉杆6.转向节臂7.转向节

8、10.横拉杆臂9.转向横拉杆

滑动花键啮合副的径向间隙应小于0.40 mm，如超过或者零件有裂纹、严重的伤痕、扭曲等，均应更换相应的总成。另外，轴用弹性挡圈在拆卸后必须更换。

1.转向横、直拉杆

图1-8越野车转向拉杆解体

1.横拉杆接头总成2.螺塞3.圆锥弹簧4.上球碗5.球头销6.下球碗7.接头8.直通滑脂嘴 9.内防尘罩10.防尘罩11.密封圈 12.槽形扁螺母 13.卡箍14.横拉杆 15.调整套 16.螺塞 17.弹簧座 18.弹簧 19.球头销座20.止推垫21.直拉杆22.滑脂嘴23.防尘罩24.防尘罩盖

转向梯形机构在汽车前轴的后方，它由直拉杆、横拉杆、横拉杆臂等组成。图1-8所示为EQ2100E系列牵引车转向横直拉杆结构图。

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直拉杆的前端通过球头销与转向器的垂臂连接，后端通过球头销与前轴左转向节的转向节臂连接，直拉杆的结构如图1-9所示。

图1-9 直拉杆结构图

1.开口销2.防尘罩3.调整螺母4.滑脂嘴5.球头销6.球座7.弹簧8.止推座9.直拉杆套管总成10.

平球座11.槽形螺母12.开口销

横拉杆在前轴的后方，利用球头销与横拉杆臂相连接。 横直拉杆球头销都装有防尘罩，保证球头销的防尘和密封；球头销的球头部分都加工有储油槽，直拉杆球头的油槽与球头轴线垂直，横拉杆球头的油槽与球头轴线成一定夹角。横拉杆球头销在装配过程中，调整螺母的螺纹部分都涂有密封胶。

2. 动力转向的液压系统

图1-10 液压系统示意图

1.整体式动力转向器2.液压泵3.储油罐

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动力转向的液压系统由储油罐、液压泵和整体式动力转向器组成，如图1-10所示。液压泵的动力由发动机提供，一般安装在空气压缩机的后端。动力通过空压机的曲轴输出给液压泵。该泵为叶片式转向助力泵，泵内安装有流量阀和卸荷阀。储油罐装在驾驶室后悬置横梁上，便于在车下进行检查和维护。油罐大盖子上装有检查小盖，而且小盖上装有油标尺和通气塞，油罐内装有滤芯，每24 000 km更换一次。

发动机工作时，带动油泵转动，把油罐内的油以一定的压力输送给转向器，多余的油回到油罐。转向器的回油经油罐滤清，再被油泵吸入，如此循环下去。

3.整体式循环球动力转向器

EQll08G汽车的转向系统一般装用M6循环球转向器(机械式)，也有选装HFB52整体式循环球动力转向器(液压式)。EQll41G汽车的转向系统装用的是

HFB64(IPS55)整体式循环球动力转向器，其结构及工作原理与HFB52基本相同。现主要介绍HFB52(IPS40)整体式循环球动力转向器的结构原理及其维护方法。

(1)基本结构及技术参数。如图1-11所示，整体式动力转向器主要由机械转向齿轮啮合副、液压控制阀、动力缸以及壳体和其他零件组成。其结构特点如下：

图1-11 整体式动力转向器

1.转阀2.滚针轴承3.行程阀4.循环球5.防尘油封6.扭杆

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①控制阀(转阀)是实现转向助力的控制元件。

②精密滚针轴承可以提高转向器的效率及自动回正性能。

③转向器在齿条活塞的两端各装备了一个行程阀，行程阀卸荷在规定的转向器行程极限位置，使转向系统卸荷以保护油泵和系统连接件。

④循环球传动机构可以提高效率，传动平稳。

⑤输入轴及输出轴上均有唇式密封件，可以用来防尘和防水。 ⑥扭杆提供真实的“路感”，使转阀回到中心位置。

⑦活塞两端工作面积均等，从而使转向稳定性不受背压的影响。 ⑧采用专门开发的高温密封件，可以在148.9℃不连续的高温下工作。 ⑨具有手动转向能力，即液压系统失效时，能够实现机械转向。 ⑩结构紧凑，质量轻，输出转矩大。 整体式动力转向器的技术参数见表2-2。 表2-2 动力转向系统技术参数

车型 前轴负荷(kg) 输出转矩(N·m) 最大转角(。) 传动比 转向盘圈数 最大流量(L／min) 最大工作压力(MPa) 动力缸直径(mm) 输出轴花键[外径(mm)×齿数] 输入轴花键[外径(mm)×齿数] 转向盘每秒钟1.5圈时的油泵流量(L／min) 净质量(无油，kg) 28 37 注：E02100E车选用的转向器为IPS40型，可参阅表中有关内容。

7.5 10.98 20.5×36 20.5×36 EQll08G 4080 2745.5 95 20.4：1 5.4 22.71 13.8 82.6 44×46 EQll41G 5440 4350 95 20.4：1 5.4 22.7l 13.8 101.6 49.5×52 13

(2)工作原理

如图1-12所示，当转动转向盘时，转矩通过转向传动装置传递给整体式动力

图1-12 整体式动力转向器工作原理图

转向器的输入轴。扭杆的一端用销钉与输入轴连接，另一端与螺杆连接。来自输入轴的转向力矩通过扭杆使转向螺杆旋转，由于循环球机构的作用，螺杆试图使齿条活塞沿壳体空腔做轴向运动，从而转动摇臂轴。但来自车轮的地面阻力通过拉杆系统使摇臂轴限制了齿条活塞的轴向运动，因此扭杆被扭转，输入轴上的油槽与阀套上的油槽相对位置发生了改变，即控制阀起作用，将油泵输出的油，迅速地引导至指定的动力缸内，在相对应的齿条活塞端面产生了液压作用力，并推动活塞作轴向运动，齿条活塞转动摇臂轴，从而实现车轮转向。

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如果转向轮受到地面冲击负荷，冲击力通过摇臂轴传到齿条活塞，进而传给螺杆，再传到转向螺杆和扭杆上，转动转阀，动力缸的一腔立即建立起相应的油压，以克服这一冲击力，转向器内部得到平衡，阻止了冲击力继续向上传递。由于液压油吸收了这一冲击力，故转向器防止了转向盘打手现象。

HFB型转向器在齿条活塞的两端各装备一个行程阀，当转向轮接近限位螺钉时，齿条活塞一端运动到指定位置，活塞一端的行程阀打开，高压腔的油压下降，助力作用消失，行程阀工作时，还能帮助降低油泵产生的热量，减少作用在转向拉杆上的力，保护转向系统零件不致损坏。

在转向器靠近输入轴一侧装有排气螺钉，用于排除油缸中的空气。转向器内部进入空气，

将影响助力效果，并产生噪声，该排气系统为人工排气。

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第二章 汽车液压动力转向系统的故障分析

第一节 液压动力转向系统故障的诊断与排除

1 、转向沉重

分析动力转向沉重的原因,属于液压部分的有油泵皮带打滑或损坏,助力油箱内油量不足或混入空气,液压系统中有空气,油泵磨损引起的内部泄漏、油泵密封损坏,溢流阀失效,滑阀磨损或因油液中有脏物卡住,动力缸密封元件损坏,滑阀在检查后调整不当等。属于机械部分有转向系传动杆件弯曲,转向传动机件各活动关节配合过紧或润滑不良,前轴、转向器轴、拉杆等变形,前轮定位失准,转向蜗杆轴承预紧力太大,涡轮蜗杆啮合过紧,轮胎气压过低等。

发现转向沉重 ,可先检查油泵传动皮带是否过松 ,检查油箱油面是否低并察看油液是混浊、有泡沫 ,如有泡沫 ,应检查所有油管接头是否松动 ,如有松动 ,应排除空气。

经过上述检查无效者 ,可按机械转向系“转向沉重”故障的检查方法 ,对转向杆系、轮胎气压等分别检查。

如果确认是液压缸活动力缸有故障 ,应先检查油泵的工作压力 ,如工作压力过低 ,可拆下限流阀清洗检查 ,并重新安装调整。如工作压力正常而机械转向部分无问题 ,方可拆卸动力缸。

2、方向盘回位困难

造成方向盘回位困难的主要原因是轮胎气压过低 ,前轮定位失准 ,独立悬架前桥的悬架摆变形 ,悬架球头销磨损 ,动力转向系统的液压控制阀调整不正确或液压控制发阀粘住或有脏物卡住 ,液压控制阀中的弹簧过软或损坏等。方向盘回位困难的检查步骤是先检查轮胎气压 ,如气压正常则支起车轮 ,察看前悬架摆臂是否变形 ,球头是否松旷 ,前轮定位是否符合要求 ,如无问题则进一步检查液压控制阀。

3、前轮振摆

前轮振摆的原因可能是液压系统中有空气;装有扭力杆的转向助力器 ,其扭力杆损坏 ,转向器及转向传力机构配合间隙过大或有关部位螺母松动;钢板弹簧 U 型螺栓松动 ,转动杆件不平衡等。前轮振摆故障的排除方法是先检查液压系统中,然后参照机械转向系的故障检查方法 ,逐项进行检查 ,如仍不能排除 ,可检查动力缸 ,看扭杆是否损坏。

4、 左、右转向沉重不同

1

这种故障的原因可能是液压控制装配不当 ,动力缸活塞一侧有空气 ,液压限位阀内有一侧漏油或过早卸荷 ,前轮左、右轮气压不一致 ,前轮毂轴承一边紧一边松。

发现左、右转向沉重不同时 ,要检查轮胎气压、前轮轴承松紧度 ,排除动力缸中的空气 ,必要时可检修液压阀和动力缸活塞。

5、 动力转向装置有异响

异响的原因可能是机件固定螺丝松动 ,油箱油压不足或油箱通气孔堵塞 油泵皮带过松或损坏 液压系统有空气 ,油泵过热 ,油压管路堵塞 ,软管接头松动等。

发生异响时 ,要仔细观察异响所在部位 ,检查皮带是否过松 ,油箱是否缺油 ,油泵是否过热 ,固定动力转向装置各部件的螺丝有无松动 ,系统中是否有空气 ,软管接头有无松动 ,液压管路有无堵塞等。

第二节 油路系统动力转向系统装置的故障维修

1 、检查油压及排气

(1)定期检查转向油罐的液面高度和油液的质量 ,必要时进行更换和加添。 (2)加油时 ,油液品质应符合规定并经过过滤 ,还要注意排除油路中的空气。 排气的方法是先将油液注到规定的液面高度 ,

然后启动发动机 ,怠速状态下左、右转动方向盘至极限位值(在极限位置停留不得超过 10s,以防油泵发热) ,反复几次 ,并不断往油罐补充油液。同时 ,扭开系统中的放气螺钉 ,直到油液充满整个系统 ,放气口没有气泡流出 ,油罐内油面不再降为止 ,然后扭紧放气螺钉。

2 、油泵工作性能的检查 (1)油路压力试验。

做试验前,首先应检查油泵驱动装置是否可靠,如驱动装置正常,在油泵出油口与转向器进油口之间安装一个压力表及一个限压阀,然后进行如下操作。

发动机怠速运转,方向盘处于中间位置(车辆直行状态) ,检查油压是否符合规定。段时间地关闭限压阀 使发动机以 转速运转,此时压力表指示值应为油泵的最大工作压力。, 1 500 r/ min

(2)油路压力异常的处理。

如油泵压力过低 ,应拆下油泵限流阀进行清理检查 ,并重新安装调整 ,再重复上述试验。

如油泵压力仍然过低 ,应对油泵进行拆检。如油泵工作压力过高 ,可能是溢流阀弹簧卡住 ,应拆卸检查。把方向盘左、右打到极限位置 ,中途不要停顿 ,转动中 ,油压应稳定 ,如有下降现象 ,可能是动力缸活塞油封损坏漏油。

3 、控制阀和动力缸泄漏检查

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动力转向系统的泄漏分内漏和外漏两种 ,外部泄漏比较容易发现 ,而内部泄漏是难以发现的。动力缸和控制阀的内泄可以采取油路压力试验的方法 ,测量初油压的数值 ,然后将一块 15 mm 的金属垫板放在车轮转角限位螺钉上 ,左、右转动方向盘再测压力 ,若压力低于原来测得的油压 ,说明控制阀或动力缸有泄漏现象。

4、 检查限位阀

支起左轮 ,将 3 mm垫片放在前轴限位凸块上 ,启动发动机 ,转动方向盘至车轮的限位机构起作用时为止 ,按逆时针方向旋转液压限位阀的调整螺钉直到卸荷为止 ,这时用螺丝刀作传导 ,可听到卸载的排油声。调整后进行复验 ,其方法是慢慢启动汽车 ,转动方向盘直至液压加力作用不足但又不完全是机械转向时 , 车轮转向限位螺钉与前轴位凸块应有2～3 mm的间隙。

第三节 典型车型的动力转向系统的故障检修实例

转向助力油泵是汽车液压助力转向的动力泵，也可以说是动力转向系统的心脏，对于大型载重汽车来说，液压助力转向系统尤为重要。本文详细介绍了斯太尔重型汽车液压动力转向系统的性能、工作原理以及常见故障的维修方法。 1. 工作原理

斯太尔重型汽车转向助力油泵采用德国ZF公司的ZF叶片泵，国产后为四川汽车制造厂引进技术生产的ZF7672型及为ZF7673型叶片泵，前者用于公路用车，后者用于越野车。

ZF叶片泵由1个内腔双圆弧曲线的泵体、带槽转子、叶片等零件组成。安装在发动机前端正时齿轮室上，由发动机凸轮轴正时齿轮驱动。发动机运转时，带动助力油泵转子转动，叶片在离心力的作用下，沿叶片槽向外移动，紧靠泵体双圆弧的内壁。在转子转动过程中，由于叶片间封闭的容积不断的增加和减小，实现了吸油和压油的过程。转子每转1周，完成吸油、压油动作2次。在泵体内装有安全阀以限制最大压力，当转向系外部负荷增加，导致油压升高至13MPa 时，安全阀开启卸掉负荷。泵体内还安装有节流阀和流量控制阀，以保证泵的排量基本上恒定。 2.使用维护

(1) 正确选择液压油，是保证转向助力油泵效率、延长寿命的关键。斯太尔重型汽车液压动力转向系统使用N32低温液压油。

(2) 加入的液压油必须保持清洁，定期检查储油罐的油平面，不足应及时补充。储油罐内滤芯最好每次保养时用酒精清洗1次。

(3) 使用中应经常检查转向助力油泵有无渗漏、冲击或异常的噪音。 (4) 车辆运行1年应更换液压油及滤芯。换油的方法如下：

①用千斤顶支起前桥，使车轮离地；②拆下储油罐盖，拆下回油管及转向机

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放油螺塞；③启动发动机高速运转10s左右，使储油罐、转向助力油泵、转向机内液压油排出；④发动机熄火，左右转动方向盘至极限位置，把残余的液压油全部排出；⑤更换滤芯，加液压油至规定的高度，排净液压系统内的空气。 3.故障排除

转向助力油泵在使用中，如果检查、保养不及时，易出现以下故障： (1) 泵不吸油或出油无压力

故障原因：①滤芯堵塞，油管线由于橡胶不耐油腐蚀而堵塞；②管线连接部位有泄漏，空气进入；③泵零件磨损，间隙过大，因而泄漏大，泵出油无压力；④油不符合规定，粘度过大，叶片滑动阻力大；⑤储油罐内油面过低。 排除方法：①用酒精清洗滤芯，更换管线、液压油；②检查、紧固各连接部位，防止空气进入；③检修助力油泵，更换磨损严重的部件；④更换合乎规定的液压油；⑤加油至规定的油面高度。 (2) 噪音过大

故障原因：①空气进入泵内；②压力冲击过大，安全阀损坏失去作用，或压力调得过高③吸油阻力大；④泵磨损过大。

排除方法：①检查各接头紧固情况，防止空气进入；②检修安全阀，最高压力应调整为13MPa；③更换吸油管；④拆检助力油泵，更换磨损严重的部件。 (3) 转向助力油泵轴断裂

转向助力油泵在使用时由于方向盘向一个方向打死、保留时间过长造成转向油泵内压力过大，轴因此断裂。驾驶员在使用车辆时应注意不要长时间将方向盘打到底。

(4) 储油罐内油面下降快，液压油漏失严重

故障原因：①各部连接油管损坏，接头不紧固、渗漏；②储油罐损坏，液压油漏失；③转向机油封损坏，液压油漏失较大；④转向油泵油封损坏，液压油流入发动机油层内。

排除方法：①检查各连接油管及接头，及时紧固松动的接头；②更换储油罐；③拆检转向机，更换损坏的转向机油封；④拆检转向油泵，更换损坏的转向油泵油封，发现此类故障时应及时停机，防止液压油混入发动机机油中，造成机油变质，导致发动机轴瓦故障。

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参考文献：

1.成大先等.机械设计手册第四版第4卷(液压与气压传动) [M]. 北京：化学工业出版社，1993

3.机械工程手册编辑委员会.机械工程手册第二版物料搬运设备卷（13册）[M]. 4.姜配东.液压与气动技术[M] .北京：高等教育出版社，2000 5. 王凤喜.叉车日常使用与维护[M].北京：机械工业出版社，2010 6.肖永清等主编.现代家用车辆使用与维修实例人民邮电出版社，2003.6 7.吴兴敏等编.微型车故障快修图解.机械工业出版社，2001 8.李惠乐等编.使用汽车维修技巧.辽宁科学技术出版社，1998

2. 关文达.汽车构造[M].北京：清华大学出版社,2007

北京：机械工业出版社，1997

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致谢

经过近一年时间的努力，论文《 汽车液压传动》一文终于完成了。本论文是在学校王晖艳老师和吕晓辉老师共同精心指导下完成的，二位老师为此都花费了很多宝贵的时间和精力。

在三年的理论学习期间和本次论文的写作过程中，我得到了学校、单位领导在工作、学习、调研等各方面的大力支持、帮助和关怀，在此我一并表示感谢!

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