一桑塔纳2000GLi进厂维修,车主反映车辆行驶时经常向左跑偏,但也曾出现过几次向右跑偏,有时也不跑偏。当出现跑偏时,不论是向左还是向右行驶跑偏,均须用手把住转向盘,不能松手,一松手立即跑偏,故障非常明显。
经初步检查,左右前悬架下摆臂球头未见松旷,下摆臂胶套也正常,左右轮胎磨损也一致。检测四轮定位参数也在标准范围内,且左右相差不大,至少未达如此严重行驶跑偏地步。
将两前轮左右对调再试车。试车时未见行驶跑偏,在平直路面上把手完全松开转向盘,汽车也能保持直线稳定行驶,低中高速都不见异常。遂于红绿灯处掉头回厂。结果掉头后就出现了汽车向左跑偏,跑偏现象明显,加速时感觉更明显,空挡滑行仍跑偏,车速越快,跑偏越严重。把转向盘略向右打,松手后车辆仍然立即向左跑偏,这说明故障不是由于转向器啮合间隙过小或转向轴有卡滞现象造成。此时在较高车速下右拐90°进入另一条路继续路试,转弯后即发现车辆已不再行驶跑偏了。看来这是一个记忆转向的故障。遂采用右转弯掉头方式回驶。不出所料,车辆又出现了向右跑偏的现象,在每次的转向回正过程中,感觉转向盘的自动回正功能良好。随着一次较急的左转向后车辆又不再跑偏。反复进行以上方式的试车,情况一样,可以肯定这是一个典型的记忆转向故障。心里盘算着必是前悬架有松旷造成,回厂后只需检查四轮定位参数,再左右转动转向盘至极限几次,然后再次检查四轮定位参数,前后两次对比,应有所发现。
回厂后检查四轮定位参数,未见异常,把转向盘左右转至极限,反复几次,然后再次检查四轮定位参数,前后两次几乎无差别。
再次检查前悬架有无松动,只是觉得两前减振器顶部碗状轴承总成的橡胶磨损老化,但也没达到完全裂开的地步。但从原地转动转向盘前后检测定位参数不变来看,不能确诊故障原因究竟是不是碗状轴承总成橡胶老化开裂。
为进一步确定故障原因,先用简单的工具(重锤、钢直尺)检查两前轮外倾角,路试出现跑偏后再检查前轮外倾角。果然发现在急转弯后,外转向轮外倾角减小,内转向轮外倾角相应增大,这意味着左右前轮的主销内倾角、车轮外倾角在急转向后不再相等,因而出现行驶跑偏。故障原因是前减振器顶部碗状轴承总成的橡胶老化开裂。
更换后,故障立即排除。更换的前减振器顶部碗状轴承总成如图1-155所示。
图1-155 橡胶老化开裂的前减振器顶部碗状轴承总成(www.xing528.com)
现将故障产生的机理分析如下:
此车采用麦弗逊式悬架,它没有传统的主销实体,主销轴线为下摆臂球头中心B与减振器顶部碗状轴承总成形成的铰链中心A的连线(参见图1-156中所示)。桑塔纳轿车前减振器顶部的推力轴承橡胶支座总成处实际上是一个球铰链,除了上部有一个圆锥形垫和螺母将减振器活塞杆拉住外,无其他约束,减振器及转向节总成可以像钟摆一样摆动。
而大部分其他轿车的前减振器顶部的推力轴承橡胶支座一般有3个螺栓螺母起定位作用,前减振器顶部不再是一个球铰链,减振器的摆动受到一定的限制。正是因为桑塔纳轿车的这种结构,使得其前减振器推力轴承橡胶支座较其他车更易出现磨损松旷、橡胶开裂的现象。主销轴线AB与减振器支柱轴线并不重合,车轮在运动过程中所受的侧向力经转向节,大部分由下横摆臂承受,其余的小部分由减振器承受。车轮上下跳动时,下球头B点随下摆臂摆动,因而使主销轴线AB也随之绕A点摆动,这说明车轮沿着摆动的主销轴线而运动,其车轮外倾角和主销倾角及轮距均有轻微变化。因有小部分侧向力由减振器承受,故减振器活塞杆与缸筒的运动有一定的滑动摩擦。
此车由于减振器轴承橡胶支座橡胶老化、有开裂趋势,承载后,橡胶发生变形和位移,支承点A的位置将发生些许变动,影响其前轮定位参数。此车在转弯掉头时,受离心力作用,地面将对车轮作用一个侧向力(向心力),此时虽然车速不太高,但转弯半径较小,故离心力相对较大,侧向力也就较大,两前减振器均受到一定的向内的横向力作用,外转向轮一侧减振器处于压缩状态,而内转向轮一侧减振器有伸张趋势。
图1-156 故障产生的机理分析
1—左转向节 2—左前减振器 3—左前悬架弹簧 4—左前悬架下摆臂 5—右转向节 6—右前减振器 7—右前悬架弹簧 8—右前悬架下摆臂
其侧向力作用的结果将使得两减振器上支承座A点向内(转向中心一侧)移动,这样也就使外转向轮的外倾角变小而主销内倾角变大,内转向轮的外倾角变大而主销内倾角变小。转向回正后,其A点不能恢复到原来位置,自然就导致车辆向刚才转向的方向行驶跑偏。当原地转动转向盘时或以较小的转向角度转向(如变更车道)时,侧向力不足以使减振器上支座A点横向移动,故不会导致定位参数的变化,也不会引起行驶跑偏。出现行驶跑偏后,再在较高车速下以较大的转向角向相反一侧拐弯后,在较大的侧向力作用下,减振器上支座A点又恢复到正常的原始位置,此时车辆不再行驶跑偏。如果侧向力再大一些,则会引起向另一侧的行驶跑偏。在我们实际驾驶车辆时,左转弯掉头的情况比右转向掉头的情况多,且在同样的道路条件下,我们习惯于以较高车速左转向,右转向时车速通常较低,这就是车主觉得此车较易发生行驶时向左跑偏的原因。我们通常可以把这种转向再回正后车辆向刚才转向的一侧行驶跑偏的故障现象称为记忆转向。
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