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汽车转向操纵机构部件的检测与维修

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,增设吸能装置的转向操纵机构分为可分离式安全转向操纵机构和缓冲吸能式转向操纵机构。这种转向操纵机构的转向管柱的部分管壁制成网格状,使其在受到压缩时很容易轴向变形,并消耗一定的变形能量。图4-11 可分离式安全转向操纵机构图4-12 缓冲吸能式转向操纵机构当汽车发生碰撞时,塑料销被剪断,上转向轴将沿下转向轴的内孔滑动伸缩。

汽车转向操纵机构部件的检测与维修

1.转向盘

转向盘如图4-10所示。它主要有轮毂、轮辐和轮圈组成。轮辐和轮圈都有由钢、铝或镁合金制成的骨架,外表面通过注塑方法包裹一定形状的塑料外层或合成橡胶,以改善操纵转向盘的手感并提高驾驶室的安全性。转向盘与转向轴一般是通过花键或带锥度的细花键连接,端部通过螺母轴向压紧固定。汽车喇叭开关一般都装在转向盘上,可以随转向盘相对车身转动,而与喇叭连接的导线固定在车身和转向盘柱管上,不能旋转。

2.转向轴、转向柱管及其吸能装置

转向轴是连接转向盘和转向器的传动件,转向柱管固定在车身上,转向轴从转向柱管中穿过,支承在柱管内的轴承衬套上。

为了保证驾驶人的安全,同时也为了更加舒适、可靠地操纵转向系统,现代汽车(特别是轿车)通常在转向操纵机构上增设相应的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是:当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时,通过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式,吸收冲击能量。目前,增设吸能装置的转向操纵机构分为可分离式安全转向操纵机构和缓冲吸能式转向操纵机构。

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图4-10 转向盘

(1)可分离式安全转向操纵机构 上海桑塔纳轿车采用了可分离式安全转向操纵机构,如图4-11所示。此转向操纵机构的转向轴分为上下两段,用安全联轴器连接,上转向轴下部弯曲并在端面上焊接有半月形凸缘盘,盘上装有两个柱销,与下转向轴上端凸缘压装尼龙衬套和橡胶圈的孔相配合,形成安全联轴器。一旦发生撞车事故,驾驶人因惯性而以胸部扑向转向盘时,迫使转向柱管压缩位于转向柱上方的安全元件而向下移动,使两个销子迅速从下转向轴凸缘的孔中退出,从而形成缓冲,减少对驾驶人的伤害。转向盘受冲击后,安全元件被折叠、压缩与安全联轴器脱开,使转向柱产生轴向移动。

(2)缓冲吸能式转向操纵机构 缓冲吸能式转向操纵机构从结构上能使转向轴和转向管柱在受到冲击后,轴向收缩并吸收冲击能量,从而有效地缓和转向盘对驾驶人的冲击,减轻其所受伤害的程度。

这种转向操纵机构的转向轴分为上下两段,如图4-12所示。上转向轴套装在转向轴的内孔中,两者通过塑料销结合在一起(也有采用细花键结合的),并传递转向力矩。塑料销的传力能力受到严格限制,它既能可靠地传递转向力矩,又能在受到冲击时被剪断,因此,它起安全销的作用。

这种转向操纵机构的转向管柱的部分管壁制成网格状,使其在受到压缩时很容易轴向变形,并消耗一定的变形能量。车身上固定管柱的托架也是通过两个塑料安全销与管柱连接的。当这两个安全销被剪断后,整个管柱就能前后自由移动。

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图4-11 可分离式安全转向操纵机构

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图4-12 缓冲吸能式转向操纵机构

当汽车发生碰撞时,塑料销被剪断,上转向轴将沿下转向轴的内孔滑动伸缩。转向管柱上的网格部分被压缩而变形,这两个过程都会消耗一部分冲击能量,从而阻止了转向管柱整体向上移动,避免了转向盘对驾驶人的挤压伤害。碰撞继续,固定转向管柱的塑料安全销被剪断,使转向管柱和转向轴的上端能自由移动。同时,当转向管柱受到来自上端的冲击力后,会再次被轴向压缩变形并消耗冲击能量。这样,由转向系统引起的对驾驶人的冲击和伤害被大大降低。

3.可调节式转向柱

驾驶人不同的驾驶姿势和身材对转向盘的最佳操纵位置有不同的要求。而且,转向盘的这一位置往往会与驾驶人进、出汽车的方便性发生矛盾。为此,一些汽车装设了可调节式转向柱,使驾驶人可以在一定的范围内调节转向盘位置。

转向柱调节的形式分为倾斜角度调节和轴向位置调节两种。图4-13所示为转向轴倾斜角度调整机构。转向管柱的上段和下段分别通过倾斜调整支架和下托架与车身相连,而且转向管柱由倾斜调整支架夹持并固定。倾斜调整用锁紧螺栓穿过调整支架上的长孔和转向管柱,螺栓的左端为左旋螺纹,调整手柄即拧在该螺纹上。当向下扳动手柄时,锁紧螺栓的螺纹放松,转向管柱即可以下托架上的枢轴为中心在装有螺栓的支架长孔范围内上下移动。确定了转向管柱的合适位置后,向上扳动调整手柄,从而将转向管柱定位

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图4-13 转向轴倾斜角度调整机构

1—枢轴 2—转向柱管 3—长孔 4—调整手柄 5—锁紧螺栓 6—下托架 7—倾斜调整支架

图4-14a所示为转向轴伸缩机构。转向轴分为上下两段,二者通过花键连接。上转向轴由调节螺栓通过楔状限位块夹紧定位。调节螺栓的一端拧有调节手柄。当需要调整转向轴的轴向位置时,先向下推调节手柄,使限位块松开,再轴向移动转向盘,调整到合适的位置后,向上拉调节手柄,将上转向轴锁紧定位。富康车采用的是转向盘高度可调节机构(图4-14b),工作原理与此类似。

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图4-14 转向轴伸缩机构

a)转向轴伸缩机构 b)富康轿车的转向盘高度调节机构

1—下转向轴 2—上转向轴 3—调节手柄 4—调节螺栓 5—楔状限位块

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