学习目标
1.了解转向系统的作用、结构及工作原理。
2.掌握转向系统的维护内容。
3.学会转向系统的维护方法。
基础知识
一、转向系统的作用
目前大部分轿车转向系统均采用液压助力转向系统,只有在中高级品牌轿车上采用电动助力转向系统。以液压助力转向系统为例,它是在驾驶人的控制下,借助于转向油泵产生的液体压力来实现车轮转向。转向系统可以减小转动转向盘所需的力,来降低驾驶人的疲劳程度从而提高行驶过程中的安全性。
二、转向系统的结构
以液压助力转向系统为例,它主要由储油罐、转向油泵、转向机(也称为转向器)、软管及管路、转向操纵机构(包括转向盘、转向轴、转向柱管吸能装置及万向节等)及转向传动机构(包括转向节、转向横拉杆等)等组成,如图15-1所示。
三、转向系统的工作原理
发动机起动后,转向油泵将储油罐中的助力转向油吸入到低压进油管,助力转向油经过转向油泵后,在出油口处变成高压油,高压油经过一根高压油管,到达转向阀,如图15-2所示。如果未施加转向力,则转向机油缸活塞两侧的压力相等,其余的助力转向油从转向阀经过助力转向油回油管,返回储油罐。如果施加了向任意一侧转向的转向力,则助力转向油的压力被引入转向机油缸活塞相应的一侧,提供转向助力,减少所需的转向力。此外,有些车型安装有助力转向油冷却器,它可以降低助力转向油的温度,延长系统中软管及密封件的寿命。
图15-1 液压转向系统的结构
图15-2 液压转向系统的工作原理
(1)中间位置控制(图15-3) 当转向盘处于正中位置,汽车直向行驶状态时,助力转向油从转向油泵流向转向阀。外圆柱滑阀上的狭槽与转子上的狭槽对齐,使得油液压力越过转向阀。部分压力施加到转向机油缸的进油及回油侧,这部分压力被转向机油缸两侧的活塞感知。由于转向机油缸两侧的压力相等,转向保持在中间位置。由于大部分助力转向油已经流回到储油罐里,故在转向机活塞每一侧的压力都非常低。
图15-3 中间位置控制原理
(2)向左转向控制(图15-4) 当转向盘逆时针转动时,转子和扭力杆也向同一方向旋转。转子上的狭槽位置己经改变,不在它们的中间对齐位置上,并堵塞了至储油罐的回流油液方向。来自转向油泵的高压油流进转子与外圆柱滑阀上新对齐的狭槽内,高压油通过对齐的狭槽被引向转向机油缸的左侧,从而使转向机油缸左侧压力增加。转向机油缸右侧的回流口是开启的,允许助力转向油从转向机油缸右侧活塞流回储油罐。转向机油缸活塞左侧及右侧处的压力差便产生转向助力。
图15-4 向左转向控制原理
(3)向右转向控制(图15-5) 当转向盘顺时针转动时,转子与扭力杆也向同一方向旋转。转子上的狭槽位置己经改变,不在它们的中间对齐位置上,并堵塞了至储油罐的回流油液方向。来自转向油泵的高压油流进转子与外圆柱滑阀上新对齐的狭槽内,高压油通过对齐的狭槽被引向转向机油缸的右侧,从而使转向机油缸右侧压力增加。油缸左侧的回流口是开启的,助力转向油从转向机油缸左侧活塞流向储油罐。转向机油缸活塞左侧及右侧处的压力差便产生转向助力。
图15-5 向右转向控制原理
四、转向系统的维护内容
1)定期检查助力转向油是否缺少,如缺少应及时加注,同时,定期清洗转向系统,防止助力油过脏或变质。建议每行驶40000km更换一次助力转向油。
2)在维护时,应检查转向油泵传动带的松紧度,如有异常应及时更换,松紧度应以手指按下10mm左右为宜。
3)定期检查转向系统的管接头是否有漏油现象,油管应尽量避开与其他部件的摩擦,以防止破损油管。同时,塑料软管应定期更换,防止软管内脱皮堵塞管道。
4)当发现助力转向油出现气泡或浮化现象时,应对转向系统进行排空气操作。
实际操作
一、转向系统油压测试
1)拆下转向油泵的出油软管。
2)如图15-6所示,连接油压表。
3)怠速运转发动机,左右连续几次转动转向盘至极限位置,使助力转向油温升至正常工作温度。
4)在怠速工况下测量转向油泵的静态油压,其值应低于1500kPa,否则说明出油软管堵塞、转向机的转向阀或转向机有故障。
5)关闭压力控制阀,再逐渐关闭截流阀,读出压力表指针稳定时的读数,然后迅速开启压力控制阀。压力表此时的读数应为7200~7800kPa,若压力过低,则说明转向油泵工作不良,应予修理或更换。
注意:压力控制阀关闭的时间不得超过5s,否则转向油泵将有可能因过热而损坏。
图15-6 连接油压表(www.xing528.com)
二、更换助力转向油
1)打开储油罐的盖子,抽出助力转向油,如图15-7所示。
2)添加助力转向油至规定的位置,如图15-8所示。
图15-7 抽出助力转向油
图15-8 添加助力转向油
三、清洗转向系统
1)抬起并支撑汽车,使之离开地面,直到前轮能自由转动。
2)将助力转向油从储油罐中吸出。
3)从储油罐上拆下回油软管,如图15-9所示。
4)如图15-10所示,将回油软管口插入一根软管并将另一端放入一个大容器中,同时用手指或塞子堵住储油罐的接口。
图15-9 拆卸回油软管
图15-10 收集旧油
5)起动发动机并使发动机以怠速运转,同时由助手向储油罐中添加助力转向油。
6)将转向盘左右来回转到底,并不断地向储油罐内倒入助力转向油(注意不能等储油罐内无油时再倒入,以防混入空气),同时观察透明的塑料管流出的转向油的色泽,直到转向油的颜色变得透红(与新的转向油颜色相同)时,立即关闭发动机。
注意:清洗转向系统时,不得将转向盘转到底后保持不动。转向盘转到底后保持不动将导致系统过热、压力过高,并损坏转向油泵和转向机。
7)迅速接好储油罐的回流管,再将转向油加注到规定范围为止。
8)起动发动机,确保管路无渗漏即可。
四、转向系统排气
1)从储油罐上拧下储油罐盖子,把助力转向油加注到最低刻度和最高刻度之间。
2)起动发动机,并在怠速下运转10s,然后将发动机熄火。
3)向储油罐中加满助力转向油。
4)起动发动机并充分转向到最左和最右的位置,然后将发动机熄火。
5)向储油罐中加满助力转向油。
6)起动并运转发动机2min,并充分转向到最左和最右的位置。
注意:不要使转向盘停止在锁止点超过10s。
7)将发动机熄火。
8)检查储油罐,如果有气泡排出,等到油液里没有气泡排出为止,再加注转向油液到最低刻度和最高刻度之间。
9)装上储油罐盖子。
你学会了吗?
1.转向系统的作用是什么?
2.转向系统的结构是怎样的?
3.转向系统的工作原理是怎样的?
4.转向系统的维护包括哪些内容?
5.如何维护转向系统?
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