汽车转向系统的技术发展与维护
适应汽车高速行驶的需要
从操纵性、稳定性和安全驾驶的角度出发,汽车制造中广泛采用了更先进的技术和方法,包括可变速比转向器和高刚度转向器。“速比大、刚性高”是目前世界上生产的转向器结构的方向。转向系统
充分考虑安全性和便携性。
随着车速的提高,驾乘人员的安全非常重要。目前,国内外许多汽车上普遍加装了防撞安全转向柱、安全带、安全气囊等吸能装置,并逐步普及。从人体工程学的角度来看,可调式转向柱和动力转向系统已经逐渐被采用。
低成本、低油耗、大批量专业化生产。
随着国际经济形势的恶化,石油危机导致经济衰退,汽车生产越来越注重经济性。因此,需要设计低成本、低油耗的汽车和低成本、合理的生产线,尽可能实现大规模专业化生产。零件的生产,尤其是转向器的生产更为突出。
汽车转向器装置的计算机化
汽车转向器的发展必须走计算机化的道路。
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现代汽车转向器的发展趋势
现代汽车转向器的应用趋势。
随着汽车工业的快速发展,转向装置的结构也发生了很大的变化。汽车转向器的结构有很多种。从目前广泛使用的转向器来看,主要有四种类型:蜗杆轴式(WP型)、蜗杆滚轮式(WR型)、循环球式(BS型)和齿轮齿条式(RP型)。这四种类型的转向器已经广泛应用于汽车中。
据了解,在世界范围内,汽车循环球式转向器约占45%,齿轮齿条式转向器约占40%,蜗轮式转向器约占10%,其他类型转向器约占5%。循环球式转向器一直在稳步发展。齿轮齿条式转向器在西欧客车上取得了很大的进步。日本汽车转向器的特点是循环球式转向器的比重越来越大。日本搭载不同类型发动机的各类汽车使用不同类型的转向器,公交车使用的循环球式转向器从60年代的62.5%增加到现在的65,438+000%(公交车已淘汰蜗轮式转向器)。大、小货车大多采用循环球式转向器,但齿轮齿条式转向器也有所发展。小型货车用循环球式转向器占65%,齿轮齿条式转向器占35%。
基于以上对转向器使用品种的分析,得出以下结论:
循环球式转向器和齿轮齿条式转向器已成为当今世界上两种主要的转向器;和蜗轮# 0;蜗杆式转向器和蜗轮式转向器正在逐渐被淘汰或保持在很小的位置。
在客车上开发转向器有不同的看法。美国和日本重点发展循环球式转向器,比例达到或超过90%。西欧重点发展齿轮齿条式转向器,比例超过50%,法国达到95%。
由于齿轮齿条式转向器的优点,其在小型汽车(包括乘用车、小型货车或厢式货车)上的应用有了突飞猛进的发展;而大型车辆以循环球转向器为主要结构。
循环球式转向器的特点
循环球式转向器具有效率高、操作轻便、转向力特性曲线平滑的特点。
布局方便。特别适用于大中型车辆和动力转向系统;易于传递驾驶员的控制信号;换向效率高,回正性好,与液压助力器的动作配合良好。
可以实现变速比特性,满足便携性要求。中间位置转向力小,经常使用,要求转向灵敏。所以希望中间位置附近的速比小一点,以提高灵敏度。大角度转向位转向阻力大,但用的少,所以希望大角度转向位速比大一点,以减少转向力。由于循环球式转向器可以实现变速比,所以应用越来越广泛。
转向力通过大量钢球的滚动接触传递,强度更大,耐磨性更好。并且转向器可以设计成等强度结构,这也是其应用广泛的原因之一。
该传动比结构刚性高,特别适用于提高高速车辆的速度。高速车辆在高速行驶时需要良好的转向稳定性,必须保证转向器具有较高的刚度。
该间隙是可调的。齿条齿扇副磨损后可以重新调整间隙,使其具有合适的转向器传动间隙,从而提高转向器的寿命,这也是这种转向器的优点之一。
中国的转向器生产,除了早期生产的解放牌车虫# 0;除了东风汽车使用的滚子式转向器和蜗杆式转向器外,其他大部分车型都采用了循环球结构,并且都有一定的生产经验。目前,解放和东风也在积极研发循环球式转向器,循环球式转向器已经广泛应用于第二代换代车。由此可见,我国的转向器也在向循环球式转向器的量产化发展。
转向器生产的专业化
循环球式转向器在国外实现了专业化生产,同时下大力气进行试验研究,大大提高了产品的产量和质量。在日本,“精工”(NSK)公司的循环球转向器以成本低、质量好、产量大逐步占领日本市场,产品销往世界各地。德国ZF公司也是著名的大型转向器专业工厂。从1948开始生产ZF转向器,年产转向器200多万台。还有一些大型的转向器制造商,如美国德尔福公司的萨吉诺分公司;英国Burm # 0;某公司是知名的专业厂家,产量和销量都很大。专业化生产已经成为一种趋势。只有走这条路,才能做出质量高、产量大、成本低、有市场竞争力的产品。
动力转向是发展方向。
动力转向系统应用广泛,不仅在重型汽车上,在高级轿车上也有应用,在中型车上的应用也逐渐普及。主要从减少驾驶员疲劳,提高机动性和稳定性;其次是减少高速行驶时前轮突然爆胎引发的事故。虽然带来了成本高、结构复杂等问题,但由于优势明显,发展迅速。
动力转向有三种形式:整体式、半分体式和组合式气门动力转向结构。目前三种形式各有特色,发展迅速。整体式多用于前轴载荷3 ~ 8t的汽车,组合阀式多用于前轴载荷5 # 0。18t车,半分体,多用于前轴载重6t以上的超重型汽车。
从发展趋势来看,国外集成式舵机发展迅速,集成式舵机的换向阀结构是当前的发展方向。
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转向系统常见故障
方向偏差
方向偏差表现为:开车时感觉车自动向一侧倾斜,必须用力握方向盘才能保持直线行驶方向。原因是:左右胎压不相等;个别制动蹄擦伤制动毂,或一个轮罩轴承过紧;个别钢板弹簧断裂,两侧钢板弹性不均;前轴或车架弯曲;前轮定位不准或两侧轴距不等;转向节主销与衬套的间隙左右不同,或横拉杆两侧球头松紧调节不同;卡车上的货物装载不均匀。
方向摆动头
转向头摆动的表现是:汽车行驶时,感觉两个前轮左右摆动,方向盘难以掌握。原因如下:水平拉杆球头调整过松(弹簧断裂或调整间隙过大);方向盘自由行程过大;方向盘与蜗杆啮合间隙过大;蜗杆上下轴承间隙过大;转向节主销与衬套间隙过大;前轮罩轴承装配松动,或前轮轮辋不圆摆;前轮定位偏差。
转弯时重重地转。
转向沉重表现为:在使行驶的汽车转弯时转动方向盘,感觉沉重、吃力。原因是:蜗杆上下轴调整过紧或轴承损坏;蜗轮蜗杆啮合过紧,转向摇臂轴与转向器衬套之间没有间隙;转向轴弯曲或管柱凹陷,相互碰撞;方向盘触磨管柱;转向节上的止推轴承缺油或损坏;转向节主销和衬套装配过紧或缺少润滑油;转向节横拉杆(直拉杆)螺塞拧得太紧,或横拉杆接头缺油;拉杆球头调整过紧,或滑块缺油;胎压不足;前轴或车架弯曲,前轮错位。
转弯时转向不足。
转弯时转向不足表现为:汽车转弯时转动不足。原因是:转向摇臂安装在摇臂轴上的位置不合适;转向角度限位螺栓调整过长;前轴前后移动;循环球或转向器扇形齿与蜗轮箱装配不当。
前轮最大偏转角的调整
汽车转弯时前轮的最大偏转角(转向角)影响转向半径(也叫通过半径)。偏转角越大,转向半径越小,汽车的机动性越强。
前轮的最大偏转角由前轴上的限位螺钉调节。方法如下:顶起前桥,转动方向盘,使前轮偏离碰撞物体(翼子板、横拉杆、车架等)8~10mm。),并转动限位螺钉将车轮限制在此位置。此时轮胎着地轨迹中心线与直线行驶时轮胎着地轨迹中心线的夹角为最大偏转角。各种型号的最大偏转角和最小转向半径不尽相同,调整前请查阅用户手册。
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转向系统维护
动力转向系统广泛应用于现代中高档轿车和重型汽车,不仅大大提高了汽车操纵的轻便性,还提高了汽车的行驶安全性。动力转向系统是在机械转向系统的基础上增加一套基于发动机输出功率的转向加力燃烧室而形成的。目前,变速杆式动力转向机构广泛应用于汽车上。这种转向器具有结构简单、转向灵敏度高、转向轻便等优点。而且由于舵机是全封闭的,平时不需要检查调整。
动力转向系统的维护主要包括:
定期检查储液罐中动力转向液的液位。
当它热的时候(66℃左右,用手摸感觉是热的),它的液位一定在冷热标志之间。如果是冷的(约265438±0℃),液位必须在ADD和CLOD标记之间。如果液位不符合要求,必须加注DEXRON2动力转向液(液压变速器油)。
动力转向系统的清洁、换油和保护
动力转向系统的清洗、换油和保护应在装有动力转向换油设备的汽车维修中心进行。应该使用特殊设备。首先用动力转向系统强力清洗剂更换动力转向系统旧油,然后用清洗剂清洗动力转向系统,最后用新油(加动力转向保护剂)更换动力转向清洗剂,直到换油结束。动力转向系统的清洗、换油和保护通常应每5万公里进行一次。这样可以保证动力转向系统工作更加安全可靠,避免早期损坏,延长使用寿命。