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转向系统、后轴及车轮


一、 转向系统概述

汽车的转向系统是用来改变汽车行驶方向和保持汽车直线行驶的机构。

红旗CA7202E3轿车的转向系统主要由转向盘总成,转向柱总成,齿轮齿条动力转向器及横拉杆总成,动力转向油泵总成,动力转向管路(高压油管,吸油软管,回油软管),动力转向油罐总成及车轮总成组成。

主要零部件结构形式及相关参数如下表

转向盘直径

380毫米

转向盘转动总圈数

3.5

驾驶员侧机械式安全气囊

SRS-40

转向柱

安全转向柱

转向系总传动比

17.2

转向器线角传动比

53.143

转向器油缸直径

Φ28毫米

转向器总行程

186毫米

转向泵最高油压

80±10bar

转向泵最高转速

7500/

转向泵调节流量

2-7/

车轮

6JX15铝车轮

轮胎

205 R15(T级)

内轮最大转角

39.6°

外轮最大转角

33.5°

最小转弯直径

不大于11.6m

二、后轴及车轮的维修(图5-1)

1.后轴的维修

注意:不允许自行焊接或校直后轴总成或后轮毂轴。

-拆卸橡胶套如图5-2所示。

-将衬套垂直压至限位为止。

注意:肾形开口必须与控制臂的中心线成一条线,开口较大的“A”面朝前(图5-3)。

-用专用工具压入橡胶衬套(图5-4)。

-用专用工具拆卸轮毂盖(图5-5)。

-打入后轮毂外轴承的外环(图5-6)。

-打入后轮毂内轴承的外环(图5-7)。

2.车轮与轮胎的故障诊断及维修方法

车轮与轮胎进行故障诊断时,首先应检查轮胎的充气压力及轮胎和车轮的损坏状况;另外前轮和后轮的定位参数应在规定的公差范围内,否则会影响轮胎的承载能力。正常情况下,轮胎使用寿命最高可达40000km。轮胎常见故障形式包括:磨损,滚动噪音,运转不平顺,车辆跑偏等。

(1)磨损

CA7202E3红旗轿车前轮须传递转向力、驱动力、横向力及制动力,因此前轮轮胎的磨损明显比后轮轮胎快,可通过前后轮轮胎对调的方法来调节。

1)正常磨损

轮胎的正常磨损包括平稳行驶时、制动时、加速时及转向时的磨损。

2)非正常磨损

-充气压力不正确

车辆运行时,滚动的轮胎在车辆及自身重力的作用下,胎面及带束层发生循环强制变形。充气压力越低,强制变形越大,以致摩擦加剧温度升高,滚动阻力增大,轮胎急剧磨损,恶化行驶安全性。充气压力过高将加剧轮胎中央胎面磨损,路面冲击较大,影响乘坐舒适性。

-前轮定位调整错误

前轮定位调整错误将导致轮胎严重偏磨,同时将加剧轮胎胎面对角线磨损。

-后轴几何尺寸超差

后轴几可尺寸超差,导致轮胎偏置,造成轮胎偏磨。

3)磨损形态

-中央胎面磨损

常出现在长距离高速度行驶的驱动轮上,宽基轮胎尤为明显。力源是轮胎离心力和驱动力。轮胎气压过低也会加剧此类磨损。

-胎面对角线磨损

多发生在前轮驱动车辆的后轮上。造成这类磨损的原因有:车轮定位偏差、外倾角过大或前束过大。一旦出现此类磨损,可将车轮换至驱动桥。

-偏磨

导致此类磨损的原因多为高速转弯驾驶及车轮定位失调。

-锯齿形磨损

锯齿形磨损指的是花纹块表面形成的阶梯性磨损,从行驶方向看,花纹块的前端比后端偏高。在前轮驱动车辆上,后轮更易形成此类磨损。造成锯齿形磨的原因有:后轴定位值超差;轮胎压力不符合规定;极限位置转弯。

(2)滚动噪音

行驶路面、行驶车速、轮胎花纹、轮胎振动及花纹块变形都会直接影响滚动噪声音。一般来说,宽断面轮胎的滚动噪音较高。另外轮胎出现锯齿形磨损是滚动噪声急剧加大的主要原因,可通过前后轮换位的方法调节。

(3)运转不平顺

车辆在行驶中的磨损不可能沿轮胎圆周表面均匀分布,随着磨损的加剧,车轮原有的平衡状态被打破,导致车轮运转不平衡。造成车轮运转不平衡的原因有:轮辋挠曲(例如因剧烈碰撞路缘石)、轮胎安装不符和定位参数、车轮偏心及制动抱死等。

1)检测车轮的失圆度

车轮的运转不平顺性可通过车辆车轮的失圆度来判定,即检查车轮的径向跳动和轴向跳动。具体方法是:将测量仪置胎面及胎侧,用手缓缓转动车轮,记下测量仪读数,并在轮胎的最大径向跳动处作出标记。规定,径向跳动应在0.8mm内,轴向跳动应在1.2mm内,若车轮径向及轴向跳动超差,则可将轮胎沿轮辋旋转一定角度,使各部件的公差尽可能符合规定。具体的方法是将轮胎放气直至轮胎内无剩余压力,将胎圈压入轮辋槽沿轮辋转120°。再次充气前须在胎圈及其表面涂上润滑膏,然后充气至规定压力,充气后,再次检查径向及轴向跳动;若仍超差,则再转120°。如不超差而车轮有运转不平顺的现象,则应做静平衡。如仍超差,则检查轮辋。

2)静平衡

为防止出现安装误差和平衡误差,平衡前须将车轮上的脏物清除干净,然后将车轮安装在平衡机上,方法与车轮在车上的对中安装方法相同。相应不平衡量不超过10g

3)检查轮辋

将轮辋(不装轮胎)装在平衡机上或车辆上并对中,用测量仪测量其径向及轴向跳动。

由于材料表面粗糙度的影响,若干测量点可能出现异常峰值,测量时不应考虑这些峰值。

轮辋径向及轴向跳动极限值表

 

铝车轮

轴向跳动

0.5mm

径向跳动

0.5mm

4)车辆长期停驶造成轮胎变形。

轮胎变形使车辆在行驶中产生振动,定期移动车辆(每两周一次)以防止出现此现象。

(4)车辆跑偏

正常行驶条件下,即以等速或加速在平直路面上行驶时,车辆自动偏离原行驶方向,驾驶员可通过转向盘感觉到这种作用力。造成车辆跑偏的原因有:车轮定位调整有误,车轮制造尺寸超差及轮胎受侧向力作用磨损呈圆锥形等。通过路试及车轮换位可定并校正引起跑偏现象的轮胎。具体校正方法如下:

1)前提条件:

·目测检查前轴转向机构、转向横拉杆及后轴是否损坏。

·检查轮胎压力是否符合规定。

·检查轮胎表面损坏状况,如胎侧穿孔、割伤、鼓包及严重磨损。

·轮胎、车轮及制造厂家是否为一汽许可。

·路试须在无车辙的平直路面上且无强劲侧向风。

2)校正方法

·前后轮胎换位并路试。

·若仍跑偏,则更换一个前轮轮胎并路试。

·若仍跑偏,则测量前后轮定位,如定位超差则调整。

·路试直至车辆不跑偏。

(5)轮胎其它损伤

1)贮藏不当

轮胎须贮藏在黑暗、干燥、凉爽并有适度的通风地方,不得与各油质及化学物质接触。车辆与轮胎总成可层叠贮藏且充气压力应稍低于最大值,即约300 kpa。未安装车轮的轮胎最好竖直放置且每周转动一次。

2)安装不当

-充气时,胎体开裂

安装轮胎时应始终使用润滑剂,使胎圈易滑入“驼峰”(轮辋边圈上沿圆周处的凸起区域),只要两侧胎圈尚未均匀进入轮辋辋圈,轮胎安装时的充气压力切不可超过300kpa,否则过高的压力将导致胎体过度拉伸,钢丝圈撕裂,直到胎体开裂。

隐藏的胎体开裂将妨碍胎圈的可靠落座,严重影响行驶安全性。行驶中,开裂的胎体可能脱层,甚至使轮胎突然扁瘪。

-轮胎安装机使用不当导致胎圈损坏

将上侧胎圈装到轮胎安装机上时,如果对侧胎圈未完全进入轮辋槽,装配头调整不当或装配滚轮的棱边沿胎圈滚动,则可能沿旋转方向切割承受很高应力的胎圈底部,并可能切断胎圈芯钢丝。损坏区域常可发现导向滚轮的切割痕迹。

安装时,应注意观察导向滚轮是否因磨损而形成锐边,两侧胎圈及轮辋边缘是否已涂好润滑剂,同时拱起充气压力不能超过300kpa,充气压力不能超过400kpa,最后将充气压力降至规定值。

3)碰撞损伤

胎侧鼓包通常表明胎体帘线已损坏。车辆高速驶过凸起物(如路缘石)或尖锐物极易造成此类损伤。

4)扎伤

轮胎被铁钉或类似物扎伤或扎穿,造成轮胎压力缓慢下降。由于驾驶员很难察觉,可能导致轮胎胎体各部件与橡胶合成物脱离,甚至骤然完全损坏。

5)轮胎老化

造成轮胎老化的原因有物理和化学反应,长期存放等。老化的轮胎胎体可能出现硬化、脆化及龟裂现象,必须更换。

3.铝合金车轮(6JX15)与轮胎(图5-8)

三、车轮定位参数

1.前轮定位参数

最好用光学测量仪检查车轮定位。

注意事项:新车在行驶1000-2000公里后重新进行调整,测量车轮定位。

试验条件:

-用测量仪进行正确调整。

-空车状态。

-标准轮胎压力。

-转向系各连接点运动自如,无干涉现象。

-悬架系统无干涉和损坏。

前悬架 麦弗逊式独立悬架前轮定位参数表

前束

-10ˊ至+5ˊ

外倾角

左右轮之间允许的最大偏差

-30ˊ±30ˊ

30ˊ

2.前轮前束的调整

1)计算车轮定位偏差

-如果两个前束角都是正的(+/+)或者都是负的(-/-),就要从大数中减去小数并被2除。

例如:左轮前束角为+15ˊ,右轮前束角 为+5ˊ

      15ˊ-5ˊ=10ˊ

  定位偏差=10ˊ÷2ˊ=5

-如果一个前束角是正的,而另一个是负的(+/-),就将两个数值相加并被2除。

例如:左轮前束角为+15ˊ, 右轮前束角为 -5ˊ

      15ˊ+5ˊ=20ˊ

      定位偏差=20ˊ÷2ˊ=10ˊ

每种情况下得出的结果都是指两车轮相对汽车纵轴线的有效行驶方向的偏差。

2)前轮前束的调整

-把专用工具插入到孔中(在转向机侧盖和转向横拉杆托架上,见(图5-9)。

-平分总前束值,并按此值调整左右转向横拉杆。

-拆下专用工具。

重要事项:

必须先用专用工具将转向机与转向拉杆连接点固定,然后通过两个转向横拉杆来调整前束,使用光学测量仪进行检测。

3.调整前轮的外倾角(图5-10)

通过移动独立悬挂的上联接点来调整外倾角。

-卸下塑料盖。

-松开三个连接螺母。

-将专用内六角扳手插入减振器上端中心六角形中心孔内,套上套筒扳手,左右扳动,将车轮外倾角调整到正确范围内。

-拧紧三个螺母,重新检查外倾角;如有必要,可重复上述调整过程。

-盖好塑料盖。

四、转向装置

1.动力转向系统常见故障的诊断与维修

动力转向系统常见故障有:液压传动部分的泄漏;系统中渗进空气;动力转向油泵工作不良;动力转向阀失效等引起转向沉重;汽车行驶跑偏;转向时有噪声及转向盘抖动等。

1)转向沉重

装备动力转向系统的汽车,转向应该是很轻的。在行驶中突然感到转向沉重,或转向盘转不动。

原因分析:

-储油罐缺油、油液高度不足或滤网堵塞。

-回油管路中有空气。

-动力转向油泵磨损,内部泄漏严重,或动力转向油泵驱动皮带打滑。。

-动力转向油泵安全阀泄漏。

-动务转向器油缸或动力转向阀密封圈失效。

-动力转向管路的接头处有泄漏。

诊断与排除:

-检查驱动动力转向油泵的皮带是否打滑;如打滑,调整转向油泵皮带的张紧力。

-检查动力转向阀、动力转向油泵、动力转向器油缸、各油管接头处有无泄漏。从储油罐检查油质及油平面。如油质不好应更换,若发现油中有泡沫时,说明油路中有空气。对此,顶起前桥或拆下转向横拉杆,起动发动机在急速运转时,反复将转向盘从一个极限位置转到另一个极限位置,使动力转向油缸在全行程往复运动,逐步排出油路中的空气,最后将动力转向油添加到规定的液面高度。

-检查动力转向油泵安全阀、动力转向器油缸是否正常工作,在系统中接入相应的压力表和开关,接通后,将转向盘转到极限位置,起动发动机再低速运转。这时观察,若油压表读数达不到规定值,而且在逐渐关闭开关时,油压也不提高,说明动力转向油泵有故障。若油压有所提高,说明动力转向油泵良好,其故障可能发生在动力转向器油缸或动力转向阀方面。

2)汽车直线行驶时,转向盘发飘或跑偏

原因分析:

-因油液脏污使动力转向阀运动受到阻滞。

-由于动力转向阀与阀体台阶位置偏移使动力转向阀不在中间位置。

-转向泵流量控制阀卡住,使动力转向油泵油量过大。此时应对动力转向泵进行调整。

3)左右转向力不一致

原因分析:

-动力转向阀偏离中间位置。

-动力转向阀内有脏物阻滞,使左右移动时阻力不一致。

诊断与排除:

这种故障多数是转向油脏污所致,应换新油;如果油液良好,则应对动力转向阀进行维修。

4)转向时有噪音

原因分析:

-储油罐中油面过低,动力转向油泵在工作时吸油量不足,或动力转向泵驱动皮带过松。

-油路中存有空气。

-滤网堵塞,或因其破裂造成转向管路堵塞。

-各管路接头松动或油管破裂。

-动力转向油泵损坏或磨损严重。

5)转向盘抖动

当车速达到100km/h左右时,转向盘抖动,这主要由于车轮动平衡量不正确,如新换车轮后未做动平衡调整、平衡块脱落丢失、车轮变形等。 这时应将车轮拆下重新进行动平衡;如仍然存在抖动,最好更换平衡好的新车轮及轮胎总成。

2.转向盘总成(带有安全气囊)的拆装

警告!

非专业人员安装安全气囊系统前必须认真阅读《SRS-40系统保养及安装手册》,否则有可能造成人员伤害或安全气囊系统不能正常工作!

转向盘总成的拆装见(图5-11)

图5-11中:

1-安全气囊转向盘总成

·将转向盘总成按正确位置安装到转向柱上。

2-波形垫圈

3-螺母

·拧紧力矩40±8Nm。

4-气体发生器总成

·将气体发生器总成按正确位置安装到转向盘上,用手按顺时针方向旋转该总成(约40°),此时能听到限位片到位的声音,这时限位片的孔将与转向盘上的孔对正。

5-转向盘盖及气囊总成

·将转向盘盖及气囊总成上的销钉与转向盘上的孔孔对准,用手将该总成压在气体发生器总成上,至转向盘两侧的四个螺纹孔完全露出。

6-螺栓(拧紧力矩:9+2Nm)

7-左侧盖板

·用手将左侧盖板压入转向盘总成左侧。

8-右侧盖板

·用手将右侧盖板压入转向盘总成右侧。

3.转向柱的维修(图5-12)

-推出转向柱轴承(图5-13)

-将转向柱轴承压入(图5-14)

-安装夹紧垫圈(图5-15)。

·将弹簧套入转向轴。

·将新的夹紧垫圈套入转向轴。

·用芯轴a将专用工具拧到转向轴上至芯轴到头为止(螺母b退出)。

·把持住芯轴a,旋紧螺母b,直至弹簧被压紧。

注意:避免对弹簧压力过大而损坏轴承。

·松开螺母b。

·从转向轴上拧下芯轴a。

4.转向柱部分的拆装

1)拆卸

-断开电源接地搭接线(图5-16)。

-拆下仪表板下部的护板。

-拆下转向盘。

-拆下组合开关总成。

-拆下仪表板镶板(图5-17)。

-拆下仪表板镶套(图5-18)。

-拔下点火开关插座。

-拆下管夹螺栓(图5-19)。

-拆下转向轴下段管。

-拆下转向锁螺栓(图5-20)。

-拆下转向柱支架上的螺栓。

 

-转动转向柱管将转向锁从转向柱管上拆下。

 

-从仪表板开孔处,小心将转向柱管连同转向轴上段总成抽出。

2)安装

 

-将转向轴上段管,转向柱管及附件安装在一起(图5-21)

-小心插入仪表板开孔内。

 

-将转向锁装入转向柱管侧孔内。

 

-将转向柱管装入支架。

 

-将螺栓插入转向柱管及支架的安装孔中并拧紧。

 

-装上转向锁螺栓并拧紧(图5-22)

-装上点火开关插座。

 

-打开转向锁以使转向轴可以自由旋转。

 

-将转向轴上段管的两个销子插入装有衬套的下段管连接法兰销孔中。

 

-用管钳将转向轴上、下两段管固定。

 

-将转向轴下段管与转向器输入轴装在一起。

 

-带上螺栓。

 

-沿轴线拉出转向轴直到其从转向柱管上伸出a=67.5mm(图5-23)

-将转向器齿轮上螺栓拧紧。

 

-装上仪表板镶条和镶套。

 

-将弹簧装到转向轴上。

 

-装上夹紧垫圈。

 

-装上组合开关(图5-24)

-装上转向盘。

 

-接上电源接地搭接线。

 

-检查组合开关是否工作正常。

 

-装上组合仪表板装饰物。

注意:当车轮处于正前方时,转向盘应摆正。

5.动力转向装置的拆装(图5-25)

6.转向控制阀与软管连接(图5-26)

7.动力转向器的维修(图5-27)

注意:保持工作部位和零件的清洁。转向装置的各部件不能变形和焊接。在检修转向器之前,必须检查叶片泵的压力。

-紧固环箍,a=210mm(图5-28)。 

(1)控制阀及转向器齿轮部分的拆装

1)拆卸

-用虎钳将转向器壳体夹住(使用保护套)

-将控制阀壳体上的螺栓松开(图5-29)。

-松开转向器壳体上油缸处的螺栓(图5-30)。

-拆下环箍。

-松开法兰固定螺栓(图5-31)。

-将侧盖上的两个螺栓拧出约5mm。

-旋转转向齿轮,使其与转向齿条脱开。

2)安装

-用转向齿轮油脂(AOF 063 000 04)对转向齿条的齿进行润滑。

-O形橡胶密封圈子装到壳体上(图5-32)。

-将转向器齿轮推入壳体内并与转向齿条的齿啮合在一起。

-转动左端壳体以使四个新的法兰螺栓能够插入装配。

-转动右端壳体以使法兰上的标记与壳体上的标记对齐(图5-33箭头所示)。

3)按规定扭矩将法兰螺栓固定

-用专用的空心螺栓和O形橡胶密封圈将两段油管固定到控制阀及油缸壳体上(图5-34)。

-安上油管固定夹子。

重要事项:

固定两段钢制油管的空心螺栓的端面有一限位中心孔,并带冲压的辩别标记,同时注意所要连接的两个油管是有区别的,一个是带有减振段的油管,一个是不带减振段的油管。

-将防护套推靠在法兰上,用软管环箍钳子(V. A. G.1275)将其固定住。

-以相同的角度交替旋转侧盖上的两个螺栓,拧紧力矩为20Nm,同时应确保O形橡胶密封圈正确地安装在壳体上。

注意:

转向器齿轮装上后,检查前轮前束;需要时要重新调整转向盘。请按下列要求检查侧盖同转向齿轮间的间隙,需要时,进行调整。

转向间隙的调整:

注意:这项调整工作需要两名机械工人。调整转向间隙时,需将发动机熄火,车轮着地。

-车轮位于正前方。

-一个人来回轻轻转动转向盘(从中间位置向两侧约转动30°),如果间隙过大,能听到轻微的碰击噪音。

-另一个人小心转动侧盖上的调整螺栓,直至车内听不到碰击噪音为止。

-将调整螺栓再旋紧45°(1/8圈)。

-进行路试。

-如果转向不能自动回位,将调整螺栓松开约15°

-重新进行路试直到满意为止。

(2)动力转向控制阀及小齿轮系统的的维修(图5-35)。

注意:控制阀壳体上的任何漏油现象都可以用维修备件包所提供的密封件来消除。

-把控制阀壳体中的油封压出(图5-36)。

-从转向器左端壳体中取出油封(图5-37)。

使用专业提取器,如kuko21/4。

拧动螺母,拧到提取器勾的两个爪伸出金属套的上方为止,用手取出油封。

-将油封完全压入左壳体中(图5-38)。

8.动力转向储油罐的拆装

1)储油罐的拆装,见(图5-39)

2)液压油的添加

注意:已经排放出去的液压油,不许再使用了,无论是更换液压件还是换油,都必须用无色酒精清洗滤清器。发动机工作一段时间后,转向系统中的液压油可自动排去气体。

-按最大标记,装满液压油(图5-40)

-如果汽车被千斤顶顶起,发动机熄火,在车轮被完全抱死时迅速旋转几下转向盘,可使液压油中的气体能够从油路中排出。

-按最大标记再注满油

-汽车的前轮处于直线位置时,以怠速起动发动机大约2分钟。

-注意油罐中的油位,一旦无气泡出现,把发动机关闭,按照油罐上的标记,把液压油添满至最大标记处。

9.动力转向泵的拆装(图5-41)

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