汽车车架车桥的检测与调整论文

目录论汽车搭铁不良的危害〔摘要〕搭铁线就是一种电流的回流线，电源从电瓶正极出来，经过各种开关、电器执行机构、再经过一根回流线回到电瓶负极，形成一个循环，使电器产生各种各样动作和功用，汽车上采用的是单线制，即大多数线都是来自电源的，各种用电执行机构的回路不都是直接到电瓶负极的，而是通过汽车本身的金属机体间接地回到电瓶负极的，但凡连接到汽车金属机体的线我们都可以统称搭铁线。〔关键词〕负极；搭铁；回路电气设备的某个部分与大地之间作良好的电气联接称为接地。与大地土壤直接接触的金属导体或金属导体组称为接地体：联接电气设备应接地部分与接地体的金属导体称为接地线；接地体和接地线统称为接地装置。电气设备接地的目的主要是保护人身和设备的安全，所有电气设备应按规定进行可靠接地。汽车电路中有许多用电设备被不同颜色的电线连接起来，其中最不可忽视的应该是搭铁。负极是习惯叫法。负极搭铁的作用是所有电路用电设备的回路，搭铁不良过载故障而过热损坏，甚至起火。因此我们可以认为，搭铁是非常重要的，没有搭铁所有的电器设备，就用不了，所以千万不要小看它，把它当成可有可无的东西。1汽车电路的组成汽车整车电路通常有电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表信息系统电路、辅助装置电路和电子控制系统电路组成。1.1电源电路也称充电电路，是由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成的电路，电能分配（配电）及电路保护器件也可归入这一电路。1.2起动电路是由起动机、起动继电器、起动开关及起动保护电路组成的电路。也可将低温条件下起动预热的装置及其控制电路列入这一电路内。1.3点火电路是汽油发动机汽车特有的电路。它由点火线圈、分电器、电子点火控制器、火花塞及点火开关组成。微机控制的电子点火控制系统一般列入发动机电子控制系统中。1.4照明与灯光信号装置电路是由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、车内照明灯及有关控制继电器和开关组成的电路。1.5仪表信息系统电路是由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。1.6辅助装置电路是由为提高车辆安全安性、舒适性等而设置的各种电器装置组成的电路。辅助电器装置的种类随车型不同而有所差异，汽车档次越高，辅助电器装置越完善。一般包括风窗刮水及清洗装置、风窗除霜（防雾）装置、空调装置、音响装置等。较高级车型上还装有车窗电动举升装置、电控门锁、电动座椅调节装置和电动遥控后视镜等。电子控制安全气囊归入电子控制系统。1.7电子控制系统电路主要有发动机控制系统（包括燃油喷射、点火、排放等控制）、自动变速器及恒速行驶控制系统、制动防抱死系统、安全气囊控制系统等电路组成2汽车电路的特性2.1低压汽油车多采用12V，柴油车多采用24V。2.2直流主要从蓄电池的充电来考虑。 2.3单线制单线制即从电源到用电设备使用一根导线连接，而另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替。单线制可节省导线，使线路简化、清晰，便于安装与检修。 2.4负极搭铁将蓄电池的负极与车体相连接，称为负极搭铁。2.5并联电路中的各用电器并列地接到电路的两点间，用电器的这种连接方式叫做并联。即若干二端电路元件共同跨接在一对节点之间的连接方式。这样连成的总体称为并联组合。其特点是：组合中的元件具有相同的电压；流入组合端点的电流等于流过几个元件的电流之和；线性时不变电阻元件并联时，并联组合等效于一个电阻元件，其电导等于各并联电阻的电导之和，称为并联组合的等效电导，其倒数称为等效电阻；几个初始条件为零的线性时不变电容元件并联时的等效电容为；几个初始条件为零的线性时不变电感元件并联时的等效电为；正弦稳态下，几个复数导纳的并联组合的等效导纳为，式中Yk是并联组合中第k个导纳。并联电路中，电阻大小的计算公式为 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…… （R1、R2、R3……表示各支路电阻大小）串联和并联的区别：若电路中的各元件是逐个顺次连接来的，则电路为串联电路，若各元件“首首相接，尾尾相连”并列地连在电路两点之间，则电路就是并联电路。在并联电路中，除各支路两端电压相等以外，电阻和其它物理量之间均成反比（在相同时间内）， R1：R2=I2：I1=P2：P1=W2：W1=Q2：Q1 除电阻和电压以外，其它物理量之间又成正比I1：I2=P1：P2=W1：W2=Q1：Q2 。基本并联线路图3一般汽车电路的接线规律汽车线路一般采用单线制、用电设备并联、负极搭铁、线路有颜色和编号加以区分，并以点火开关为中心将全车电路分成几条主干线，即：蓄电池火线（30号线）、附件火线（Acc线）、钥匙开关火线（15号线）。3.1蓄电池火线（B线或30号线）从蓄电池正极引出直通熔断器盒，也有汽车的蓄电池火线接到起动机火线接线柱上，再从那里引出较细的火线。3.2点火仪表指示灯线（IG线或15号线）点火开关在ON（工作）和ST（起动）挡才有电的电线，必须有汽车钥匙才能接通点火系统、预充磁、仪表系统、指示灯、信号系、电子控制系重要电路。3.3专用线（Acc线或15A线）用于发动机不工作时需要接入的电器，如收放机、点烟器等。点火开关单独设置一挡予以供电，但发动机运行时收音机等仍需接入与点火仪表指示灯等同时工作，所以点火开关触刀与触点的接触结构要作特殊设计。3.4起动控制线（ST线或50号线）起动机主电路的控制开关（触盘）常用磁力开关来通断。磁力开关的吸引线圈、保持线圈可以由点火开关的起动挡控制。大功率起动机的吸引、保持线圈电流也很大（可达40~80A），容易烧蚀点火开关的“30－50”触点对，必须另设起动机继电器（如东风、解放及三菱重型车）。装有自动变速器的轿车，为了保证空挡起动，常在50号线上串有空挡开关。3.5搭铁线（接地线或31号线） 汽车电路中，以元件和机体（车架）金属部分作为一根公共导线的接线方法称为单线制，将机体与电器相接的部位称为搭铁或接地。搭铁点分布在汽车全身，由于不同金属相接（如铁、铜与铝、铅与铁），形成电极电位差，有些搭铁部位容易沾染泥水、油污或生锈，有些搭铁部位是很薄的钣金件，都可能引起搭铁不良，如灯不亮、仪表不起作用、喇叭不响等。要将搭铁部位与火线接点同等重视，所以现代汽车局部采用双线制，设有专门公共搭铁接点，编绘专门搭铁线路图，堪与熔断器电路提纲图并列。为了保证起动时减少线路接触压降，蓄电池极桩夹头、车架与发动机机体都接上大截面积的搭铁线，并将接触部位彻底除锈、去漆、拧紧。4汽车搭铁的含义搭铁是电路上的术语，比较常见的是在汽车修理行业搭铁是直接和负极相连（车身大架就是负极）短路的意思轻微的打铁会造成汽车跑电，严重了就会烧坏线路甚至着火。为减少蓄电池电缆铜端子在车架车身连接处的化学腐蚀，提高撘铁可靠性、统一标准，便于汽车电子设备的生产、使用和维修，汽车电气系统使用单线制时、必须统一电源负极撘铁。5汽车搭铁的形式及作用5.1主搭铁线在汽车上，搭铁线是构成电路回路的一部分，但有时候会发现大量的电器元件，就靠仅有的1—2根搭铁线来传递电流，这是因为对于电子线路，很多是数字信号及高精度的模拟信号电路，如果搭铁线有接触不良故障时，就相当于在电路中串联了一个接触电阻Rj一样，就可能会使高精度的信号值失真。因此，只有非常良好的搭铁线才能达到要求，所以在很多含有电子设备的线路中，有意识地装了少量的非常好的搭铁线(即主搭铁线)。并且在搭铁线的两端还使用了特殊形状的搭铁线连接端子、垫片和紧固螺钉，对部件的线路也给予了特殊的考虑。    主搭铁线如果出现故障将影响很多线路，而不只是一条线路工作不正常，因此维修人员在故障诊断时必须考虑主搭铁线故障，以免瞎猜乱测或更换一些价值昂贵的电器元件。5.2备用搭铁线    备用搭铁线是指已经有了主搭铁线的同一电路的第2甚至第3搭铁线。它是基于安全和性能的考虑。最简单的例子是计算机电路。附加搭铁线不仅是备用搭铁线，而且还可以改善某些具有复杂电子电路部件的搭铁状况，也就是说，如果没有这一条看似多余的备用搭铁线，虽然能勉强工作，但电路的性能就会退化或者不稳定。5.3防静电搭铁线   对汽车方面的静电而言，它的危害主要有2个方面：一是汽车上较精细的电子及无线电设备，二是汽车上的驾驶员及乘员。为了减小汽车静电的危害，在汽车上装了很多防静电搭铁线来解决这一问题。常见的防静电搭铁线主要安装在以下部位。由于车轮产生大量静电，因此有些汽车甚至在燃料系统的周围加装防静电搭铁线。在这一部位的防静电搭铁线，如果不注意会看不见它。由于汽车内乘员袖口附近、衣物及座椅等处都会产生静电，因此在底座内安装防静电搭铁线，人们可能会看不见它。为了消散加油时积聚的电荷，在燃油油箱加油口处安装有防静电搭铁线，因为加油口加油时有大量的燃油蒸气。所以，拆下任何维修口处的搭铁线后，一定要记住把它重新接好。如果加油口处的防静电搭铁线损坏了，应先装一条跨接线作为临时防静电搭铁线，且在防静电搭铁线装上前，不要将其拆下。当安装电子组件时，特别是在仪表板下面安装时维修人员身体应搭铁。因为维修人员身体向工作的位置滑动时，特别是沿着轿车的内饰件向仪表板下的工作位置滑动时，人体会产生大量静电。 5.4完全断路一般有导线断开、连接端子锈蚀、搭铁导线根本没有与车身搭铁几种情况。对于这类故障，其搭铁线失去了任何作用，严重时可能导致电器不能工作或较明显的工作不良。通常情况下都能通过目视检查发现故障，如果通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。5.5导通不良主要有导线断股、连接端子锈蚀、连接端子松动、基体件导电不良等几种情况。通常情况下都能通过目视检查发现故障，如果通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。6诊断搭接导线故障6.1断路故障断路就是电流的通路受阻，不能形成电流回路。平常工作中所说的搭铁不良故障，大多是指搭铁线断路故障。根据实践工作中的情况，按电流的流通状态可以分为完全断路和电流通道受阻(主要是接触不良)2种状况。6.1.1完全断路一般有导线断开、连接端子锈蚀及搭铁导线根本没有与车身搭铁几种情况。对于这类故障，其搭铁线失去了任何作用，严重时可能导致电器不能工作或较明显的工作不良。通常情况下都能通过目视检查发现故障，如果通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。6.1.2导通不良主要有导线断股、连接端子锈蚀、松动及基体件导电不良等几种情况。通常情况下都能通过目视检查发现故障，若通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。6.2短路（搭铁）6.2.1线路馈电端短路线路馈电端是指在电机、灯及电磁线圈等用电器前面的线路，线路馈电端短路通常是由于导线绝缘层损坏引起的。造成导线绝缘层损坏的原因有：在安装某些车身零件时固定螺钉拧得太紧安装品质差、导线太松及绝缘层内进入液体变质’绝缘层与发动机灼热的零件（如排气歧管）靠得太近而被烧穿；或被车身金属的锋刃割破；或与车身部件间摩擦磨损等。大多数损坏部位较容易看见，但并不是所有的损坏部位都能直接看见，因为有的损坏部位可能藏在门内或内饰后面。现在，汽车上的线束密集而复杂，对于不易看见的短路故障是很难发现的。可用万用表进行电压及电阻的测量，也可用检测灯和专用蜂鸣器来检查短路。为安全起见，在检查前可用电池取代汽车上的12V蓄电池作电源。因为出现短路故障时通常要烧毁熔断丝，所以在检查时首先将已打到电压档或欧姆档的万用表或欧姆表或电压表的红表笔接到断路熔断丝的负荷端，黑表笔接车身搭铁部位，然后从熔断丝座开始沿着线束移动手指，扭捏、抖动及摇晃线束（用手每次移动检查的导线长度大约为10～20cm）。当手触到短路部位时，万用表或欧姆表或电压表的读数应回到0（或接近于0）。若用检测灯和专用蜂鸣器检查短路，此时检测灯亮，蜂鸣器发出蜂鸣声。如果线束的安装较隐蔽，用上述方法不能对短路部位进行确定时，则必须拆下其饰件进行检查。很多汽车维修资料中都有汽车的布线图。可先用短路检测器进行检查，它至少可以帮助确定短路位置是否在壁板的后面或地毯的下面。对处于壁板后面的线束，只要认真地检查，就可用短路检测器找到与线束短路非常接近的部位，从而可避免为了接近线束而拆掉所有部位的壁板。6.2.2．线路搭铁端短路线路搭铁端即用电器之后的线路。线路搭铁端出现短路故障的诊断比较复杂。因为很多用电器都在搭铁端用开关控制，如果短路点是在手开关或其它控制开关之前甚至是开关本身短路，驾驶员将不能断开用电器。用电器不能断开时，一般都从用电器开始进行诊断，先断开用电器的搭铁线路，如果线路断路（例如灯熄灭或电机停转），说明问题出在线路的搭铁端。然后对照电路图沿着电路一次检查1个连接点。对于在搭铁的一端开关，可用欧姆表或电池检测灯等检查其是否短路，如果开关在断开位置电路仍然是导通的，说明开关短路，应予以更换。在实际维修中，为了节约时间，特殊情况下可采用跨接布线法，即在可以确定哪根导线出了故障时，将这根导线两端断开，在2个相应端头间接1根新导线，将其敷设在配线的外面，但要注意其敷设的路线必须是在无保护的条件下能够避免损坏，这样做只是绕过了故障部位，而不是检查了这个部位。例如，车身螺钉穿透了配线，而且仍然在原来的位置上，很可能其它线路已经被损坏，不久就可能引起故障，所以必须根据情况决定是否进行更彻底的修理。7电路搭铁不良故障的主要特征由电路搭铁不良引起的形形色色的汽车故障，大致具有以下几个特征：7.1启动困难在汽车启动系统电路中，包含有蓄电池负极与车架之间的搭铁线以及启动机磁场线圈接线柱搭铁，若这些部位接触不良，会明显影响发动机的启动性能。一辆电喷轿车，已经行驶4万km，将点火开关转至启动挡，启动机没有反应。将变速杆挂入1挡，可以推车启动。检查蓄电池的电压，正常。拆下启动机试验，运转良好。最后发现是蓄电池的负极电缆搭铁处锈蚀。由于启动机的启动电流高达100A以上，若蓄电池的负极电缆搭铁不良，在搭铁处形成很大的接触电阻，导致电压降增加。这一接触电阻与启动机电枢绕组串联并“分压”，启动时分配到电枢绕组上的电压降低，流到启动机的电流减小，所以启动机运转无力，不能产生足够大的电磁转矩带动发动机曲轴旋转，严重时导致电路不通而使启动机不能转动。7.2 仪表指示反常一辆揽胜车，用户抱怨发动机的水温太高。经过检查，发现用故障诊断仪读出的发动机水温与水温表显示的水温相差20℃。由于发动机ECU检测的水温数值与发动机的实际水温基本相符，因此怀疑水温表的传感器有问题，测量其电阻值，正常。检查其线路和搭铁，也无异常，更换水温表无济于事。最后，发现发动机的搭铁线与车身的连接处有腐蚀现象，将搭铁处用砂布打磨干净后，故障排除。分析这一故障的形成原因，是由于水温表传感器的搭铁线接在发动机上，因此水温表反映的实际上是水温传感器与蓄电池负极之间的电阻值，由于发动机本身搭铁不良造成水温传感器的电势堆积，所以感应出来的电阻值比较高，导致水温表指示反常。 另外，若仪表盘稳压器的电阻丝搭铁不良，稳压器将不能正常工作，当输出电压和输入电压相等时，会出现水温表及燃油表同时指示最大刻度的现象。 7.3 故障时有时无一辆轿车，行驶中无规律熄火，熄火后有时能启动，有时不能启动，有时等待半小时左右才能启动。连接油压表和K81解码器检查，发现当发动机突然熄火时油压表指示正常(250kPa)，同时ECU反映的蓄电池电压值突然跳动一下，于是怀疑系统搭铁不良。测量发动机壳体与蓄电池负极间的电位差为0.02V，启动机运转时的电位差为0.7V，可见启动时在搭铁处消耗了较大的电流，导致启动电流减小，因此发动机不能顺利启动。拆开发动机壳体到车身左侧的搭铁线，发现搭铁处表面有几个锈斑。由于搭铁处接触状态不稳定，而且电阻较大，因此ECU在启动时因供电不足而无法实施正常控制。用砂布打磨搭铁处的锈斑后，故障排除。7.4 产生异常火花一辆越野车，更换新启动机以后，接通点火开关，只听到“嗒嗒”的电磁开关吸合声，启动机却不旋转。拆开启动机的防尘套并接通点火开关检查，在启动机拨叉处看到强烈的电火花。原来，启动机出厂时，其外部涂有一层防止锈蚀的保护油漆，正是这层较厚的油漆使启动机与发动机的结合处接触不实，即造成启动机搭铁不良。当把启动机前端与飞轮壳接触部位的黑油漆清除干净，使其露出金属表面后，故障排除。 有的轿车在松开离合器踏板时有电火花产生，而且燃油表指针来回摆动。这种现象说明发动机搭铁不良，造成车上仪表电路出现间歇性断路，无法形成正常回路，电流便由离合器拉索流到离合器踏板处，从而在该处形成电火花。 另外，在摇车时，如果在手摇柄与保险杠之间出现火花，大多数是发动机与车架之间的搭铁铜带线松动。这种情况往往发生在汽车大修(尤其是喷漆)后，主要原因是未清除搭铁处的防锈油漆以及搭铁处固定不牢靠引起的。7.5加速时车辆前后窜动一辆桑塔纳2000轿车，装备AFE 4缸电喷发动机，怠速正常。但是出现不定期的行驶无力，加速时车辆前后窜动，在颠簸路面上情况更加严重。 用故障诊断仪检测，没有故障码显示。既然发动机怠速正常，说明进气管漏气的可能性不大。测量燃油系统压力，用钳子夹住回油管，再加速，发现燃油压力仍然偏低而且波动，说明不是燃油压力调节器的故障。考虑到故障在加速时及路面颠簸时出现，说明燃油泵泵油不连续，所以重点检查燃油系统各电接头是否存在虚接现象。用万用表测量电动燃油泵的棕色线头与发动机机体之间的电阻为80kΩ，用手拉动一下线头，电阻值又变为0，说明故障是由电动燃油泵的搭铁线接触不实引起的，经过拧紧电动燃油泵搭铁线的紧固螺钉后，故障排除。 分析原因，在电动燃油泵搭铁线接触不牢靠的情况下，怠速时由于发动机运转比较平稳，机体的振动不很剧烈，搭铁线尚能与机体接触，所以怠速时电动燃油泵基本上能够正常工作。但是在加速状态下，或者路面颠簸时，发动机的振动加大，燃油泵搭铁线与机体的连接处于不稳定的状态，即出现虚接现象，导致燃油泵的端电压降低，进而使燃油压力下降。于是燃油泵有时工作正常有时工作不正常，最终导致车辆加速时前后窜动。7.6 故障出现在剧烈碰撞之后汽车经过剧烈碰撞以后，往往引起车架变形，或者连接器松动。另一方面，许多轿车的蓄电池安装在发动机旁或者座椅下面，与电控单元、电器插头等靠得很近，一旦蓄电池的电解液溢出，很容易对周边电器设备及搭铁点造成腐蚀。8寻找线路搭铁故障和电路接触不良8.1用试灯检查导线短路先将试灯导线夹子夹在车架上即搭铁，接通开关后，将测试棒从蓄电池开始按接线顺序，逐段向用电设备方向检查，若试灯亮为导通，否则为搭铁也可采用万用表，以同样方法寻找断路故障点。8.2寻找搭铁处当接通开关时，熔断丝立即烧断，说明开关所接通的用电设备之间线路中有搭铁之处，寻找具体发生搭铁处时，先从蓄电池引出一根火线，然后从用电设备一端开始，向开关方向按次序逐段拆线头，每拆下一个线头时用火线碰一下，若在1处，用电设备工作正常，而在2处却“叭”的一声响，并且还出现强烈火花，同时用电设备仍不工作，则搭铁处就在1与2两点之间的线路中。8.3确定搭铁（短路）线路若开关接通的是几个用电设备，则说明其中某一个用电设备的线路中有搭铁（短路）处（见图）。为确定搭铁（短路）处，可先从该开关上拆下烧熔断丝一端所接通的全部线头，然后用蓄电池引来的火线分别地一一同它们相碰。若与1相碰时，用电设备工作正常，则说明该线路完好；若与2相碰时，“叭”的一声响且出现强烈火花，同时用电设备仍不工作，则说明该线路中有搭铁（短路）处（见图3b），然后参照图中的方法找出具体搭铁（短路）处即可。8.4电路接触不良用电设备不能正常工作，时好时坏，在电流较大的电路中，接触处有发热或烧蚀现象。线头连接不牢、焊接不良、接触点氧化、脏污及插头松动等。外观检查各接触点的氧化、脏污及烧蚀情况，用导线把待检查的接触处短接，如果用电装置恢复正常，说明该处接触不良。切断电源开关，用万用表欧姆档测量接触处的接触电阻，根据数据大小，也可以判明故障部位。汽车出现的故障中，大部分都是由一些具体原因引发的。在检修时，如果能围绕着故障现象以及相关因素确定一条维修思路，并且沿着此思路去查找原因，一定会快速准确地排除故障。9电路搭铁不良的排查方法启动机运转以后，若蓄电池的搭铁线温度过高，搭铁处甚至有烧红的现象，说明蓄电池的搭铁线接触不良。 对于已经使用多年的老旧汽车，其搭铁部位都不同程度地存在氧化或者腐蚀。就是新车，由于在制造厂或经销商的露天停车场存放了很长时间，也容易发生搭铁不良的现象。可以在不带电的情况下测量搭铁点的电阻值，即用万用表的一根表笔可靠地连接搭铁线，另一根表笔与车身金属部分相连接，测量其间的电阻，若存在电阻，说明搭铁不良。采用模拟振动法检查。对于有怀疑的部位，可以在垂直方向和水平方向轻轻摆动搭铁线，模拟汽车行驶时的振动状态，同时观察相关部件的反应，检查搭铁线是否有虚焊、松动、接触不良或者导线断裂等现象。如果挪动某一搭铁线时故障再现或者故障消失，说明搭铁不良的地方就在此处。 测量电压降。在电路处于通电状态下，采用万用表测量搭铁点的电压降，其读数应当尽可能低(接近0)。具体方法是：启动发动机，使用万用表的直流电压档，将红表笔接触发电机的输出端，黑表笔接触发动机的机体，测出一个电压值；然后将红表笔接触发电机的输出端，黑表笔接触车架的金属部分，再测出一个电压值。正常情况下，这两个电压值应该是一致的。若前者数值大，后者数值小，相差0.5V以上，说明存在0.5V以上的电压降，它是由发动机机体与车架之间搭铁不良引起的。 注意：检测某点的搭铁情况时，应该测量该点对电源正极的电压，尽量不要测量该点对电源负极的电阻，这是因为万用表本身具有一定的内阻，测量出的电阻值误差较大。 采用试灯检查。在使用万用表检测电路尤其是电源线和搭铁线之后，最好用有负荷的试灯加以验证，这样可以避免“有电压无电流”的电气陷阱。四、防止电路搭铁不良的几项措施 为了确保启动机有足够的电压和电流，可以采用重复搭铁的方式，即用一根粗搭铁线，一端连接在启动机附近的车架上，另一端连接在启动机下的固定螺柱上，目的是减小搭铁回路的电阻，防止因启动机的固定架、固定螺柱等处接触不良引起电压降增大。在维修中如果拆下了某根搭铁线，必须装复原位。 建议不使用高压水冲洗汽车，否则很容易在搭铁处形成氧化和腐蚀。 对于确认搭铁不良的部位，先用细砂布打磨，将油漆或锈蚀物清理干净，然后涂上专用的导电胶，最后拧紧固定螺栓或者插好连接器，这样才能避免打铁不良的危害致谢感谢老师在百忙中对本论文的帮助与指导这是我们毕业时写的你略改动一下 希望能帮到你

江苏省交通技师学院JIANGSU COMMUNICATION TECHNICIAN COLLEGE毕 业 设 计 (论 文)汽车转向系统检测与维修 Testing and Maintenance of Auto Steering System系 名： 车辆工程系 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 年 月 目 录第一章 汽车转向系统的历史与组成 11.1 汽车转向系统的历史 11.2 汽车转向系统的组成 11.2.1 转向操纵机构 21.2.2 转向器 31.2.3 转向传动机构 4第二章 汽车转向系统的分类 42.1液压助力转向系统 52.2电控液压助力转向系统 52.3电动助力转向系统 62.4线控转向系统 7第三章 汽车转向系统检测与维修 73.1转向沉重 73.1.1 故障现象 73.1.2 故障原因及处理办法 83.2方向盘自由行程过大 83.2.1 故障现象 83.2.2 故障原因及处理办法 83.3转向轮抖动 93.3.1 故障现象 93.3.2 故障原因及处理办法 93.4助力转向机构检测与维修 9结论 11致谢 12参考文献 13 汽车转向系统检测与维修 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 职称：摘要 汽车转向系统是汽车相当重要的组成部分，对汽车的操纵稳定性起着非常重要的作用，从最早的纯机械的转向系统到现在的电控转向系统，他们各自的优点也有各自的缺点。 文论述了汽车转向系统的分类，包括机械式转向系统，液压式转向系统，电控液压式助力转向系统和电控助力转向系统及线控转向系统。并简单的介绍了他们各自的工作原理，以及优缺点。最后对汽车转向系统经常出现的故障进行了分析，尤其是助力转向机构的检测与维修。关键词： 汽车 转向系统 检测 维修Testing and Maintenance of Auto Steering SystemAbstract The steering system is a very important part of the car. It plays a very important role in the handling and stability of the car. From the earliest mechanical steering system to the electronically controlled steering system, they have their own advantages and disadvantages. This article main discusses the classification of automotive steering systems, including mechanical steering system, hydraulic steering system, electronically controlled hydraulic power steering system and electronically controlled power steering system and by-wire steering system.And introduce their working principles as well as the advantages and disadvantages. Finally, the steering system failures are analysed, especially in the detection and repair of the assistance steering bodies.Key words Automobile Steering System Testing Maintenance 汽车转向系统检测与维修引言汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。一个完整的转向系统包括转向操纵机构，转向器和转向传动机构，根据转向器的不同又分为机械转向系统和动力转向系统。本文系统的分析了转向系统的各自的组成以及他们的故障检测与维修，为以后人们对汽车转向系统的研究提供了一定的参考。第一章 汽车转向系统的历史与组成1.1 汽车转向系统的历史汽车在行驶过程中，需要驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓汽车转向。就轮式汽车而言，实现汽车转向的方法是，驾驶员通过一定专设的机构，使汽车转向桥上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度。在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，称为汽车转向系统。因此，汽车转向系统的功用是保证汽车能按照驾驶员的意志而进行转向行驶。最好的转向系统为纯机械系统，由于机械系统在转向阻力非常大时，驾驶员需要很大的放线盘转向力，频繁的转向会使驾驶员感觉劳累。后来出现了液压助力转向系统，它能较好的帮助驾驶员解决转向劳累的问题，但是它不能较好的协调转向轻便和转向路感之间的矛盾，而且在能耗方面表现的不是很好。随着电子技术的发展，出现了电控液压助力转向系统，它用电机代替了液压助力转向系统中的发动机，能较好的解决了能耗的问题，而且也解决了转向轻便和转向路感之间的矛盾。但是电控液压助力转向系统中液压油的泄漏和液压系统的能耗的问题也一直没有解决掉。目前应用前景最好的是电控助力转向，它真正实现了按需转向。1.2 汽车转向系统的组成汽车转向系统主要由转向操纵机构，转向器和转向传动机构组成。1.2.1 转向操纵机构转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。主要由转向盘，转向管柱和转向传动轴等组成。下图1为某款汽车的转向操纵机构与转向器的布置图。 图1东风EQ1090E型汽车转向操纵机构与转向器布置图Fig1 The Dongfeng EQ1090E vehicle steering control mechanism and steering layout 1．转向盘转向盘由轮缘、轮辐和轮毂组成。转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴连接，转向盘上都装有喇叭按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。 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和衬套上。轿车除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。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。Mazda 6轿车转向柱管吸能装置的工作原理是：发生碰撞时，转向器向后移动，下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收了冲击能量。此外，转向柱管通过支架和U形金属板固定在仪表板上。当驾驶员身体撞击转向盘后，转向管柱和支架将从仪表板上脱离下来向前移动。这时，一端固定在仪表板上而另一端固定在支架上的U形金属板就会产生扭曲变形并吸收冲击能量。如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置，当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。1.2.2 转向器1.转向器的传动效率转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。 （1）正效率功率由转向轴输入，由转向传动机构（如转向横拉杆或摇臂）输出的情况下求得的传动效率称为正效率，显然，正效率越高越好。（2）逆效率功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的情况下求得的传动效率称为逆效率。（3）可逆式转向器逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是路面传到转向传动机构的反力很容易传到转向轴和转向盘上，利于汽车转向结束后转向轮和转向盘的自动回正，但也能将坏路面对车轮的冲击力传到转向盘，发生“打手”情况。常用于轿车、客车和货车。 （4）不可逆式转向器逆效率很低的转向器称为不可逆式转向器。不可逆式转向器使转向轮不能自动回正、没有路感。由于上述特性，在汽车上很少采用。（5）极限可逆式转向器逆效率略高于不可逆式转向器称为极限可逆式转向器。其反向传力性能介于可逆式和不可逆式之间，接近于不可逆式。采用这种转向器时，驾驶员有一定路感，可以实现转向轮自动回正，只有路面冲击力很大时，才能部分地传到转向盘。常用于越野车和矿用自卸汽车。2.齿轮齿条转向器齿轮齿条式转向器是以齿轮和齿条传动作为传动机构，适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用于轿车、微型货车和轻型货车。目前，轿车普遍采用的都是齿轮齿条式转向器。 3.循环球式转向器循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车，也用于部分轻型越野汽车。转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，使螺母沿轴向移动。同时，在螺杆、螺母和钢球间的摩擦力矩作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成“球流”。4.涡杆曲柄指销式转向器具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的球轴承上，蜗杆与锥形指销相啮合，指销用双列圆锥滚子轴承支于摇臂轴内端的曲柄孔中。当转向蜗杆随转向盘转动时，指销沿蜗杆螺旋槽上下移动，并带动曲柄及摇臂轴转动。1.2.3 转向传动机构从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转向传动机构。转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使转向轮偏转，并使两转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。1.转向传动机构的组成 转向传动机构由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形等零部件共同组成，其中转向梯形由梯形臂、转向横拉杆和前梁共同构成。 2.转向摇臂循环球式转向器和蜗杆曲柄指销式转向器通过转向摇臂与转向直拉杆相连。转向摇臂的大端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外端连接，小端通过球头销与转向直拉杆作空间铰链连接。3.转向直拉杆转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件，具有传力和缓冲作用。在转向轮偏转且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，三者之间的连接件都是球形铰链。4.转向横拉杆转向横拉杆是转向梯形机构的底边，由横拉杆体和旋装在两端的横拉杆接头组成。其特点是长度可调，通过调整横拉杆的长度，可以调整前轮前束。第二章 汽车转向系统的分类汽车转向系统根据转向能源的不同分为机械转向系统和动力转向系统两大类。机械转向系统的所有传力件都是机械的，主要由转向操纵机构，转向器和转向传动机构三大部分组成。上一章已经对其进行了分析。下面主要讨论动力转向系统。动力转向系统又分为，液压助力系统，电动助力转向系统和线控转向系统。2.1液压助力转向系统1.常压式液压助力转向系统其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向位置，也无论转向盘保持静止还是运动状态，系统工作管路中总是保持高压。2.常流式液压助力转向系统其特点是转向油泵始终处于工作状态，但液压助力系统不工作时，基本处于空转状态。多数汽车都采用常流式液压助力转向系统。2.2电控液压助力转向系统在传统液压助力转向系统的基础上加装电控系统，使辅助转向力的大小不仅与转向盘的转角增量（或角速度）有关，还与车速有关，就形成了电控液压助力转向系统。与传统液压助力转向系统相比，增加了液压反应装置和液流分配阀，而加设的电控系统则包括动力转向ECU、电磁阀和车速传感器等。电控液压助力转向系统利用电控单元根据车速调节作用在转向盘上的阻力，通过控制转向控制阀的开启程度以改变液压助力系统辅助力的大小，从而实现辅助转向力随车速而变化的助力特性。下图2为电控液压助力转向系统的示意图。 图2电控液压助力转向系统示意图Fig2 Electronically controlled hydraulic power steering system diagram2.3电动助力转向系统直接助力式电动转向系统是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的动力转向系统，可以根据不同的使用工况控制电动机提供不同的辅助动力。当转向轴转动时，转矩传感器开始工作，把两段转向轴在扭杆作用下产生的相对转角转变成电信号传给电子控制单元（ECU），ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号决定电动机的旋转方向和助力电流的大小，并将指令传递给电动机，通过离合器和减速机构将辅助动力施加到转向系统（转向轴）中，从而完成实时控制的助力转向。下图3为电动助力转向系统示意图。 图3电动助力转向系统示意图Fig3 Electric power steering system schematic 目前应用前景最好的也是电动助力转向系统，相比其他几种转向助力系统有下列的优缺点。1.优点（1）效率高、能量消耗少；（2）系统内部采用刚性连接，反应灵敏，滞后小，驾驶员的“路感”好；（3）结构简单，质量小；（4）系统便于集成，整体尺寸减小；省去了油泵和辅助管路，总布置更加方便；（5）无液压元件，对环境污染少。2.缺点（1）直接助力式电动转向系统提供的辅助动力较小，难以用于大型车辆；（2）减速机构、电动机等部件会影响汽车的操纵稳定性，正确匹配整车性能至关重要；（3）使用电动机、减速机构和转矩传感器等部件，增加了系统的成本。2.4线控转向系统线控转向系统用传感器记录驾驶员的转向意图和车辆的行驶状况，通过数据线将信号传递给车载电脑，电脑据此做出判断并控制液压激励器提供相应的转向力，使转向轮偏转相应角度实现转向。下图4为线控转向的组成示意框图。 图4线控转向组成示意框图Fig4 By-wire steering system diagram第三章 汽车转向系统检测与维修汽车转向系的性能直接关系到汽车行驶的稳定性和安全性。汽车在长期的运行中，前桥和转向系各零件会发生各种耗损，如磨损，变形，裂纹和车轮定位角改变。这些都会破坏正常运行，使汽车在行驶中，发生不同程度的转向沉重，方向不稳，行驶跑偏，前轮摇摆等故障。这将增加驾驶员的劳动强度，甚至影响到安全行驶，所以一定要重视转向系的维修与调整。常见的故障包括：转向沉重，转向盘自由行程过大和转向轮抖动。3.1转向沉重3.1.1 故障现象汽车行驶中，驾驶员向左、右转动转向盘时，感到沉重费力，无回正感；汽车低速转弯行驶和调头时，转动转向盘感到非常沉重，甚至打不动。3.1.2 故障原因及处理办法转向沉重的根本原因是转向轮气压不足或定位不准，转向系传动链中出现配合过紧或卡滞而引起摩擦阻力增大。具体原因主要有：（1）转向轮轮胎气压不足，应按规定充气。（2）转向轮本身定位不准或车轴、车架变形造成转向轮定位失准，应校正车轴和车架，并重新调整转向轮定位。（3）转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合太紧，应予调整。（4）转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小，应予调整。（5）转向器缺油或无油，应按规定添加润滑油。（6）转向器壳体变形，应予校正。（7）转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪造成互相碰擦，应予修理。（8）转向纵、横拉杆球头连接处调整过紧或缺油，应予调整或添加润滑脂。（9）转向节主销与转向节衬套配合过紧或缺油，或转向节止推轴承缺油，应予调整或添加润滑脂等。3.2方向盘自由行程过大3.2.1 故障现象汽车保持直线行驶位置静止不动时，转向盘左右转动的游动角度太大。具体表现为汽车转向时感觉转向盘松旷量很大，需用较大的幅度转动转向盘，方能控制汽车的行驶方向；而在汽车直线行驶时又感到行驶方向不稳定。3.2.2 故障原因及处理办法转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动轴中—处或多处的配合因装配不当、磨损等原因造成松旷。具体原因主要有：（1）转向器主、从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷，应予调整或更换。（2）转向盘与转向轴连接部位松旷，应予调整。（3）转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷，应予调整。（4）纵、横拉杆球头连接部位松旷，应予调整或更换。（5）纵、横拉杆臂与转向节连接松旷，应予调整或更换。（6）转向节主销与衬套磨损后松旷，应予更换。（7）车轮轮毂轴承间隙过大，应予更换等。3.3转向轮抖动3.3.1 故障现象汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时，出现转向轮各自围绕自身主销进行角振动的现象。尤其是高速时，转向轮摆振严重，握转向盘的手有麻木感，甚至在驾驶室可看到汽车车头晃动。3.3.2 故障原因及处理办法转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准，转向系连接部件之间出现松旷，旋转部件动不平衡。具体原因主要有：（1）转向轮旋转质量不平衡或转向轮轮毂轴承松旷，应予校正动平衡或更换轴承。（2）转向轮使用翻新轮胎，应予更换。（3）两转向轮的定位不正确，应予调整或更换部件。（4）转向系与悬挂的运动发生干涉，应予更换部件。（5）转向器主、从动部分啮合间隙或轴承间隙太大，应予调整或更换轴承。（6）转向器垂臂与其轴配合松旷或纵、横拉杆球头连接松旷，应予调整或更换。（7）转向器在车架上的连接松动，应予紧固。（8）转向轮所在车轴的悬挂减振器失效或左右两边减振器效能不一，应予更换。（9）转向轮所在车轴的钢板弹簧U形螺栓松动或钢板销与衬套配合松旷，应予紧固或调整。（10）转向轮所在车轴的左右两悬挂的高度或刚度不一，应予更换等。3.4助力转向机构检测与维修大多数中级以上的现代轿车，为同时满足转向省力和转向灵敏度的要求，普遍采用液压式动力转向系统。按时和正确的维护是转向系统能正常工作，减小故障和延长使用寿命的主要手段，是保证行车安全的重要措施之一。1.油液的及时补充和更换（1）经常检查储液罐的液面高度是否在油位标志的范围。检查时要注意热和冷标志。如果发现油液面高度低于规定标志时，要及时补充。还应该经常注意观察油液中是否有泡沫，有则说明系统内有空气或者液面太低，要排气或者补充油液。油液在使用和存放过程中，其品质会不断下降，严重时会直接影响转向系统的工作，甚至引起故障。故必须保障使用保质期内的油液，并按照油液使用说明书规定的行驶里程定期更换。必须使用指定的油液，不能随意更换。同时注意不能将两种不同的油液混合使用。（2）油液的排放和加注。把车水平停放，顶起前桥，支撑好汽车，是方向盘处于中间位置，打开储液罐的盖，排出罐内油液。（3）系统排气的方法。如发现系统内有空气，或者更换油液和维修液压回路时，应对系统进行排气。方法如下：把车水平停放，顶起前桥，支撑好汽车。将油液补充到标定范围，如发现下降，应及时补充足。重新接上高压线，启动发动机并使之怠速运转，将方向盘回转到左右极限位置数次，在这过程中，注意观察液面位置。2.动力转向系统的检查（1）方向盘的检查检查自由间隙。在发动机熄火，方向盘处于中间位置时，用拉力计沿方向盘的切线方向施加5N的拉力，检查方向盘的自由间隙，标准值为25-50mm。如不符合，检查转向器齿轮的啮合间隙和传动机构球头的间隙。检查回正性能。此项检查需在宽阔的场地路试，实验前应确保轮胎气压正常。首先慢性，分别向左，向右轻轻地小角度转向，检查左右转向力有无明显的不同及方向盘的回正情况，不正常则维修。如果正常，以35km/h的速度行驶，将方向盘顺（逆）时针转过90°，1-2s后放开方向盘，如果回正度超过70°，说明其回正性能良好。检查原地转向力。将汽车停于硬质的平面上，确保轮胎气压符合要求，使方向盘处于中间位置。起动发动机，使之怠速运转。用拉力计顺时针和逆时针分别拉动方向盘115度，切向力应小于37N。如果拉力过大，则检查油泵的皮带是否过松，损坏，油液是否不足，系统内有无空气，软管是否扭曲等。（2）系统油压的测试油压测试的目的是检查液压系统及其主要元件的性能。在测试之前，应确保油泵的驱动装置是正常的。检测时，在油泵出口与转向器进口之间连接专用的测试工具，连接顺序为油泵出油口-压力表-关闭阀-转向器进油口。起动发动机，对系统进行排气，并把油液补充到标志范围，原地左，右转动方向盘几次，使油温升高到50-60℃，然后让发动机怠速运转，依次做下面的检查。检查油泵的输出压力。关闭阀门，此时表上的压力即为泵的输出压力，标准值不小于8MPa。如果过低，说明油泵内部泄露严重，应大修或更换油泵。检查不同转速下系统的压力差。完全开通阀门，提高发动机转速，分别记录发动机转速为1000r/min和3000r/min时的压力值，两者之差应小于0.15MPa，如果不符合，则应维修或更换流量控制阀。检查无负荷时的压力。完全开通阀门，此时系统处于无负荷状态，压力值标准为0.8-1MPa。油压如果过大，说明液压系统内部有堵塞。检查方向盘极限位置的压力。完全开通阀门，原地分别向左和向右转动方向盘极限位置，此时表上的压力值不应小于8MPa，如果压力过小，说明转向器内漏严重，需要大修或者更换。转向压力开关的检测。油泵上安装有一路开关，其作用是，当汽车在发动机怠速或者低速转弯时接通，提高发动机的怠速转速。使发动机熄火，拨开压力开关的接头，在油泵的插座上连接欧姆表，再重新起动发动机。逐渐关闭阀门，使油压升高，然后观察开关接通时的压力值是否为115-210MPa，逐渐打开阀门，使油压降低，然后观察开关接通时的压力值是否为107-112MPa。如果有一项不符合，更换开关。压力检查完后，拆下专用测试工具，接好油管后，要注意重新给系统排气，补足油液。 结论论文分析了不同种类汽车的转向系统，以及他们各自的工作原理和优缺点。最后分析了转向系统的常见故障，对不同的故障现象提出了各自的解决办法。论文在最后对液压助力转向机构的故障进行了特别的分析。致谢在学院学习生活的三年里，我在各位老师孜孜不倦地教诲下，通过自己的努力，顺利完成了大学三年的学习任务。首先，应当感谢学院的各级领导给我们营造了良好的学习氛围和舒适的生活环境，以及对我们学业上的重视与关怀，特别是对本次毕业设计给予了大量人力、物力的支持。在本次毕业设计中，我的指导教师严谨细致、不辞辛劳和精益求精的教学态度，使我深受感动，这对我在本次毕业设计中取得的成绩起了决定性的作用，在此致以衷心的感谢。当然，也要感谢在设计中关心帮助过我的各位同学。我知道我的这次设计还存在着许多缺陷和不完善的地方，将会在今后的生活和工作中不断的去学习。参考文献[1] 丛树林,张彬.汽车底盘构造与维修[M].北京：人民交通出版社.2011.[2] 陈德阳.汽车底盘构造图册.北京：人民交通出版社.2010.[3] 蔡兴旺.付晓光.汽车构造与原理(上册)[M].北京：机械工业出版社.2010.[4] 蔡兴旺.付晓光.汽车构造与原理(下册)[M].北京：机械工业出版社.2010.[5] 屠卫星.汽车底盘构造与维修[M].北京：人民交通出版社.2010.[6] 李家本.汽车底盘构造与维修实训[M].北京：中央广播电视大学出版社.2010.[7] 宋年秀,王东杰,刘超.图解汽车底盘构造与拆装[M].北京：中国电力出版社.2008.[8] 图解新型汽车底盘构造与拆装[M].北京：机械出版社.2011.[9] 黎亚洲.汽车底盘构造与维修图解[M].北京：电子工业出版社.2009.[10] 刘文苹.汽车底盘构造与检修[M].北京：化学工业出版社.2010.[11] 张立飞,赵健.汽车底盘构造与维修[M]. 北京：北京理工大学出版社.2010.[12] 黄华友.汽车底盘构造与维修[M].北京：电子工业出版社.2010.[13] 孔令来.汽车底盘构造与维修[M].北京：机械工业出版社.2010.[14] 王家青.汽车底盘构造与维修[M].北京：人民交通出版社.2011.