任务二动力式转向系统检修教学课件 中职汽车底盘构造与检修.pptx

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1、任务二 动力式转向系统检修教学课件 中职汽车底盘构造与检修工信版项目四 汽车转向系统检修 v任务任务一一 机械式转向系统的检修机械式转向系统的检修v任务二任务二 动力式转向系统的检修动力式转向系统的检修汽车转向系统是指为了让车辆按照驾驶员的意愿，用来保持或改变车辆行驶及倒退方向的一系列装置。一般是指从驾驶员操作转向盘开始到转向轮相对于车辆纵向轴线偏转之间所有动力传递装置的总称。汽车转向系统按照动力来源分为机械式转向系统和动力式转向系统。动力式转向系统根据动力来源又可分为气压式动力转向系统、液压式动力转向系统和电动助力转向系统。虽然形式有所不同，但其基础架构均由转向操纵机构、转向器和转向传动机构

2、三部分组成，不同之处在于是否采用动力输入与控制装置以及转向器的结构形式。【项目描述项目描述】v【任务目标任务目标】1.1.具有良好的人际交流能力；具有良好的人际交流能力；2 2了解动力式转向系统的功用、类型、组成及特点。了解动力式转向系统的功用、类型、组成及特点。3 3掌握液压式动力转向系统的构造与工作原理。掌握液压式动力转向系统的构造与工作原理。4 4了解电动助力转向系统的构造与工作原理。了解电动助力转向系统的构造与工作原理。5 5能够进行液压式动力转向系统部件的拆装及检修。能够进行液压式动力转向系统部件的拆装及检修。6 6能够判断液压式动力转向系统的常见故障及可能能够判断液压式动力转向系统

3、的常见故障及可能的故障部位的故障部位。v【建议学时建议学时】4 4（理论理论+实训）学时实训）学时任务二任务二 动力式转向系统的检修动力式转向系统的检修一辆2014年生产的2013款科鲁兹轿车，累计行驶120000km，发动机在怠速运转时，转向助力泵发出“嗡嗡”的响声，并且左、右转动转向盘时异响加重。维修技术人员初步判断为转向系统故障，需要对转向系统进行检修。请你根据本任务所学完成动力式转向系统的检修。【任务【任务导入导入】任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修功用：动力转向系是利用一定的动力助力方式，对转向器施加作用力以减少驾驶员转动转向盘的操纵力、减轻驾驶疲劳的转向系统。分类：

4、动力转向系按动力介质的不同分为气压式、液压式和电动式三类。气压式动力转向系主要用于采用气压制动系统的货车和客车。电动动力转向系通常需要微机控制，目前处于发展阶段，并未普及。液压式动力转向系在各类汽车上得到了广泛的应用。液压式动力转向系按液流形式可以分为常流式和常压式；按转向控制阀的运动方式又可以分为滑阀式和转阀式。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】一、气压式动力转向系统气压式动力转向系统主要应用于采用气压制动系统的货车和客车。因为气压式动力系统的工作压力较低，使得部件结构复杂，尺寸过于庞大，消耗功率多，易发生泄漏，而且转向力也不易有效控制，所以除了少量重型

5、车上使用，其他各类汽车上很少选用。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】二、液压式动力转向系统液压式动力转向系统主要由机械转向部分和液压动力装置两部分组成。采用液压作为动力，利用液压泵加压油液，再经过控制阀来调节液压油的流量和压力，根据汽车的行驶状态，对转向系统提供相应的转向动力。车辆在转向时，转向动作仍由驾驶员操纵机械部分来完成，但作用在转向机构上的力则由动力装置提供，因此能使操纵转向盘轻便省力，应用非常广泛。液压式动力转向系统形式众多，按照系统压力状态分为常压式和常流式两种。常压式液压式动力转向系统内总是保持高压状态，而常流式液压转向系统只有在转向时，系统

6、才有压力，结构相对简单且寿命长，故障率低，因此在汽车上被广泛采用。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】1机械式液压式动力转向系统机械式液压式动力转向系统就是在机械式转向系统的基础上增加了一套液压动力辅助系统，以达到省力的目的。如图所示，系统主要由动力转向泵、转向油管、储液罐以及位于整体式转向器内部的转向控制阀及转向动力缸等组成。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】（1）储液罐。储液罐的功用是储存、滤清、冷却液压动力转向系统的工作油液。其表面有不同方式标记的液面高度要求。如果液面高度太低，将使动力转向系统渗入空气，造成汽车转

7、向操作不稳，忽轻忽重或有噪声。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】（2）动力转向泵。动力转向泵是动力转向装置的动力源，一般安装在发动机前部，通过带传动或齿轮传动装置由发动机驱动。其功用有：将发动机的机械能转变为驱动转向动力缸工作的液压能；可以通过内部安装的压力控制阀保护液压系统的安全；通过流量控制阀控制转向系统流量，保证车辆在高速行驶时的稳定性。动力转向泵有多种类型，按其结构类型划分，常见的有叶片式、滑块式和滚柱式，任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】双作用叶片式动力转向泵工作原理，如图所示。动力转向泵转子上开有均布槽，叶

8、片安装在转子槽内，并可在槽内滑动。定子内表面由两段大半径的圆弧、两段小半径的圆弧和过渡圆弧组成腰形结构，转子和定子同圆心。转子在传动轴的带动下旋转，叶片在离心力和动压作用下紧贴定子表面，并在槽内作往复运动。相邻的叶片之间形成密封腔，其容积随转子由小到大、由大到小周期变化，当容积由小变大时形成一定真空度吸油；当容积由大变小时，压缩油液，由压油口向外供油。转子每旋转一周，每个工作腔各自吸、压油两次，称双作用。双作用式叶片泵两个吸油区、两个排油区对称布置，所以作用在转子上的油压作用力互相平衡。因此，这种油泵也称为卸荷式油泵。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】（3

9、）转向控制阀1）转向控制阀功用。转向控制阀的功用是根据驾驶员的转向意图控制转向助力油液的油流方向，将转向助力泵输出的工作油液引入转向助力油缸的相应腔室中，由助力油缸活塞产生的推力使车轮转向。通常安装于转向器输入轴靠上的位置。2）转向控制阀类型。按转向控制阀的运动方式可以分为滑阀式转向控制阀和转阀式转向控制阀。滑阀式转向控制阀是通过阀体沿轴向的移动来控制油液流量及方向的，简称滑阀，常见于货车等大型车辆。转阀式转向控制阀是通过阀体绕其圆心的转动来控制油液流量及方向的，简称转阀，常见于轿车。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】3 3）液压常流滑阀式动力转向装置组成

10、：液压常流滑阀式动力转向装置主要包括转向储油罐、转向油泵、转向控制阀、转向动力缸等。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】工作原理：汽车直线行驶时，滑阀在回位弹簧的作用下保持在中间位置。转向控制阀内各环槽相通，自油泵输送出来的油液进入阀体环槽A A之后，经环槽分别流入动力缸的R R腔和L L腔，同时又经环槽进入回油管道流回油罐。这时，滑阀与阀体各环槽槽肩之间的间隙大小相等，油路通畅，动力缸因其左、右两腔油压相等而不起加力作用。油泵泵出的油液仅需克服管道阻力流回油罐、故油泵负荷很小，整个系统处于低油压状态。上图为汽车右转和左转滑阀的位置上图为汽车右转和左转滑阀的

11、位置任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】2)2)液压常流转阀式动力转向装置的工作原理组成：液压常流转阀式动力转向装置的基本组成，也是有转向油泵、转向动力缸、转向控制阀等组成。1-1-转向油泵转向油泵 2-2-油管油管 3-3-阀体阀体 4-4-阀芯阀芯 6-6-油管油管 7-7-车轮车轮 8-8-转向拉杆转向拉杆 9-9-转向动力缸转向动力缸 10-10-转向摇臂转向摇臂 11-11-转向横拉杆转向横拉杆任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】工作原理 直线行驶：转阀处于中间位置，油液从进油孔B B流到阀体的环槽中，经过槽底的

12、通孔进入阀体和阀芯之间，阀芯处于中间位置。油液通过阀体和阀芯纵槽和槽肩形成的间隙，通过阀芯的纵槽流向外圆上、下油环槽，通过油道流到左、右转向动力腔L L、R R。流入阀体内腔的油液在通过阀芯纵槽流向阀体上油环槽的同时，通过阀芯槽肩上的油孔流到转向螺杆和输入轴之间的空隙中，从回油口经油管回到油罐中去，形成常流式油液循环。齿条活塞处于中间位置，动力转向器不工作。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】左转向时（右转相反）：转动转向盘，短轴逆时针转动，通过下端轴销带动阀芯同步转动，同时弹性扭杆通过销子带动阀体转动，阀体通过缺口和销子带动螺杆旋转，由于转向阻力，促使扭杆

13、发生弹性扭转，造成阀体转动角度小于阀芯的转动角度，两者产生相对角位移，造成通下腔的进油缝隙减小（或关闭），回油缝隙增大，油压降低；上腔正相反，油压升高，上下动力腔产生油压差，齿条活塞在油压差的作用下移动，产生助力作用。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】自动回正：当汽车直线行驶偶遇外界阻力使转向轮发生偏转时，阻力矩通过转向传动机构、转向螺杆、螺杆与阀体的锁定销作用在阀体上，使之与阀芯之间产生相对角位移，这样使动力缸左、右腔油压不等，产生与转向轮转向相反的助力作用，在此力的作用下，转向轮迅速回正，保证了汽车直线行驶的稳定性。l 当液压助力装置失效后，失去方向控

14、制是非常危险的，所以，旦液压助力装置失效，该助力转向器即变成机械转向器。不过。此时转向盘的自由行程加大，转向沉重。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】（4）动力式转向器动力式转向器功用。动力转向器是动力转向系统的最终执行元件，一般是将机械式转向器与转向加力装置组合到一起形成的。动力式转向器类型。液压式动力转向器根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和连接关系的不同，又可以分为整体式（机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者设计为一体）、半整体式（把机械式转向器和转向控制阀设计在一起，转向动力缸独立）和分离式（机械式转向器独立，把转向控

15、制阀和转向动力缸设计为一体）3种结构形式。一般汽车上广泛采用整体式动力转向器。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】2电子控制式液压式动力转向系统电子控制式液压式动力转向系统的结构原理与机械式液压式动力系统大体相同，最大的区别在于动力转向泵的驱动方式不同。机械式液压式动力转向系统的动力转向泵直接是由发动机通过带传动驱动的，而电子控制式液压式动力系统采用的是由电力驱动的电动油泵，不直接消耗发动机本身的动力，而且电子油泵是由电控系统控制的。不需要助力时，电子油泵关闭，进一步减少能耗。同时可以利用车速传感器、转向助力传感器等传感器的信息，通过改变电子油泵的流量和压力

16、来改变转向助力系统的力度大小，助力更为精准。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】三电动助力转向系统（EPS）1电动助力转向系统组成电动助力转向系统主要由传感器、电子控制单元（ECU）、电动机和相关机械传动装置组成，如图所示。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】（1）扭矩传感器。扭矩传感器的作用是检测作用在转向盘上的扭矩大小和方向，转换为电信号并把信号传送给电子控制单元。多采用光电式或磁电式两种结构。光电式扭矩传感器，其结构如图所示。光电式扭矩传感器由两个带孔的遮光圆盘、光电耦合器和一个弹性扭力杆组成。圆盘随、转向轴一起转动

17、，光电耦合器由一个发光二极管LED和一个光敏晶体管组成，彼此面对面相对安装，中间有扭力杆弹性连接。当转向盘转动时，因转向阻力的存在，扭力杆变形，两个光电元件之间的光电信号值即出现差值，此差值为转向动力的度量值。转向力矩越大，扭杆变形越大，差值角度就越大。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】磁电式扭矩传感器。磁电式扭矩传感器的结构如图所示，它有两对磁极环，彼此相对安装，分别连接输入端和输出端。磁电式扭矩传感器体积小，但输出的信号值精度高。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】（2）电动机及减速装置。电动机的功用是将电能转换为机

18、械能，在适当的时候提供转向动力转矩。电动机分直流有刷永磁电动机和直流无刷永磁电动机，前者可靠性差，但控制程序简单；后者可靠性高，但其控制程序复杂。减速机构起减速、增扭作用，通常为涡轮蜗杆式或行星齿轮式。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】（3）电磁离合器。电磁离合器的功用是当电动助力转向系统（EPS）发生故障或不需要助力时，离合器分离，转向系统变为普通机械式转向模式。电磁离合器的结构如图所示，其工作电压为12V（DC），当电流经滑环通过主动轮电磁线圈时，产生电磁吸力吸动从动轴上的压板压紧在主动轮上，靠摩擦力传递扭矩。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向

19、系统检修【任务【任务准备准备】2电动助力转向系统工作原理其工作过程可概括为：当操纵转向盘时，装在转向轴上的转矩、转角传感器不断地测出转向轴上的转矩与转向信号，该信号与车速信号同时输入到电子控制单元。电子控制单元根据这些输入信号，确定助力转矩的大小和方向，即确定电动机的电流大小和转动方向，调整转向辅助动力的大小并输出适当的转矩。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增扭后，加持在汽车的转向机构上，使之得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】3电动助力转向系统的分类电动助力转向系统根据电动机安装位置不同，主要有以下3种结构，如

20、图所示任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【任务【任务准备准备】一、转向助力油的检查与更换1转向助力油液面的检查（1）将车辆停在平坦的地面上，使前轮处于直行位置。（2）启动发动机，并使其达到正常的工作温度。（3）使发动机怠速运转约2min，左、右转动几次转向盘，使油温达到4080，关闭发动机。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【实践知识实践知识】（4）观察储液罐的液面，此时液面应处于“MAX”（上限）与“MIN”（下限）之间，液面低于“MIN”时，应加至“MAX”，如图所示。（5）对于用油尺检查的汽车，首先拧下带油尺的封盖，用布将油位标尺擦净，然后将带油尺的封盖插

21、入储液罐内并拧好，再次拧出，观察油尺上的标记，应处于“MAX”与“MIN”之间，必要时将转向助力油加至“MAX”处。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【实践知识实践知识】2转向助力油的更换正常情况下，汽车的转向助力油40000km就需要更换一次。如果时间过长，或者公里数过久就会导致转向助力油变质，使得管路中铁屑杂质变多，转向沉重，甚至还会毁坏转向系统。（1）转向助力油的回收。支起汽车前部，使两前轮离开地面。拧下储液罐盖，拆下转向油泵回油管，并将其接入相应的容器中。启动发动机并保持怠速运转，在回收转向助力油的同时，左右转动转向盘，直到排放干净。任务二任务二 动力式转向系统检修动力

22、式转向系统检修【实践知识实践知识】（2）加注新油与排气。将回油管连接至储液罐上。向储液罐内加注符合规定的转向助力油至“MAX”标记处。支起汽车前部，并用支架支撑，连续从左到右转动转向盘若干次，将转向系统中的多余空气排出。在此过程中，留意储液罐中的油面高度，视需要加至“MAX”标记处。将车辆停至地面，启动发动机并怠速运转，连续转动转向盘，注意油面高度的变化，当油面下降时就应不断加注转向助力油，直到油面停留在“MAX”处，储液罐中不再出现气泡为止。检查液压式动力转向系统各组成及管路有无漏油情况。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【实践知识实践知识】二、动力转向泵皮带张紧力的检查与调

23、整1皮带张紧力的检查方法一：汽车停在干燥路面上，运转发动机使油液上升到正常工作温度，左右转动转向盘，此时驱动皮带负荷最大，若皮带打滑，则说明皮带张紧度不够或油泵内有机械损伤。这种方法为快速。方法二：关闭发动机，用手以约100N的力从皮带的中间位置按下，皮带应有约10mm挠度为合适，否则必须调整。方法三：可使用如图所示的皮带张紧度测量仪进行测量。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【实践知识实践知识】2皮带张紧力的调整由于车型不同，每种车型的皮带张紧力的调整方法也略有不同，这里将以最为常见的调整方法进行介绍。（1）松开转向油泵支架上的后部固定螺栓，松开张紧螺栓的螺母，如图所示。（2

24、）通过张紧螺栓把皮带绷紧，如图所示。当用手以约100N的力从皮带的中间位置按下，皮带约有10mm挠度为合适。（3）拧紧张紧螺栓的螺母。拧紧转向油泵支架上的固定螺栓。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【实践知识实践知识】三、液压式动力转向系统故障诊断1转向沉重故障现象：装有液压式动力转向系统的汽车在行驶中突然感到转向沉重。故障原因：（1）转向储液罐缺油或油液高度低于规定要求。（2）油泵驱动皮带过松或打滑。（3）各油管接头有泄漏现象；油路堵塞或滤清器污物太多；液压回路中渗入了空气。（4）油泵磨损、内部泄漏严重；油泵安全阀、溢流阀泄漏、弹簧弹力减弱或调整不当。（5）动力缸或转向控制阀

25、密封损坏。故障诊断：针对上述原因，应先检查转向储液罐内的油液质量和液面高度，然后检查动力转向泵驱动部分的情况和油液循环情况，再对动力转向泵进行输出油压检查。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【实践知识实践知识】2异响故障现象：汽车转向时，转向系统有过大的异响，并影响汽车的转向性能。故障原因：（1）转向储液罐中液面太低，滤网堵塞，液压系统中渗入空气。（2）油管接头松动或油管破裂。（3）油泵严重磨损或损坏；油泵在工作时容易渗入空气。（4）转向控制阀性能不良。故障诊断：如果转向盘处于极限位置或原地慢慢转动转向盘时转向器发出“嘶嘶”声，有可能是转向控制阀性能不良，应更换转向控制阀。如果

26、动力转向泵发出“嘶嘶”声或尖叫声，应先检查助力油液的油量和质量，然后检查动力转向泵驱动皮带和动力转向泵的工作情况。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【实践知识实践知识】3左右转向轻重不同故障现象：汽车行驶时，向左和向右转向时的操纵力不相等。故障原因：（1）转向控制阀阀体（或滑阀）偏离中间位置，或者虽然在中间位置，但是与阀套槽肩的缝隙大小不一致；控制阀内有污物阻滞，使左右转动阻力不同。（2）油路破损泄漏。（3）液压系统中动力缸的某一油腔渗入空气。故障诊断：这种故障多是油液脏污所致，应按规定更换新油后再进行检查；若油质良好或更换新油后故障没有消除，则检查液压系统有无泄漏或混入空气；

27、若仍不能排除，则可能是由于控制阀定中不良造成的，需要对其进行分解检查或更换。任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【实践知识实践知识】4直线行驶时转向盘发飘或跑偏故障现象：汽车直线行驶时，难以保持正前方向而总向一边跑偏。故障原因：（1）油液脏污、转向控制阀回位弹簧折断或变软，使转向控制阀不能及时回位。（2）转向控制阀阀体（或滑阀）偏离中间位置，或者虽然在中间位置，但是与阀套槽肩的缝隙大小不一致。（3）流量控制阀卡滞使油泵输出流量过大或油压管路布置不合理，造成油压系统管路节流损失过大，使动力缸左、右腔压力差过大。故障诊断：首先检查油液是否脏污，然后检查、判断转向控制阀是否开启运动自如

28、，若有怀疑应拆卸检查，最后检查转向油泵流量控制阀。【实践知识实践知识】任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修一、单项选择题1在动力转向系统中，转向所需的能源来源于（）。A驾驶员的体能 B发动机动力CA、B项均有DA、B项均没有2目前动力转向系统采用最广泛的是（）。A液压式B电动式C气压式D电磁式3转向盘自由行程一般不超过（）。A15B25C30D35【自我测试自我测试】任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修4关于EPS电动助力转向系统的特点，甲称使车辆低速时转向更轻便，乙称使车辆高速时转向更轻便，则（）。A甲正确B乙正确C两人均正确D两人均不正确5关于液压式动力转向系统

29、的叙述，正确的是（）。A操作费力、维护简单B在机械式转向系统的基础上加装一套液压助力装置C常以发电机作为转向助力能源D只能用于前轴负荷较小的乘用车上6下列选项中，驱动液压动力转向泵的动力源是（）。A发动机 B发电机C水泵D空调压缩机7电动助力转向与液压式动力转向相比（）。A节能B能耗更高 C没有变化D视情况而定【自我测试自我测试】任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修二、填空题1按传能介质的不同，转向传力装置分为_和_两种。2根据电动机安装位置的不同，电动助力转向系统分为_式、_式和_式。3动力转向器由_、_和_等三部分组成。4液压式动力转向系统按液流形式可以分为和，按转向控制阀运

30、动方式又可以分为和。5转向油泵的结构类型有多种，常见的有 、和 ，其中转向油泵应用最广泛。6电控式动力转向系统主要由、转向齿轮机构和等组成。【自我测试自我测试】任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修三、判断题1动力转向系统是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成。（）2一旦液压动力转向装置失效，动力转向器将完全失去转向性能。（）3双作用式叶片泵上的溢流阀用以限定转向油泵的最大输出流量，安全阀用以限定转向油泵输出油液的最高压力。（）【自我测试自我测试】任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修4装有液压式动力转向系统的汽车，在行驶中突然感到转向沉重，一般是液压转向动力系统失效或助力不足所造成的，其根本原因在于液压不足。（）5液压动力转向系统具有“快转快助，大转大助，不转不助”的随动作用。（）6当汽车直线行驶时，液压常流转阀式动力转向装置的转阀处于中间位置。（）7液压式动力转向系统在更换助力液后不需要排空。（）【自我测试自我测试】任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修【项目小结项目小结】任务二任务二 动力式转向系统检修动力式转向系统检修 谢谢谢谢