汽車轉向系的工作原理及故障分析

劉欣潔

摘 要：轉向系統就是汽車上用來改變車輛行駛方向的一個操縱機構，它的功能就是按照駕駛人員的意愿控制行駛方向，它與制動系統一樣都是汽車安全保障的關鍵。本文先是介紹了汽車轉向系統的工作原理，然后專門針對與此相關的故障進行了分析，以供參考。

關鍵詞：汽車轉向系統;工作原理;故障分析

汽車轉向系是汽車的重要組成部分，其類型有兩種，分別是機械轉向系統和動力轉向系統。分析汽車這兩種轉向系統的主要工作原理，了解常見的故障問題，掌握汽車維修與故障處理技術，可以為汽車的穩定運行提供參考，合理的規避汽車故障問題，提升汽車運行的安全性。

1 汽車轉向系統的類型及工作原理

1.1 汽車機械轉向系統的工作原理

汽車機械轉向系統，是不借助外在動力，依靠駕駛人員操作的一種裝置[1]。在目前的汽車機械轉向系統中，大概包括了以下的幾個主要部分，分別是：轉向盤、轉向軸、轉向萬向節、轉向傳動軸、轉向器、轉向搖臂、轉向節臂、轉向直拉桿、左轉向節、右轉向節、梯形臂、轉向橫拉桿、轉向減振器、機械轉向器、安全轉向軸等等。通過駕駛員對汽車的方向盤施加轉向力矩，將轉向力矩通過安全轉向軸輸入機械轉向器，其中，轉向操縱機構又是一個重要的組成部分，它包括三個主要部分，即轉向盤、轉向軸、轉向管柱等。

在汽車的行駛過程中，它可以將駕駛人員施加給轉向盤的力傳遞給轉向器，而轉向減振器又是減少汽車的振擺和輪胎的磨損，增加汽車行駛的穩定性和舒適性的必要裝置。以上這些零件相互聯系，共同完成汽車的轉向工作。作為完全依靠人力的機械轉向系統，在行駛中，每個部分的裝置都需要有一定的掌握，讓人力和機械的作用都得到應有的發揮，幫助維護汽車的穩定性和靈活性。

1.2 汽車動力轉向系統的工作原理

與汽車的機械轉向系統操作不同的是，汽車動力轉向系統不完全依靠人力來完成操縱，它需要借助機械的輔助力量，來改變或者恢復汽車在行駛中的方向變動。同時，在組成的各個部分而言，也與機械轉向系統存在差別，它包括轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構等，其中，轉向器有包括齒輪齒條式轉向器和循環球式轉向器兩種。相對于循環球式轉向器來說，齒輪齒條式轉向器的操作和構成都比較簡單且使用的時間較長，而循環球式轉向器在構成上要復雜一些，它包括兩級傳動副，即第一級螺桿螺母傳動副和第二級齒條齒扇傳動副。

在動力轉向系統中，轉向器、轉向傳動機構的工作原理分別是：將轉向盤傳遞到轉向節的力再增大一些，同時改變這種力的傳遞方向。在減振器這一器械上，分為雙向作用筒式減振器和單向作用筒式減振器，它們的作用是加快汽車振動的衰減，維持汽車在行駛中的平衡，保持汽車的穩定性。

2 汽車轉向系故障與處置分析

2.1 轉向傳動機構的裝配與調整

汽車前輪的最大轉向角就是在前輪進行向左、向右轉動過程中，在到達極限位置時的角度，這個角度會直接對汽車行駛穩定性產生不良影響，加劇輪胎磨損程度。因為轉向角相對較大，汽車轉彎過程中會在不同程度上增加橫向滑移，會導致各個零部件之間的磨損加劇，而轉向角如果過小則會出現汽車轉彎困難等問題，進而嚴重的影響行車安全性。因此，要基于規定要求進行轉向角的檢查以及調整分析。

進行汽車檢查過程中要利用舉升器頂起前橋，保障兩前輪呈現直線的行駛狀態，在檢查中要在汽車的輪胎之下墊平木板，固定白紙，通過直尺畫出平行直線，轉動方向盤到達極限狀態，根據上述方法繪制第二條直線，通過量角器測量兩直線之間的夾角，確定轉向角數值，分析數值是否符合標準，根據具體狀況進行調整，保障整體質量。調整中，通過松開緊鎖螺母的方式進行調整，保障其符合規范要求。

2.2 方向盤游動間隙的檢查與調整

方向盤游動間隙就是在轉動方向盤的時候，前輪不出現偏轉，而方向盤出現轉動的角度，標準要求是小于14°，方向盤轉動過程中要保障弧長小于37mm。

在故障檢查過程中，要保障汽車兩前輪呈現直線行駛的狀態，根據規范要求，通過游隙檢查器刻度盤等設備進行檢查，在轉動中分析是否出現問題。在進行左或者右轉動過程中，如果方向盤出現阻力，則要記錄指針位置;然后再次轉動方向盤，受到阻力停止轉動，在這個時候指針在刻度盤上劃過角度就是游動間隙。

（1）為了合理規避故障問題，進行調整之前要及時對轉向器等各個零部件進行檢查，避免零部件以及固定位置松動而出現故障問題，要對其及時緊固與調整;

（2）調整轉向器齒扇間隙。在調整過程中，要松開鎖緊螺母，順時針轉動，調整螺釘，扭緊。

2.3 前輪擺頭故障

在出現高速擺頭故障的時候，要先根據要求檢查車輪是否呈現動平衡，根據規范要求檢查輪胎配置是否存在問題，要重點分析輪胎磨損均勻問題，檢查平衡塊裝配、車輪偏擺、減振器松動、磨損等相關問題;再檢查轉向橫以及直拉桿球節，檢查各個螺栓是否出現松動或者損壞等問題，保障后傾角的正確性。進行低速擺頭檢查，重點檢查輪胎氣壓、轉向節軸承、轉向橫以及直拉桿球節是否呈現松動、轉向器裝配等零部件。要根據實際狀況及時處理，擰緊螺絲，保障各項參數符合要求。

2.4 汽車跑偏

汽車行駛過程中如果出現跑偏等問題要對輪胎氣壓、輪胎直徑、車輪軸承、彈簧鋼板是否出現變形等進行檢查，要進行系統化的檢查，排除故障隱患，技術糾正、處理存在的問題，進而保障汽車穩定運行。

2.5 檢查油量是否充足

汽車轉向系統在故障檢查過程中要根據實際狀況及時補充機油，避免因為缺油而造成汽車轉向系統故障問題。要加強對汽車轉向系統零部件的保護，減少汽車磨損以及消耗等問題的出現。

3 結束語

總之，在今后的汽車行業中，汽車轉向系統會面臨新的發展和挑戰。新的操作和技術極有可能在將來的汽車使用和汽車制造業中廣泛投入使用。因此，熟悉汽車相關裝置的工作原理并對一些故障進行分析，熟悉汽車的運作的維修，有利于更好的應對未來汽車領域的發展。

參考文獻：

[1]趙永證.汽車轉向系的工作原理及故障分析[J].山東工業技術，2019（10）：73.

[2]張建雄.汽車轉向系的工作原理及故障分析[J].民營科技，2015（11）：45-46.