純電動城市公交客車轉向不能自動回正的故障排除方法

解軍

摘要：有輛純電動城市公交客車在行駛中發現往右打方向到底放手，能自動回位;往左打方向到底放手，不能自動回位的故障現象。本文淺述純電動城市公交客車轉向不會自動回正的原因及解決方案。

關鍵詞：公交客車 ?轉向 ?自動回正 ?故障排除

自動回正性能是車輛的一個基本性能，也是車輛操縱性能的一個重要的評價指標。所有機動車輛，不管采用什么樣的轉向系統，不管是不是有助力，都應該有回正能力，特別是在行駛時，靜止時很難回到直線位置，但也應該有一定的回正力。

一、轉向系統的構造原理

汽車轉向系統分為兩大類：機械轉向系統和動力轉向系統。

1、機械轉向系統

機械轉向系統以駕駛員的體力作為轉向能源，其中所有傳力件都是機械的。機械轉向系由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構三大部分組成。

當汽車轉向時，駕駛員對轉向盤施加一個轉向力矩。該力矩通過轉向軸、轉向萬向節和轉向傳動軸輸入轉向器。經轉向器放大后的力矩和減速后的運動傳到轉向搖臂，再經過轉向直拉桿傳給固定于左轉向節上的轉向節臂，使左轉向節和它所支承的左轉向輪偏轉。為使右轉向節及其支承的右轉向輪隨之偏轉相應角度，還設置了轉向梯形。轉向梯形由固定在左、右轉向節上的梯形臂和兩端與梯形臂作球鉸鏈連接的轉向橫拉桿組成。從轉向盤到轉向傳動軸這一系列部件和零件屬于轉向操縱機構。由 轉向搖臂至轉向梯形這一系列部件和零件（不含轉向節）均屬于轉向傳動機構。

2、動力轉向系統

動力轉向系統是兼用駕駛員體力和發動機動力為轉向能源的轉向系。在正常情況下，汽車轉向所需能量，只有一小部分由駕駛員提供，而大部分是由發動機通過動力轉向裝置提供的。但在動力轉向裝置失效時，一般還應當能由駕駛員獨立承擔汽車轉向任務。因此，動力轉向系是在機械轉向系的基礎上加設一套動力轉向裝置而形成的。

屬于動力轉向裝置的部件是：轉向油罐、轉向油泵、轉向控制閥和轉向動力缸。當駕駛員逆時針轉動轉向盤（左轉向）時，轉向搖臂帶動轉向直拉桿前移。直拉桿的拉力作用于轉向節臂，并依次傳到梯形臂和轉向橫拉桿，使之右移。與此同時，轉向直拉桿還帶動轉向控制閥中的滑閥，使轉向動力缸的右腔接通液面壓力為零的轉向油罐。油泵的高壓油進入轉向動力缸的左腔，于是轉向動力缸的活塞上受到向右的液壓作用力便經推桿施加在橫拉桿上，也使之右移。這樣，駕駛員施于轉向盤上很小的轉向力矩，便可克服地面作用于轉向輪上的轉向阻力矩。

3、轉向輪定位

汽車在直線行駛時，轉向輪若偶然受來自路面的外力（如碰到一塊突起的石塊）作用，或方向盤稍作轉動而偏離直線行駛方向時，轉向輪有自動恢復直線行駛的能力。轉向輪的這種自動回正作用一般稱為轉向輪的穩定效應。轉向輪的這種穩定效應是由轉向輪輪的正確定位來保證的，也就是轉向輪、主銷和前軸之間的安裝應具有一定的相對位置，這些轉向輪的定位參數包括主銷后傾角、主銷內傾角、前輪外傾角和前輪前束等參數。

二、故障現象

某公交集團反映批量純電動公交車上線運營沒多久有輛車出現了行駛中往右打方向到底放手，能自動回位;往左打方向到底放手，不能自動回位故障現象，造成車輛不能直線正常行駛。歷年來某公交集團是我公司的大客戶，我公司都是關注客戶日常保養車輛，及時通過日常保養維持車輛正常運營。而這批純電動公交車中出現了行駛中不能自動回位故障現象，對客戶造成了一定的困擾，引起客戶抱怨。為此，我公司組織技術人員排查分析故障原因，從根本上解決此故障。

三、分析原因

對此，公交汽修廠就認為轉向助力泵和電機有問題，公交汽修廠讓修理師傅將正常車輛的轉向助力泵和電機跟故障車進行對換。當轉向助力泵和電機對換后，到安全場地進行試車，結果還是往右打方向到底放手，能自動回位;往左打方向到底放手，不能自動回位，故障并沒有排除。

司機還是將車開回公交汽修廠，并強調，故障并沒有排除，把舊件換回來恢復原樣。這時公交汽修廠認識到問題的嚴重性，通過我公司服務經理向售后服務部反饋轉向不能自動回位問題，我公司技術人員和車橋廠技術人員趕往現場在公交公司安全場地試車，對轉向不能自動回正的原因進行總結：主要有轉向機問題、轉向助力機構有問題、轉向節主銷松曠、前橋懸掛零部件磨損、輪胎氣壓不符或者前輪后傾角過小及其它角度不正確等。

四、故障排除

我們針對總結故障的可能性原因進行分析，由于公交汽修廠前期對換過轉向助力泵和電機，跳過這個步驟用正常車輛的轉向機對換，檢查方向盤和轉向管柱、轉向傳動機構無問題，試車后還是出現轉向不能自動回位。該純電動城市公交客車懸掛采用前二后四氣囊式，其穩定桿、推力桿、減震桿等部件無松動，膠套沒有磨損跡象。輪胎氣壓調試到正常氣壓標準值范圍內，把前束也調試到標準值范圍內，試車后同樣還是出現轉向不能自動回位，問題沒有得到解決。

根據以上故障排除法，我們討論認為四輪定位數據是否正確才是解決問題的關鍵，轉向自動回位是四輪定位數據正確的具體表現。由于公交汽修廠沒有四輪定位儀設備，不能做出四輪定位的有效數據。隨后我們采用激光測量儀器對前橋主銷內傾角、外傾角、后傾角進行測量，測量結果出來后發現后傾角小于參數標準1°，這樣就使得后傾角減小甚至接近于零，其結果造成車輛前輪直線行駛時遇到外力偏轉后，前輪不容易回正?？紤]到該車懸掛配置前二后四氣囊，在前橋左上推力桿、右上推力桿分別添加4mm墊片，以增大后傾角角度，調試至參數標準范圍內，經車輛路試，問題得到排除。

五、小結

汽車轉彎時方向盤是會自動回正，這是為了增加汽車的操控性和行駛穩定性而特意設計的，決定因素是主銷后傾和主銷內傾，主銷后傾的影響最大，車輪轉動要以一條軸線為基準，圍繞著這條軸線旋轉，這條軸線就被稱為主銷。而方向自動回位是四輪定位數據正確的具體現。所以車輛在轉彎時方向盤不能自動回位，那么可以肯定地說是車輛的四輪數據出現了偏差造成的，也就是說應該去做四輪定位了。

參考文獻

[1]陳家瑞.汽車構造（下）.北京：機械工業出版社，2000年