汽车转向系的工作原理及故障分析

刘欣洁

摘 要：转向系统就是汽车上用来改变车辆行驶方向的一个操纵机构，它的功能就是按照驾驶人员的意愿控制行驶方向，它与制动系统一样都是汽车安全保障的关键。本文先是介绍了汽车轉向系统的工作原理，然后专门针对与此相关的故障进行了分析，以供参考。

关键词：汽车转向系统;工作原理;故障分析

汽车转向系是汽车的重要组成部分，其类型有两种，分别是机械转向系统和动力转向系统。分析汽车这两种转向系统的主要工作原理，了解常见的故障问题，掌握汽车维修与故障处理技术，可以为汽车的稳定运行提供参考，合理的规避汽车故障问题，提升汽车运行的安全性。

1 汽车转向系统的类型及工作原理

1.1 汽车机械转向系统的工作原理

汽车机械转向系统，是不借助外在动力，依靠驾驶人员操作的一种装置[1]。在目前的汽车机械转向系统中，大概包括了以下的几个主要部分，分别是：转向盘、转向轴、转向万向节、转向传动轴、转向器、转向摇臂、转向节臂、转向直拉杆、左转向节、右转向节、梯形臂、转向横拉杆、转向减振器、机械转向器、安全转向轴等等。通过驾驶员对汽车的方向盘施加转向力矩，将转向力矩通过安全转向轴输入机械转向器，其中，转向操纵机构又是一个重要的组成部分，它包括三个主要部分，即转向盘、转向轴、转向管柱等。

在汽车的行驶过程中，它可以将驾驶人员施加给转向盘的力传递给转向器，而转向减振器又是减少汽车的振摆和轮胎的磨损，增加汽车行驶的稳定性和舒适性的必要装置。以上这些零件相互联系，共同完成汽车的转向工作。作为完全依靠人力的机械转向系统，在行驶中，每个部分的装置都需要有一定的掌握，让人力和机械的作用都得到应有的发挥，帮助维护汽车的稳定性和灵活性。

1.2 汽车动力转向系统的工作原理

与汽车的机械转向系统操作不同的是，汽车动力转向系统不完全依靠人力来完成操纵，它需要借助机械的辅助力量，来改变或者恢复汽车在行驶中的方向变动。同时，在组成的各个部分而言，也与机械转向系统存在差别，它包括转向操纵机构、转向器、转向传动机构等，其中，转向器有包括齿轮齿条式转向器和循环球式转向器两种。相对于循环球式转向器来说，齿轮齿条式转向器的操作和构成都比较简单且使用的时间较长，而循环球式转向器在构成上要复杂一些，它包括两级传动副，即第一级螺杆螺母传动副和第二级齿条齿扇传动副。

在动力转向系统中，转向器、转向传动机构的工作原理分别是：将转向盘传递到转向节的力再增大一些，同时改变这种力的传递方向。在减振器这一器械上，分为双向作用筒式减振器和单向作用筒式减振器，它们的作用是加快汽车振动的衰减，维持汽车在行驶中的平衡，保持汽车的稳定性。

2 汽车转向系故障与处置分析

2.1 转向传动机构的装配与调整

汽车前轮的最大转向角就是在前轮进行向左、向右转动过程中，在到达极限位置时的角度，这个角度会直接对汽车行驶稳定性产生不良影响，加剧轮胎磨损程度。因为转向角相对较大，汽车转弯过程中会在不同程度上增加横向滑移，会导致各个零部件之间的磨损加剧，而转向角如果过小则会出现汽车转弯困难等问题，进而严重的影响行车安全性。因此，要基于规定要求进行转向角的检查以及调整分析。

进行汽车检查过程中要利用举升器顶起前桥，保障两前轮呈现直线的行驶状态，在检查中要在汽车的轮胎之下垫平木板，固定白纸，通过直尺画出平行直线，转动方向盘到达极限状态，根据上述方法绘制第二条直线，通过量角器测量两直线之间的夹角，确定转向角数值，分析数值是否符合标准，根据具体状况进行调整，保障整体质量。调整中，通过松开紧锁螺母的方式进行调整，保障其符合规范要求。

2.2 方向盘游动间隙的检查与调整

方向盘游动间隙就是在转动方向盘的时候，前轮不出现偏转，而方向盘出现转动的角度，标准要求是小于14°，方向盘转动过程中要保障弧长小于37mm。

在故障检查过程中，要保障汽车两前轮呈现直线行驶的状态，根据规范要求，通过游隙检查器刻度盘等设备进行检查，在转动中分析是否出现问题。在进行左或者右转动过程中，如果方向盘出现阻力，则要记录指针位置;然后再次转动方向盘，受到阻力停止转动，在这个时候指针在刻度盘上划过角度就是游动间隙。

（1）为了合理规避故障问题，进行调整之前要及时对转向器等各个零部件进行检查，避免零部件以及固定位置松动而出现故障问题，要对其及时紧固与调整;

（2）调整转向器齿扇间隙。在调整过程中，要松开锁紧螺母，顺时针转动，调整螺钉，扭紧。

2.3 前轮摆头故障

在出现高速摆头故障的时候，要先根据要求检查车轮是否呈现动平衡，根据规范要求检查轮胎配置是否存在问题，要重点分析轮胎磨损均匀问题，检查平衡块装配、车轮偏摆、减振器松动、磨损等相关问题;再检查转向横以及直拉杆球节，检查各个螺栓是否出现松动或者损坏等问题，保障后倾角的正确性。进行低速摆头检查，重点检查轮胎气压、转向节轴承、转向横以及直拉杆球节是否呈现松动、转向器装配等零部件。要根据实际状况及时处理，拧紧螺丝，保障各项参数符合要求。

2.4 汽车跑偏

汽车行驶过程中如果出现跑偏等问题要对轮胎气压、轮胎直径、车轮轴承、弹簧钢板是否出现变形等进行检查，要进行系统化的检查，排除故障隐患，技术纠正、处理存在的问题，进而保障汽车稳定运行。

2.5 检查油量是否充足

汽车转向系统在故障检查过程中要根据实际状况及时补充机油，避免因为缺油而造成汽车转向系统故障问题。要加强对汽车转向系统零部件的保护，减少汽车磨损以及消耗等问题的出现。

3 结束语

总之，在今后的汽车行业中，汽车转向系统会面临新的发展和挑战。新的操作和技术极有可能在将来的汽车使用和汽车制造业中广泛投入使用。因此，熟悉汽车相关装置的工作原理并对一些故障进行分析，熟悉汽车的运作的维修，有利于更好的应对未来汽车领域的发展。

参考文献：

[1]赵永证.汽车转向系的工作原理及故障分析[J].山东工业技术，2019（10）：73.

[2]张建雄.汽车转向系的工作原理及故障分析[J].民营科技，2015（11）：45-46.