張思遠(yuǎn)

蘇州華碧微科檢測(cè)技術(shù)有限公司 江蘇省蘇州市 215000

1 引言

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展、科技的不斷進(jìn)步，汽車(chē)轉(zhuǎn)向器也在不斷更新?lián)Q代，從最初的機(jī)械轉(zhuǎn)向器逐步演化產(chǎn)生動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，動(dòng)力轉(zhuǎn)向器不斷發(fā)展融入更多科技元素使得汽車(chē)轉(zhuǎn)向變得越來(lái)越輕便智能。但與此同時(shí)，汽車(chē)轉(zhuǎn)向器越來(lái)越復(fù)雜，也衍生出各種各樣前所未見(jiàn)的損壞問(wèn)題。

2 轉(zhuǎn)向器簡(jiǎn)介

汽車(chē)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從而改變汽車(chē)方向，由此可知，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)于汽車(chē)安全來(lái)說(shuō)十分重要，其中轉(zhuǎn)向器作為轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，更是重中之重。依據(jù)轉(zhuǎn)向動(dòng)力來(lái)源，可將汽車(chē)轉(zhuǎn)向器劃分為機(jī)械和動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，其中動(dòng)力轉(zhuǎn)向器發(fā)展衍生出液壓及電控液壓動(dòng)力和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器。[1]

2.1 機(jī)械轉(zhuǎn)向器

機(jī)械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向動(dòng)力來(lái)源完全是駕駛員的手力，其性能穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單但方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)比較費(fèi)力。

2.2 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是依靠發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動(dòng)力輔助汽車(chē)駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向進(jìn)行操控的裝置，其把發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成為液壓、氣壓或電能，再將液壓、氣壓或電能轉(zhuǎn)換成為能輔助汽車(chē)駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行操控的機(jī)械能，因此稱(chēng)其為動(dòng)力助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

2.2.1 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成通常為機(jī)械轉(zhuǎn)向器、油泵、助力油缸、儲(chǔ)液罐、油管及轉(zhuǎn)向控制閥組件等，也就是在機(jī)械轉(zhuǎn)向器的基礎(chǔ)上增加了液壓助力系統(tǒng)。如圖1所示：

圖1 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

其中轉(zhuǎn)向控制閥通過(guò)汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制流往助力油缸的油壓大小，對(duì)轉(zhuǎn)向助力大小進(jìn)行控制。即使液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)逐漸被各大汽車(chē)廠商棄用，但是液壓轉(zhuǎn)向器繼承了機(jī)械轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的特點(diǎn)。

2.2.2 電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

伴隨環(huán)境的日益惡化以及人類(lèi)對(duì)汽車(chē)安全性的不斷重視，液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的存在的問(wèn)題和劣勢(shì)逐漸被放大，人們開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，新型電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其改進(jìn)點(diǎn)是將車(chē)速信號(hào)融入液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，根據(jù)汽車(chē)行駛車(chē)速的不同對(duì)汽車(chē)電控液壓轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，汽車(chē)低速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向助力較大從而使轉(zhuǎn)向更輕便，汽車(chē)高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向助力較小從而使轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性高，電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只是在液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上增加了智能調(diào)節(jié)，實(shí)質(zhì)上液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的劣勢(shì)還是沒(méi)有得到改善。

2.2.3 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從根源上改善了液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的弊端，常見(jiàn)的供轎車(chē)使用的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示，其構(gòu)成為方向盤(pán)、車(chē)速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、助力電機(jī)、控制器及其減速機(jī)構(gòu)等，液壓系統(tǒng)部件被全部取消了。

其操作原理為汽車(chē)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)將方向盤(pán)上的轉(zhuǎn)矩方向和大小傳送給轉(zhuǎn)矩傳感器，再通過(guò)控制器來(lái)調(diào)節(jié)助力控制，改變助力電機(jī)提供的助力轉(zhuǎn)矩大小，并結(jié)合車(chē)速的不同來(lái)控制路感，保證了駕駛時(shí)的安全可靠性[2]。

3 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的問(wèn)題

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)尤其轉(zhuǎn)向器在平常使用中也出現(xiàn)了很多問(wèn)題。

3.1 轉(zhuǎn)向回正力矩異常

案例：安裝了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的某品牌車(chē)輛在使用中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向回正力矩不足，無(wú)法自動(dòng)回正。

經(jīng)檢查，該車(chē)輛轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)潤(rùn)滑脂出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，轉(zhuǎn)向齒條兩側(cè)銹蝕嚴(yán)重如圖3所示，即轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)進(jìn)水，腐蝕轉(zhuǎn)向器回正控制電路，造成回正控制出現(xiàn)異常。

3.2 轉(zhuǎn)向時(shí)有異響及卡滯

案例1：安裝了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的某品牌車(chē)輛在使用中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向時(shí)有異響，系統(tǒng)無(wú)故障碼。

經(jīng)檢查，該轉(zhuǎn)向器電動(dòng)助力絲杠內(nèi)部滾珠表面銹蝕如圖4所示，轉(zhuǎn)向器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾珠表面接觸發(fā)出異響。

案例2：安裝了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的某品牌車(chē)輛在使用中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向時(shí)有異響，系統(tǒng)無(wú)故障碼。

經(jīng)檢查，該轉(zhuǎn)向器左側(cè)防塵套破損，導(dǎo)致車(chē)輛在經(jīng)過(guò)涉水路面時(shí)水經(jīng)過(guò)防塵套破損部位進(jìn)入方向機(jī)內(nèi)部，導(dǎo)致方向機(jī)齒條左側(cè)潤(rùn)滑性能下降，磨損加劇，引發(fā)方向機(jī)齒條左側(cè)表面處理層損傷，并漸次脫落，抗腐蝕能力減弱，損傷逐漸加大，引起方向機(jī)左側(cè)異響及卡滯現(xiàn)象如圖5所示。

3.3 轉(zhuǎn)向無(wú)助力

案例：安裝電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的某品牌車(chē)輛在使用中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向無(wú)助力，系統(tǒng)顯示需更換轉(zhuǎn)向器。

經(jīng)檢查，該轉(zhuǎn)向器電動(dòng)助力電機(jī)三相電源線熔斷，車(chē)輛在使用過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)向輪未回正，在發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并存在轉(zhuǎn)向力的情況下對(duì)助力電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)供電，使其過(guò)載熔斷如圖6所示。

圖2 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

圖3 轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)部進(jìn)水

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)也在飛速發(fā)展，但在其發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了很多問(wèn)題。本文主要闡述了目前汽車(chē)通常使用的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的常見(jiàn)問(wèn)題，通過(guò)宏觀檢查、體視顯微鏡微觀放大對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)際使用中的損壞原因進(jìn)行解剖分析，從而能幫助人們很快找到損壞根源并制定出解決方案。

圖4 絲杠滾珠銹蝕

圖6 電源線熔斷