1.车辆故障现象
2021年接到维修车辆，该车为一辆2018年吉利帝豪GL是1.8L手动进取型汽车，该车是一辆搭载着自然吸气型汽车，同时该车的转向系统还是属于机械液压助力型。行驶里程有七万多公里(图1-1)用户表示这段时间该车在转弯和掉头的时候，方向盘很沉重表示吃力，左右打方向也是这样。
图1-1 2018年吉利帝豪GL1.8L
2.问诊试车
经过售后工作人员的询问了解到客户之前在外工作，平常都是家里妻子在使用，平常也就是开车上下班使用多一点，最近客户从外地出差回来，使用汽车低速行驶时就发现转动方向盘时有明显的感觉到困难，方向盘十分沉重和费力，想回正时也很费劲，有时甚至转不动，并且时不时还会有“嘶嘶”的异响。由于客户长期不在家，一般都是家里妻子在使用，而妻子一般都不会去对汽车进行日常的检查和保养。通过与客户的沟通大致明白汽车的故障，下一步将对该车进行常规的检查：
因为该车的故障是转向沉重，所以首先我们用轮胎气压表查看轮胎气压发现气压过低只有1.6bar，当及时给气压打到标准值内达到2.2bar。下一步打开发动机舱首先查看汽车机油，看看机油颜色是否正常，闻一闻是否有刺激性气味，机油黏度是否正常，是否在标准值里；玻璃水还有没有；冷却液、转向助力油、刹车油是否也在标准范围值内。通过查看发现除转向助力油油量低于标准值外。其它几项都在正常值内,然后立即给转向助力油壶加入到正常值内。然后用万用表测量蓄电池的电压，结果为12.7V属于正常范围内。
通过初步的检查，经过与客户沟通，得到客户的准许将进行初次的试车在汽车行驶过程中发现，方向盘左右打方向都沉重并且还存在少许的噪音，掉头时打方向显得很笨重，有些打不过来。通过试车初步确认为转向系统的故障，接下来将对该车故障进行分析与研究。
3.故障分析
通过前期的问诊试车，现在对汽车的转向系统的结构与组成部分，工作原理以及常见故障进行进一步的分析与研究。图3-1吉利帝豪GL油压动力转向系统部件1、液压助力转向器带横拉杆总成2、动力转向油管3、油壶4、中间轴总成5、转向管柱总成
图3-1吉利帝豪GL油压动力转向系统部件
3.1.转向系统的组成及各自的作用
转向系可以根据转向所用的能源的不同可以分为机械转向系、动力转向系、电动助力转向系、电控转向系。虽然转向系形式多种多样，但所有的转向系都是由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部组成
（1）转向操纵机构一般是由方向盘、转向轴、转向柱管、万向节及转向转动轴等组成。它主要作用是操纵转向器和转向传动机构，使汽车转向轮进行转向。
（2）转向器的种类较多，一般按转向器中的传动副的结构形式来区分该车就是齿轮齿条式，转向器它的功用是增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。
（3）转向传动机构的功用是将转向装置输出的转向力传递给转向轮，使之偏转而实现汽车转向，还要承受因衰减及路面不平而引起的冲击振动，并能自动消除因磨损而产生的间隙，保证汽车行驶的方向。
其实汽车转向系统的作用是相当的明显和突出，它通过改变汽车转向轮的方向从而使汽车在行驶过程中完成转向或倒车。它主要是通过驾驶员根据自己的意愿，来对汽车行驶方向进行有效的控制和改变。总而言之在汽车安全行驶上，汽车转向系统起到十分重要的作用。
3.2.汽车液压转向系统的工作原理
图3-2转向器总成图
液压助力齿轮齿条式转向器工作原理：是将齿轮齿条式机械转向器与转向动力缸。它是将齿轮齿条式机械转向器与转向动力缸、转向控制阀设计成体，让它组成整体式的动力转向器。动力缸活塞与齿条制成一体，将动力缸分成左右两腔。在没有转动转向盘时,转向控制阀处于中间位置,来自动力转向泵总成的油液从转向控制阀进油口流入阀腔。由于转向控制阀处于中间位置,使动力缸左右两腔相通，则油液从转向控制阀出油口流回到油壶,因此液压助力就不起作用。当转动转向盘时,转向轴连同转向控制阀阀芯一起转动，因为受到转向节臂传来的路面转向阻力，动力缸活噻和齿条暂时都不能运动，所以转向控制阀齿轮也暂时不能和转向轴一起转动。这样，由转向轴传到转向控制阀齿轮的转矩只能使转向控制阀内的扭杆产生少许扭转变形,使转向轴连同转向控制阀阀芯得以相对转向控制阀齿轮产生不大的转动，从而转向控制阀使动力缸的一侧腔成为高压的进油腔，另一侧腔则成为低压的回油腔。作用在动力缸活塞上的高液压作用力帮助转向控制阀齿轮迫使转向齿条向一侧移动,同时转向控制阀齿轮本身也开始与转向轴同向转动。只要转向盘继续转动，扭杆的扭转变形便一直保持不变，转向控制阀的助力作用也不变。一旦转向盘停止转动,动力缸的一侧腔内的高液压作用力暂时还继续存在，导致转向控制阀齿轮继续转动，使扭杆的变形减小，直到扭杆恢复到自然状态。转向控制阀恢复到中间位置,动力缸左右两侧相通,使液压助力不起作用。此时，转向盘即停驻在某一位置上而不动,则车轮转角保持一定。若再转动转向盘,液压助力又起作用。
3.3.汽车液压转向系统常见故障
转向系统的故障有很多转向沉重是其中之一，转向沉重也有很多的原因可以引起，其中可能是转向轮的气压不足，也有可能是动力系统的传动链出现的传动配合太紧。所以汽车转向沉重要从每个故障点逐一的去排查。以下总结了汽车转向沉重的几个故障点：
（1）在液压油路中渗入客气。
（2）转向助力泵驱动皮带打滑。
（3）转向助力泵异常磨损、内部泄漏严重。
（4）液压杠密封圈泄漏。
（5）转向横拉杆球头松懈。
（6）油路堵塞或滤清器污物太多。
异响的原因有：
（1）液压系统中渗入空气。
（2）油管接头松动或油管破裂
（3）转向助力泵严重磨损或损坏。转向油罐中液面太低，油泵在工作时容易渗入空气。
（4）转向控制阀性能不良。
4.故障推想与假设
通过上面对汽车故障的分析与研究，接下来将对汽车转向沉重的故障进行推想与假设。
（1）在液压油路中渗入空气
故障现象：当液压系统中出现空气之后，液压的压力就会有所下降，从而导致汽车转向沉重。
（2）转向助力泵驱动皮带打滑
故障现象：当转向助力泵的皮带过松，往往会导致皮带打滑出现异响，此外，会造成汽车转向沉重，严重会停转。
（3）液压杆密封圈泄漏
故障现象：当密封圈泄漏时，转向助力油就会低于正常值，从而会造成汽车转向沉重。
（4）转向横拉杆球头松懈
故障现象：当转向横拉杆球头松动时，在打方向盘时转向横拉杆球头就会产生间隙，将会影响转向时的动力，导致转向时转向沉重。
（5）转向助力泵的损坏
故障现象：当油泵损坏就会出现症状有：转向时方向盘明显变重、转向时噪音加大、转向方向盘时有卡顿现象、转向时会出现转向不准等。
5.故障诊断方案设计
通过上述对该车故障的推想与假设，接下来对汽车故障的逐步排除。
（1）启动发动机，使方向盘向左右来回打死，然后检查转向助力油壶中是否有气泡产生。
（2）打开发动机舱，检查转向助力泵的皮带查看传动皮带预紧力是否正常，有无出现过度磨损，帘线断裂现象，是否无存在缺陷现象。
（3）使用举升机将汽车升起，启动汽车将方向盘左右打死时，查看液压杆有无油液泄漏。
（4）将横拉杆球头牢固地夹于卡钳上，将螺母安装在球头螺栓上，前后摇动球头上螺栓5次以上，然后使用扭力扳手，连续旋转螺帽，然后在地5圈时读出扭矩，旋转力矩：1.5-3.0N.m，转动扭矩看它在不在规定范围值内，否则需更换横拉杆总成。
（5）打开发动机舱查看转向助力泵，查看转向助力泵外是否存在油液，汽车转向时有无噪音，转动方向盘时是否有卡顿现象。
6.故障测试确认
通过上述对故障诊断的分析与研究，并做出假设与解决方案，来对故障车辆进行故障测试确认检查转向油壶内是否有气泡在热状态下对液压动力转向系统进行检查,首先启动发动机，让它在小于1000r/min的状态下使其怠速运转一会。然后转动转向盘由右侧极限位置至左侧极限位置往复旋转数次,使油温上升。让油温先预热。然后检查转向助力油时发现油液内是否有起泡现象，说明有空气进入。首先通过手指轻轻按压检查动力转向助力泵的传动带，检查确认完好之后对于液压油的高度及油液的质量进行检查，随便对油液中是否存在空气这一情况进行检查之后，还需要进一步检查各动力转向助力泵的连接处与接合面的螺栓是否有松动。发现目前检查的油路中并没有发现有任何堵塞情况。当启动汽车转动方向盘时，发现转向助力泵没有工作，油路中没有油压导致转向沉重所以可以判定是转向助力泵出现了故障，需要更换。
7.车辆修复验证
通过上述的故障诊断，确认了故障点，现在就开始进行修复
（1）更换转向油泵
①拆卸
5拆卸动力转向泵总成2颗固定螺栓并取下动力转向泵总成。4拆卸动力转向泵总成上的高压管固定螺栓和油泵油壶连接油管总成卡箍,取下动力转向泵总成上的高压管和油泵油壶连接油管总成接头。1拆卸发动机传动皮带。参见传动皮带(JLC-4G18)。2将动力转向油从动力转向管路带油壶总成中排出。3断开动力转向泵总成压力开关线束连接器。
安装：安装动力转向泵总成和动力转向泵总成2颗固定螺。力矩:45N.m(公制)33.2Ib-ft(英制)之后再安装动力转向泵总成上的高压管和油泵油壶连接油管总成接头。安装动力转向泵总成上的高压管固定螺栓和油泵油壶连接油管总成卡箍。力矩:45N.m(制)33.2Ib-ft(英制）然后再安装连接动力转向泵总成压力开关线束连接器。再到安装发动机传动皮带。再到将动力转向油加注到动力转向管路带油壶总成中。最后检查是否存在管路泄露,如有泄露重复以上步骤重新安装管路，并排出管路中的空气。通过处理完更换了转向油泵以后，交车给顾客，客户启动车辆，上路跑了几圈后发现转向没有了异响有没有发现转向沉重困难了，故障现象都消失了。故障全部排除之后就进行交车了，过了十天后回访顾客发现没有出现任何问题了一切正常，故障彻底排除。
8.总结
一瞬间三年时光转眼即逝，眼下即将面临毕业，从19届的新生突然变成了21届的毕业生，不得不慷慨一句：好快啊！记得刚来学校时的懵懵懂懂，不知道以后怎么样该怎么做什么，这一下子就到了毕业季了，同时毕业就意味着毕业设计也要来了，之前大一、大二时总觉得毕业与毕业设计离我还很遥远，想不到一下子就到了自己。其实毕业设计就是为了检测我们这大学三年的学习成果，并且在这个过程还能看到自己的不足。当我要开始写毕业设计时，想写什么一时间都不知道写什么，回忆自己所学的知识，好像很多东西都有些模糊，你说不知道嘛，也好像又好像什么都知道一点，但是又不是很熟悉，看来自己所学的东西不去巩固不去复习还是不行的。后来想写空调系统和冷却系统，因为对这两个熟悉一点，但是因为班里写这两个的同学太多了，所以还是选择换一个吧。可是除了这两个其他的都不怎么熟悉一样，最后通过和老师交流最后终于选择了转向系统，觉得通过这次做毕业设计来巩固自己所学的知识，也可以锻炼自己看看自己的不足之处。慢慢的发现自己这个不知道那个不知道要翻书查百度找资料看维修手册，发现其实我自己书上都还有笔记，只是自己没有去巩固与复习，查看一大堆的资料最终写完了毕业设计，也看到了自己的不足。老师都教过自己也学完了，就是没有温故而知新，平常没事就会玩游戏，真是书到用时方恨少啊。但学到的却是自己一生的财富，所以在以后的日子要好好珍惜，好好学习。
参考文献
[1]洪永楠《汽车故障诊断技术》北京.清华大学出版社
[2]邓璘、张俊峰《汽车综合故障诊断》北京.机械工业出版社
[3]王智春，孙秀春，张勇，曹科.《汽车底盘结构与维修》北京：兵器工业出版社.
[4]《2018款吉利帝豪GL维修手册》
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