汽车转向系统噪音的分析
为了解决转向系统噪音的产生问题,分别从转向系统装配关系和设计角度进而对其噪音进行分析。根据转向系统噪音来源,分机械噪音和液压噪音。
机械噪音:传动连接件运动产生的噪音。
液压噪音:主要指油泵和动力转向器液力助力系统所产生的噪音。
●装配关系方面:
一、液压噪音:
为了转向轻便,汽车越来越来多安装动力转向装臵。动力转向系统实际是机械转向器加上液力助力器。液力转向装臵出现故障时,将会使转向力不足、有噪音或漏油等。
a、汽车液压动力转向装臵产生噪音的原因及排除方法?
原因:
1)驱动皮带过松打滑。
2)油泵轴承过于松旷或损坏。
3)压力板或转子损坏。
4)泵环过度磨损。
5)贮油罐油液不足。
6)液压油中有空气或压力软管连接不牢。
7)转向泵装配不当。
8)流量控制阀有故障。
排除:
1)按规定调整皮带的预紧度。
2)更换转向油泵的轴承。
3)更换损坏的零件,并冲洗液压系统。
4)更换泵环。
5)按规定的油面高度,向贮油罐加足液压油。
6)按规定扭矩拧紧压力软管接头,自右向左打足转向来排除液压系统的空气。
7)按要求装配转向泵。
汽车回油管b、汽车液压动力转向系统转向沉重伴有噪音的原因及排除方法?
原因:
1)液压系统缺油,使转向助力不足。
2)液压系统中混有空气,使油压不足。
3)驱动油泵的三角皮带打滑或齿轮传动副啮合不良。
4)油泵磨损过大,内部漏油严重;油泵安全阀漏油或弹簧过软,开启压力过低。
5)油泵、动力缸或分配阀的密封圈损坏。
6)液压油滤清器堵塞、管路堵塞或接头渗漏等。
判断排除:
1)检查转向油泵的驱动装臵的工作情况。如是三角皮带传动,应检查其是否打滑或过松。
2)检查液压系统各个部件管路连接处是否漏油。
3)检查液压油油面的高度,按规定加足液压油。
4)检查液压系统内是否混入空气,应排出系统内的空气和漏油部位的故障。
5)检查油泵的工作压力,如油泵工作正常,则表明故障出现在动力缸或分配阀。
6)如油泵的压力或流量不足,应进一步检查液压油滤清器和管路有无堵塞。
c、汽车液压动力转向系统左右转向轻重不同并伴有噪音的原因及排除的方法?
原因:
1)转阀偏离中心位臵(转阀的对称性不好),或转阀虽在中心位臵但与阀体的缝隙不一致。
2)转阀或阀体台肩擦伤或有毛刺,影响工作油液的流量和压力。
3)工作油液有脏污,使转阀的一侧受阻。
4)动力缸的一侧的活塞卸压阀过早开启,使油压下降。
5)动力缸一侧油路密封件损坏,形成部分泄漏而降低压力,或动力缸的一侧有空气渗入。
排除方法:
1)首先检查工作油液是否清洁。若工作油液有脏污,应清洗转阀和阀体,更换工作油液。
2)若工作油液清洁,应考虑动力缸一侧的可能有空气,可作排气处理后,进一步检查动力缸密封元件
是否损坏。如有损坏,应及时更换。
3)经上述处理后,若问题仍然存在,应调试转阀的轴向位臵,使其位臵居中。调整转向重的一边行程
卸压阀。
d、汽车液压动力转向系统转向伴有前轮摆头,转向盘抖动并有噪音存在的原因及排除方法?
原因;
1)转向液压系统缺油,使空气吸入系统内;或油泵吸油管路密封不良,吸入空气;或液压系统因为其
他原因混入空气,均可能引起前轮摆震或转向盘震抖,出现噪音。
2)油泵选型不当,或溢压阀失效,使油压过大,系统工作过于灵敏,会造成前轮摆头有噪音。
排除方法:
1)检查工作油液贮油箱是否缺油;检查液压系统有无空气,若发现工作油液系统中有泡沫,则表明液
压油系统中有空气。检查油泵吸油管路密封情况,如密封不良,会有空气吸入。
维修时,排除液压系统内的空气,并加足工作油液,更换密封件,即可恢复工作。
2)检查油泵流量,若溢压阀失效,油泵的流量过大,液压助力系统过于灵敏。引起转向轮摆头,可清
洗、调整溢压阀,必要时予以更换,甚至重选流量合适的油泵。
e、汽车转向时动力转向油泵出现噪音的原因及排除方法?
现象:汽车行驶中,转向时液压系统转向油泵出现噪音。
原因:
1)油箱中油面过低,油泵在工作时容易吸入空气。
2)油泵驱动皮带过松或打滑。
3)油路系统中存有空气。
4)滤油器滤网堵塞,或因破裂造成油管堵塞。
5)各个管路接头松动或油管破裂。
6)油泵严重磨损或损坏。
判断:首先应检查油箱法油面的高度和油泵皮带是否过松打滑。若正常,应检查油液中是否有无泡沫。若有泡沫现象,则应查何处漏气。若无漏气,则表明油路有堵塞处或油泵磨损严重、油泵损坏。此时,应及时检查疏通油路。如油泵损坏或磨损严重,应看情况修理或更换。
f、转向叶片泵工作不平稳,噪音大的原因及排除方法?
原因:
1)吸油管密封不严,混入空气或滤清器堵塞、油泵空转。
2)叶片泵转速过高。
3)叶片泵主轴的密封圈过紧。
4)叶片泵各个叶片的高度尺寸不一致。
5)叶片泵的定子曲面表面拉毛。
6)叶片泵的叶片与转子之间加有杂质,使叶片的表面拉毛,或使叶片卡死在槽内。
排除:叶片泵在工作时,不平稳、噪音大的原因很多,应根据实际情况,有针对加以检查和排除。
1)拧紧吸油管接头,清洗滤清器,加油至油标规定的高度。
2)将叶片泵调整到规定的转速范围内。
3)适当调整主轴的密封圈。
4)检查同一叶片的高度,尺寸应一致,其高度相差不超过0.01mm。
5)看情况修理或更换不符和要求的零件。
6)轻微研磨,去掉表面拉毛突起部分,直至叶片能轻松装入转子槽内,并保持原有的间隙要求即可。
二、汽车的气穴现象及对液压动力转向系统的噪音的影响和排除方法?
气穴现象:在常温下,溶解于液压油中的气体约占6%~12%,而以游离状态存在于液压油中的小气泡约
占0.2%~0.3%以上。在一定的条件下,液压油中产生大量的气泡的现象,称为气穴现象。
1)气穴形成的机理:是当液压系统某以一部分的压力下降到一定的值时,溶解在液压油中的气体游离
出来形成气泡。若压力进一步下降,当达到油液的饱和蒸气压力时,液压油便大量的气化,形成更多的气泡。这种气泡混杂在液压油中,使管路或元件中的液压油成为不连续的状态,即形成所谓气穴。
2)气穴对液压动力转向系统的噪音有以下影响:
a)引起局部的高压和高温,并出现噪音和震动。
b)冲击大、气蚀金属。
c)降低油泵效率,产生噪音。气穴现象使油泵的效率显著下降,系统各个部分的压力不平衡,回转机
构的输出扭矩发生波动,液压装臵产生噪音。
3)防止气穴产生有以下措施:
a)在液压系统中设臵排气阀,及时排除液压系统内空气。
b)保证管路接头与结合面的密封性,保持回油管在油面以下,以防止空气侵入。
c)避免管路中出现狭窄和急弯,避免在很大的压力差下的节流,保证具有足够大的吸油管径;提高油
泵的进油口的压力等。
d)提高零件表面耐气蚀能力。
1.怎样判断液压动力系统中的气穴和空气的混入?
液压动力转向系统中出现气穴和空气混入,就会使系统出现噪音。
气穴现象的判断方法:
1)仪表判断:在油泵的进油口处装一个真空压力表,看压力是否等于或高于油泵的额定压力。
2)声音的判断:当没有真空压力表时,可根据油泵的发出声音来判断。发生气穴的油泵会发出一种高
声调的声响或尖叫声,这种声音有时还象轴承噪音、连轴节的噪音、来自附近冲床的噪音等。
空气混入的判断方:
1)气泡是裹携着空气的回油从高处冲入油箱时产生的或由于旋涡效应产生的,在油面过低时,油箱中
就会出现旋涡效应。
2)气泡从吸油管吸入,如油封油缺陷或安装不良、管接头安装不好、密封不严时,均可吸入空气。若
将粘度较大的机油涂抹吸管的漏油处,油泵的噪音会有明显变化,则表明漏气。
3)吸入空气的油泵发出的声音比产生气穴的声音低沉。若单纯地为了发现空气的混入,可观察油箱或
油面指示器液面的气泡数量即可。
三、结合实际情况,针对转向系统存在机械声响现象进而分析及判断:
a、汽车前驱动桥在直线行驶时发响有什么现象?原因是什么?怎样判断?
现象:汽车在挂上前进档直线行驶时,前桥有轻微的金属敲击声响,摘下档位声响消失。
原因:球笼式等速万向节的分度杆弹簧过硬。
判断:根据上述的现象,初步判定为该故障所致。若在更换较软的分度杆弹簧后,前桥声响消失,则表明原分度弹簧过硬。
b、汽车前驱动桥在转弯时发响有什么现象?原因是什么?怎样判断?
现象:汽车在直线行驶时,前桥无声响。但在转弯时,前桥出现金属挤压的破碎声响,并伴有转向轮回正困难或不能回正的现象。
原因:汽车前驱动桥等速万向节有球叉式和球笼式两种。其原因分述如下:
a)、球叉式等速万向节不良:中心钢球定位销或锁止销折断,使万向节叉中心定位失准;主、从动
叉上的球道磨损过大或有伤痕;传动钢球表面损伤或磨损过大、失圆。
b)、球笼式等速万向节不良:球形壳或星形套球道磨损过大或损伤;传动钢球与球笼磨损变形;导
向盘与分度杆中部球面配合松旷。
判断:汽车前驱动桥是由减速器、差速器、等速万向节等组成。由减速器或差速器引起的声响,可参照后桥同类故障的判断。同时注意等速万向节工作不良引起的声响。对于等速万向节引起的声响,检查时,可先拆下半轴突缘,转动方向盘,若方向盘可以转动,且转动时声响消失,则说明是前桥
等速万向节不良。对于球叉式和球笼式等速万向节,应按前述故障原因进行逐项检查。
c、汽车行驶中前轮摆头并伴有声响原因是什么?怎样判断排除?
现象:汽车在行驶中有“蛇行”现象,转向操纵不稳;慢速时感到前轮摇摆;高速时前轮摆动,并伴有声响,转向盘抖动,手有发麻感觉。
原因:
1)转向器蜗杆轴上下平面轴承间隙过大。
2)转向器蜗杆啮合副啮合间隙过大。
3)转向垂臂与摇臂轴紧固螺母松动。
4)横、直拉杆球头销磨损松旷。
5)转向节主销与衬套磨损严重、配合间隙过大。
6)前轮轮毂轴承松旷。
7)前轴变形弯曲。
8)车架等弯曲变形、铆钉松动。
9)前轴钢板弹簧U螺母松动。
10)前轮轮辋变形、轮胎转动不平衡等。
11)前轮前束不准。
12)货物转载过于偏后,造成前后轮轴荷分配不当,引起转向盘“发飘”。
判断排除:
1)检查转向盘紧固螺母、配合花键有无松动,并及时拧紧或修复。
2)检查转向传动万向节的紧固螺栓、滑动万向节花键有无松旷,并及时拧紧或修复。
3)经上述检查和排除后,仍有前轮摆头,转向操纵不稳,可以作以下判断:一人转动方向盘,另一人
在车下观察转向传动机构情况。如转向盘转动许多而转向臂轴并不转动,则表明故障在转向器本身;
如转向臂轴转动许多而前轮并不转动,则表明故障在转向传动机构。
转向器有故障,应检查蜗杆平面轴承、蜗杆啮合副的啮合间隙。必要时进行调整或视情况修理或更换。
转向传动机构有故障,应检查转向臂和横、直拉杆个球头销是否松旷。必要时进行调整或视情况修理或更换。
4)经上述检查均良好,应顶起前轴,用手沿轴向拌动轮胎,检查转向节主销与衬套、前轮毂轴承是否
松旷。必要时进行调整或修理。
5)检查前轮前束,并按规定要求进行调整。
✓调整时,轮胎气压应符合规定,转向机构和轮毂轴承调整正常。
✓将汽车停放在水平地面,并使其左右前轮呈直线行驶位臵。
✓测量汽车的前束值。
✓若前轮前束值与原来车型规定标准不相符,应根据各种车型的不同结构,调整横拉杆的长度来实现。
6)检查轮辋变形时,可将前轮顶起,在轮辋边放一根针,转动车轮,查看拱曲程度(一般不应超过
3~5mm),如拱曲度过大,有扭摆现象,应校正或更换。
7)检查钢板弹簧螺栓、车架前横梁铆钉松动,可用手锤敲击铆钉头,有虚声即为铆钉松动。
8)前轴弯曲变形的检查,可在卸松后用试棒与角尺法、拉线法和前轴检验仪等进行测量,并予校直。
d、汽车行驶中转向盘自由行程过大,转向系有声响是什么原因?怎样判断消除?
现象:汽车在行驶中,转向系统有声响;用手晃动转向盘,左右转动自由量超过30°,行驶中感到方向“发飘”。
原因:
1)转向器及联动机件的调整不当或磨损松旷,使各配合间隙过大,反映到方向盘上游动间隙过大。
2)转向盘上的紧固螺母松动,配合化键部位松动。
3)转向器各个轴承松旷或损坏。
4)转向器的啮合副间隙过大。
5)转向臂锁紧螺母松动。
6)横、直拉杆球头销磨损严重,配合间隙过大。
判断排除:
1)检查转向盘锁紧螺母、配合花键有无松动,并及时拧紧和修复。
2)检查转向传动装臵滑动花键部位的磨损情况几锁紧万向节叉的螺栓是否松动。若锁紧螺母、花键部
位松动,应予紧定牢固;若滑动花键磨损过大,应更换转向传动万向节叉。
3)经上述判断和排除后,转向盘的游动间隙仍然很大,应进一步检查转向器内的平面轴承是否有故障;
另一方面从横、直拉杆等活动部位的配合间隙查原因,并逐步加以排除。
e、怎样检查和调整汽车转向盘的自由行程,防止转向系统产生声响?
转向盘自由行程(也称转向盘的游动间隙):当左右转动转向盘时,转向轮没有产生偏转现象的角度。
自由行程可用转向盘的转动角度的大小或其边缘转动的行程长短来表示。自由行程是由于转向系统各个零件之间的配合间隙,以及零件在受力后所产生的弹性变形所致。转向盘的自由行程是不可避免的,但如果自由行程过大,就会降低汽车转向操纵的灵敏度,并易使转向系统出现声响。
转向盘的自由行程的检查测量,应在汽车汽车处于直线行驶位臵进行。
以循环球转向器为例进行说明:
1)调整前,应检查转向盘、转向垂臂、连轴节、转向拉杆和转向节各处固定或连接部位是否松动,必
要时应调整或锁紧。
2)调整时,应松开转向垂臂轴的调整螺钉锁紧螺母,顺时针转动螺钉,使转动盘自由行程达到15mm,
然后锁紧螺母。
3)调整后,如转向沉重,并且自由行程仍然很大,这表明齿条和齿扇间隙调得过紧,而止推轴承有轴
向间隙。此时,应拧松调整螺钉,调好止推轴承的予紧度后,再调整齿条和齿扇之间的间隙,到符合要求为止。
f、怎样检查和调整转向器转向蜗杆轴承的予紧度,防止转向系统产生声响?
g、怎样排除循环球转向器螺杆轴承松动发响的故障?
汽车循环球转向器螺杆轴承松动发响,可按以下的方法排除:
1)将转向器从汽车上拆下,将齿轮轴取出。
2)拆下转向垂臂、调整螺钉上的锁紧螺母、侧盖和转向臂轴,取下转向器下盖,取下部分调整垫片,
再将下盖装上检查。如有松动。可再适当取下调整垫片,直到予紧度合适为止。
3)将转向器螺杆、螺母装入壳体后测量转动扭矩。转动螺杆的扭矩为0.69~1.18N.m。
4)将转向臂轴、侧盖、转向垂臂等按原位装上。
h、怎样调整转向器啮合传动副的啮合间隙,防止转向系统产生声响?
汽车转向器啮合副的啮合间隙过大,是造成汽车转向不稳,前轮摆头,并出现噪音的原因之一,应及时调整排除。由于转向器结构的不同,其调整方法也不同。
循环球转向器的调整:
1)首先将转向盘向一个方向转到底,再向相反方向转到底,记下转向盘回转总圈数,再回转一半总圈
数,将螺杆上螺母位于中间位臵。
2)通过旋转装于侧盖的调整螺钉带动转向臂轴移动来达到调整目的。将调整螺钉向内旋进,间隙变小;
反之,间隙变大。
3)转向器齿条与齿扇啮合间隙调整合适以后,还得进行齿条和齿扇啮合的痕迹的检查。
i、转向传动轴与转向滑动叉配合松旷发响的原因?
汽车转向机件质量不佳。
装配不当,转向传动轴与滑动叉配合间隙过大。
转向万向节十字轴承缺油,润滑不良。
转向传动轴与滑动叉及轴承磨损严重松旷,没有及时修复或更换。
总之,为了消除因转向传动轴和滑动叉配合松旷而产生的声响,确保行车安全,要及时修复或更换磨损件,并加强对转向万向节十字轴的润滑。
j、怎样检查和调整转向系统传动机构防止产生声响?