浅谈汽车悬架的故障诊断
摘要:随着汽车在人们的生活中的普及,人们对它的性能和安全性的要求也越来越高,而车辆的悬架系统则是保证车辆行驶的舒适性和安全性的重要组成部分。要想让车辆的悬挂系统能够平稳的运转,让车辆的动力性得到最大程度的发挥,就需要对悬挂系统进行定期的保养与维修,并且要对其进行定期的检查,保证悬挂系统能够正常工作。
关键字:汽车;悬架系统;故障诊断;
一、引言
车辆悬架具有支撑车身和缓冲地面冲击的功能,由减振器、弹性元件和转角传感器组成,经常发生减振器性能降低、噪声和车身不能升降等故障。
车辆悬挂系统是车辆支承车身的关键部件,它能有效地减轻车辆在路面上因路面起伏而产生的轮胎震动。通过悬挂系统的减震,传递到司机室内的震动大大减少,提高了行车的平顺性。车辆悬挂通常可分为两类:常规悬挂和电子控制悬挂。
二、汽车悬架组成
一般的悬挂系统由减振器,弹性元件,防倾杆,控制臂,关节,橡胶衬套,连接杆等组成;电控悬架一般包括车身高度传感器、车速传感器、转向角度传感器、制动信号等信号元件,模式选择开关、电子控制悬架单元(ECU)、阻尼力可调减振器、空气弹簧或液压弹簧等部件。
减振器主要是为了防止弹簧在吸收了震动后,产生的反作用力。在压力冲程中,减振器的阻尼作用很小,受到的冲击通过弹性元件得到缓解;在拉伸冲程中,减振器的阻尼作用较大,从而降低了弹性元件的振动频率。目前,汽车上常用的减振器有圆筒阻尼器和充气阻尼器。
转向角传感器用于测量转向盘的转向角。在汽车转向时,电动控制悬挂系统可以根据汽车的转向方向,对其进行刚性调节,从而减小汽车转向时发生的侧偏。        空气弹簧利用密闭容器中空气的可压缩性制成的弹簧,具有支撑、缓冲、高度调节及角度调节等功能。它由以下几部分构成:压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体或者油气混合物),缸内控制元件与缸外控制元件(指可控气弹簧)和接头等。工作原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物,使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍,利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。因为从本质上来说,空气弹
簧有一个明显的优势,那就是速度更慢,动力性更小(通常是1:1.2),更容易控制。缺点是,它的相对体积比盘簧要小,而且价格昂贵,使用寿命也比较短。
三、检测轿车悬架性能的方式
(一) 按压车体法
以前,大家都是用手去捏一捏,看看它有没有恢复,以此来判断车子有没有问题,所以才有了“捏车身”的说法。按压车体法,先利用光脉冲测量设备,记录轿车的回弹,再通过相应的数学模型,计算出车辆悬架的阻尼值,再根据厂商给出的标准曲线,最终得到减振器的减振性能。
(二)跌落法
汽车减震器价格跌落法是利用特定的装置将车辆举至较高的高度,然后骤然松开,使车辆作自由落体,在车辆落地时,车辆会持续地震动,此时车辆落地时,地面下的力传感器会检测到轮胎在下落时所受到的压力,并运用一定的技术方法,对压力所引起的波形进行分析,并与理想状态下的波形曲线相比较,得出车辆减振器的工作状态。但该方法也有其不足之处,例如不能用于快
速检测,且检测时会发生性能更好的阻尼器掩盖已损坏的阻尼器,进而影响检测结果的准确度。
(三)制动法
制动方法通常采用平板试验台,其具体做法是驾驶员将汽车驶入平地,然后猛地踩下刹车,这时汽车就会产生前、后的振动,从而导致前、后悬架变形。由于悬架具有吸收车辆振动的功能,故在底盘下设置一种力传感器,用于采集车辆前、后轮胎受力的变化,从而可观测悬架的吸振效果,并可分析其阻尼比,获得其吸振特性。由于其测试过程与道路试验非常接近,而且能真实地反应车辆的刹车情况,因而在实际应用中较为广泛。
四、汽车悬架常见故障诊断
减振器常发生的问题是性能降低,噪音异常。常见的诊断办法是:到一个不好的路段,车子大概开了10公里,停下来,用手触摸减振器的外壳,如果它没有发热,就诊断为减振器故障;在平缓的道路上,在车体前面或后面用力挤压,再放开,若车体有2-3次的弹跳,则为车体工作正常,弹跳太多,则为车体性能衰退;车辆在低速时,紧急刹车,如果车辆震动很
大,则诊断为减振器故障;将减振器拆卸下来,使其竖立,对减振器进行强力拉动,减振器应该有一个稳定的阻尼力,向上拉动时的阻尼力要比向下挤压时的阻尼力大,如果阻尼力不稳定或者没有阻尼力,那么就诊断为减振器故障;检查减振器缸体上部,若缸体表面出现油污,则可判断减振器的性能已经降低,需进行更换。除此之外,在实际工作中,减震器可能会出现产生噪音的情况,其原因可能是由于减震器与钢板弹簧、车架或轴相撞,橡胶垫片损坏或脱落,以及减震器防尘筒变形,润滑油不足等因素引起的。应该出问题的根源,并对其进行维修。
转向角感应器的诊断比较容易,在供电线和搭铁线上的电压都是正常的条件下,将转向盘拧紧,然后用万用表检查信号线,当信号线上没有电压时,就可以诊断出转向盘的故障;此外,还可利用示波器对转换器的信号线路进行测试,若波形不满足维护说明书要求,则可对转换器进行故障诊断。还可以利用汽车检测仪读出车辆的故障代码和数据流,如果出现了故障代码或者数据流与标准值不一致,除了排除线路、控制单元故障之外,还可以对转角传感器进行判断。
在车辆电子悬挂系统中,空气弹簧是一种关键的制动器,它可以实现对车辆高度的完全调整。
在气簧的连接处装有一个单向限压阀门,以确保在电子控制悬挂系统不工作时,车体和地面之间有充分的离地间隙,若停车时,车体的其中一个轮子与车体之间的间距非常小,可诊断为车轮侧空气弹簧故障;启动车辆,调整电控悬架的模式开关,使空气压缩机工作,管线无泄露,分配阀正常工作,若车辆不能调整高度,或某一侧高度很低,则可诊断为该侧空气弹簧故障。
一辆一汽丰田花冠轿车,停了一个星期的车,车体几乎与地面接触。司机说,电子悬挂系统出了问题,车体与地面的距离太近了,根本开不了车。接到车主联系后,去往车子停放地方,打开车门,发动车子,调节车高,车高没有变化,也没有空压机运转的声音。由于空压机故障,且没有动力来源,所以必须先分析空压机故障的原因。从电路图上可以看出,在空压机的电源线路上,有一个很大的40安培的保险丝,我把它拆下来了然后进行了一次检查,发现保险已经烧断了,我重新换了保险,然后又进行了一次调整,结果是,空气压缩机工作了,但车辆的高度依然不能上升,我用检测仪对电控悬架系统进行了检测,结果没有故障代码,而且系统压力有点小,我就开始怀疑是不是有漏气了。用肥皂水对电控悬架的空气管线和接头进行了检测,结果显示,在左前轮空气弹簧的接头附近,有一个人为连接的接头,用肥皂水对其进行了检测,发现这个接头漏气较大,于是将其断开,经过重新处理后,接头不
再漏气,车身高度升高,电控悬架系统工作正常。
五、总结
汽车悬挂的检测是按照车辆所使用的悬挂型式来进行的,一般悬挂和电子控制悬挂的检测方法有较大的不同。电控悬架系统的检查,除了传统的检测方法外,还应充分运用设备检测仪,协助维修人员提高检测的速度和精度。
参考文献:
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