浅谈汽车前轮摆振故障诊断与排除

浅谈汽车前轮摆振故障诊断与排除

摘要：汽车出现前轮摆振是常遇到的故障。它直接影响到汽车操纵的稳定性，对汽车的安全性造成极大的影响。本文通过对汽车前轮摆振排除检查过程，从中找出判断此类故障的顺序和手段，提供解决检查的有效方法。

关键词: 前轮摆振操纵稳定性排除检查

前言:汽车操纵稳定性的好坏，直接影响行车的安全。特别今天经济飞速发展的年代，运输量大，行车速度高，车流量大，汽车操纵稳定性显得越来越重要。

一、汽车操纵稳定性

汽车在其行驶过程中，碰到各种复杂的情况，有时沿直线行驶，有时沿曲线行驶。在发生意外情况时，还要对汽车作紧急操纵，力求避免事故的发生。此外，汽车还要经受来自地面不平、坡道、大风等各种因素的干扰。实践证明，一辆操作性能良好的汽车，必须具备以下的能力：

1、根据道路、地形和交通情况的限制，能够正确地按驾驶员通过操纵机构所给定的方向行驶。

2、行驶过程中具有抵抗力图改变其行驶方向的各种干扰，并保持稳定行驶的能力。

满足上述要求时，不能过分地降低汽车行驶车速或造成驾驶员过分紧张和疲劳。汽车的上述能力总称为汽车的操纵稳定性。

通过在直线和弯道上，分别用低、高速行驶，发现前轮摆振高速时比低速时更加严重，转向盘摇摆不定，转向后转向盘自动回正能力差，路感不灵，检查转向盘自由转动量：处于直线行驶位置的前轮不发生偏转的情况下，转向盘所能转过的角度，它是转向系各部件配合间隙的总反映。

测量时，使前轮处于直线行驶的位置，装上转向盘自由转

动量检测器（量角度器），左右转动转向盘，感到有阻力为止，测出的自由转动量小于30角。但此车测出转向盘自由转角达50°左右，应认真检查调整转向系各部分的松动情况。

二、汽车操纵稳定性的要求

1、转向盘应转动灵活，操纵轻便，无阻滞现象。车轮转到极限位置时，不得与其它部件有干涉现象。

2、转向轮转向后应有自动回正的能力，以保持机动车的稳定直线行驶。

3、转向盘的最大自由转动量从中间位置向左或向右均应≤10°（最大设计车速≥100KM/h的车辆）或≤15°（最大设计车速<100KM/h的车辆）。

4、汽车在平坦、硬实、干燥和清洁的道路上行驶，其转向盘不得有摆振，路感不灵、跑偏或其它异常现象，其施加于转向盘外缘的最大圆周力≤245N。

5、转向节及臂、转向横直拉杆及球头应无裂纹和损伤，并且球头不得松旷。横直拉杆不得拼焊。

前轮摆振原因，归纳起来主要是转向器和转向传动机构两大部分。

A:属于转向器的原因有：

1、转向螺杆上下轴承轴向间隙过小。（即轴承预紧度太松）。

2、啮合传动副（转向螺母与扇形齿啮合间隙）间隙过大。

3、转向摇臂花键轴磨损松动。

B:属于转向传动机构的原因有：

1、横直拉杆球头松动或者弹簧折断（或间隙过大）；

2、转向节主销与衬套磨损严重，配合间隙过大；

3、前轮毂轴承松旷；

4、前桥轴弯曲；

5、前朿过大；

6、轮辋变形；

7、钢板弹簧中心夹紧螺栓或钢板骑马螺栓松动；

8、小车前轮动不平衡。

三、案例分析

3.1故障现象

有一司机驾驶一货车，已使用多年，转向系从未修理过。有一次运输中，走过崎岖山路后，在回驶路上发现前轮摆振严重，在行驶时，前轮围绕主销振动，转向盘有打手现象。

3.2故障诊断与排除

司机送车到公司后，通过认真检修逐一修复后进行路试，并参考了有关转向系的大量资料，最终找出前轮摆振的主要原因，现将排除过程简述如下：

（1）若是小车，由于车速比较高，还要进行前轮胎的动平衡测验：无论是新胎或维修后的轮胎，在装车之前都要进行平衡试验，特别是高速车胎，如不进行动平衡试验，轮胎不平衡将导致前轮胎摆振，行驶抖动等故障。该试验在动平衡机上进行。

（2）判断是转向器故障或是转向传动机构的故障：转动转向盘，这时一人转动方向盘，另一个在车下察看传动机构，如果转向盘转了许多，而转向臂并不转动，则在转向器本身；如果转向臂转动了许多而前轮并不偏转，则说明故障在转向传动机构。经检查结果，此车上述两种故障都有之，因此，转向器和传动机构都要进行检查。

（3）检查调整螺杆轴承预紧度：此车采用的是循环球式转

向器。该转向器的两级传动副：第一级传动副是螺杆—螺母；第二级传动副是齿条—齿扇，在螺杆—螺母传动副中加进了传动元件钢球，此种转向器由于操纵十分轻便，应用较多。调整循环球式螺杆轴承预紧度是通过增减转向器壳体底盖与壳体之间的垫片来进行调整的。减垫轴承预紧度大，反之，预紧度松。故进行减垫片，调整好后用上下拉动转向轴，不得有松旷感，转向螺杆应转动灵活。其预紧度也可用转动力矩检查：此时用弹簧秤测量转向盘转动力矩，一般应不大于0.8牛米（N.M ）。

（4）啮合传动副间隙调整：循环球式转向器啮合间隙调整时，必须使转向螺母与扇形齿的啮合处于中间位置，转向螺母与扇齿间隙调整是通过转动调整螺钉进行。旋进调整螺钉，啮合间隙变小，反之变大。故将调整螺钉拧进，调后拧紧锁紧螺母。

（5）检查转向摇臂轴花键：左右摇动花键轴，无松旷感。

（6）检查转向盘外缘最大圆周力：经上述两项调整好后，检查转向盘使转向器转动的力，要求小于24.5N(牛)。检查结果为10N(牛)符合要求。

转向盘外缘最大圆周力检查如图1示：

图1：方向盘转动阻力的检测

（7）检查直、横拉杆球头是否松旷。

发现松旷量大，将调整螺栓旋到底，使弹簧抵紧球座，再把螺塞退回1/2-1/4圈，达到球头转动稍有阻力，又不过紧也不卡住现象为合适。安装球头销时，应涂钙基润滑脂，上好开口销。

（8）检查检修转向节主销与衬套：架起前轴并用手推动轮胎，检查转向节主销与衬套的配合间隙，该间隙一般不能超过0.15-0.20mm，推动轮胎时有松旷感要进行修理。将主销衬套打出，换上4个新衬套（一边两个），换上两条新主销，铰削加工主销衬套时，应使用长刃铰刀，一次能铰削转向节上下两孔衬套，以保证两孔的同轴度。紧度要求：进行主销试配时，把主销套入衬套孔，用活动扳手夹持主销上的横销槽处转动主销，有一定阻力为合适。

（9）轮轂轴承轴向间隙的调整：用手推动轮胎检查，轴承有松旷感，该间隙应为0.10-0.15mm。调整时，先拧紧调整螺母，使内外轴承推到底，然后，松回调整螺母1/6-1/4圈，拉动轮胎不感觉有松动，且转动灵活为止。

（10）检查调整前朿：前轮处于直线位置，测量前轮同一位置，后前位置差值2-4mm（后比前大2-4mm），不符时，用管子钳旋转横拉杆，伸长，前朿增大，反之，减小。

（11）检查轮辋变形：用划针盘划针或百分表检查轮辋的轴向和径向摆动量，均小于2mm，符合要求。

（12）检查前轴弯曲变形：用拉线法测量，用直尺在钢板弹簧座位置测量座平面与拉线两端距离，测量结果，两端距离（高度）都相等说明没有弯曲。

（13）检查钢板弹簧固紧情况：检查钢板弹簧中心夹紧螺栓和骑马螺栓的松动情况，发现了中心夹紧螺栓松动。螺栓加紧后故障排除。

四、总结