大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷與檢修

大眾速騰大轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷與檢修摘要轎車已經(jīng)經(jīng)歷了長達137年的發(fā)展，價格也由高變低，從奢侈品變成可家喻戶曉的代步工具。既然轎車已經(jīng)如此的普及了，那么轎車的安全問題就不能被忽視了，尤其是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全性，關(guān)乎著駕駛員的生命安全。轎車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是轎車上不可缺少的一個系統(tǒng)，轎車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能是讓駕駛員可以根據(jù)他自身的想法去控制所駕駛車輛的方向。本文寫作目的是對大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障檢測與診斷進行研究。大眾速騰轎車在我國的銷量排行榜長居前幾，是一款非常常見的適合大眾的車型，如果大眾速騰轎車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)問題，會對駕駛員帶來生命危險，同時也對維修人員的素質(zhì)與能力提出了更高的要求，因此對大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障的檢測與診斷進行研究十分必要。本文首先寫出了大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理，然后分析其主要部件的結(jié)構(gòu)及工作原理；其次分析各個主要部件的工作環(huán)境，從而分析出各個主要部件的失效形式并得出常見故障；通過繪制故障樹總結(jié)出現(xiàn)故障的原因；通過對維修店的維修情況進行調(diào)研，得出主要部件故障的概率表；最后總結(jié)出維修的流程圖并進行實例驗證。本文的訴求在于通過對大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障檢測與診斷的研究，讓大家更加通俗易懂的明白轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的常見故障出在哪里并進行快速排除問題進行檢修。關(guān)鍵詞：液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；大眾速騰轎車；常見故障；檢測與診斷

目錄TOC\o"1-2"\h\u10247摘要 IX1引言1.1背景裝備輕便動力、自行推進的輪式道路車輛——汽車，在發(fā)明之初并非是這個樣子，汽車的發(fā)展也有一個漫長的過程。德國人卡爾·本茨于1885年10月研制成功世界上第一輛汽車，一舉奠定了汽車設(shè)計基調(diào)，即使現(xiàn)在的汽車也跳不出這個框框。卡爾·本茨于1886年1月29日向德國專利局申請汽車發(fā)明的專利，同年的11月2日德國專利局正式批準發(fā)布，因此，1886年1月29日被公認為是世界汽車的誕生日[1][3]。從1885年到2022年，汽車已經(jīng)經(jīng)歷了長達137年的發(fā)展，在這長達137年的時間里，這款融合了人類文明中的電子、機械、冶煉金屬、人體工學(xué)等五花八門的技術(shù)，才成就出了這樣一種方便省力的交通工具，人們再也不用驅(qū)趕馬車或是進行緩慢的步行了，大大帶動了社會的發(fā)展，為人類帶來極大的便利。無論是國內(nèi)還是國外，在轎車發(fā)展的很長一段時間里，人們都著重對于汽車的性能、外觀、舒適性進行升級改造，安全性幾乎是不被重視的。在一段時間發(fā)展后，汽車的性能、外觀、舒適性得到基本的滿足后，人們開始重視汽車的保險與安全性能的升級改造。1.2研究意義隨著中國的快速發(fā)展，人均GDP更是快速提高，于此同時，2021年1月7日，公安部發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年全國機動車保有量達3.72億輛，其中汽車2.81億輛；機動車駕駛?cè)诉_4.56億人，其中汽車駕駛?cè)?.18億人。2020年全國新注冊登記機動車3328萬輛，新領(lǐng)證駕駛?cè)?231萬人。全國有70個城市的汽車保有量超過百萬輛，比上年增加4個城市，31個城市超200萬輛，13個城市超300萬輛，其中北京、成都、重慶超過500萬輛，蘇州、上海、鄭州超過400萬輛，西安、武漢、深圳、東莞、天津、青島、石家莊等7個城市超過300萬輛。轎車從稀罕貨逐漸變的家喻戶曉了，幾乎每個家庭都擁有一輛或多輛轎車。與此同時，轎車也給我們社會帶來了許多與需要解決的難題：汽車數(shù)量龐大導(dǎo)致交通十分堵塞，全世界每年會有40多萬人死亡和1200萬人受傷。在擁有如此多的轎車數(shù)量下，如果安全性能不能得到重視，隨便一點問題可能就會導(dǎo)致成千上萬人因為同樣的原因受傷或為此喪命，轎車的安全性必須得到人們的重視。因此，我們發(fā)明了安全帶、安全氣囊、ABS防抱死系統(tǒng)等等。這些是汽車安全裝置都是為保證駕駛員安全而發(fā)明設(shè)施。在考慮安全性的各個方面中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，它同時也是汽車底盤的四大系統(tǒng)之一，將整個車輛的方向與駕駛員緊密的聯(lián)系在一起，在高速行駛時，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更是重中之重，稍有不慎輕則車輛側(cè)滑、相撞，重則翻滾甚至車毀人亡。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也是由許多的部件構(gòu)成的，每一個部件都有他設(shè)計出來的道理，都是不可缺少的，每一個部件出現(xiàn)損壞都會導(dǎo)致不同問題的發(fā)生。所以，本文對大眾速騰轎車進行研究，分析其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及其主要部件失效式的形式，并通過結(jié)合該車型常見的故障現(xiàn)象，通過一系列的調(diào)研得出其常見故障的出現(xiàn)概率，最終設(shè)計出大眾速騰轎車出現(xiàn)故障時的診斷流程。希望能通過這種方式能夠總結(jié)出該車型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時最簡便快捷的診斷方法，同時也能使自己對故障維修時有更加全面的了解。1.3本文內(nèi)容本文以大眾速騰轎車為代表，從其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理入手，結(jié)合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各個部件工作情況分析其主要失效形式，從中總結(jié)出主要故障，最后進行針對性調(diào)研、繪制故障樹、流程圖、實例分析等。具體而言分為以下幾個部分。(1)通過調(diào)查國內(nèi)外對于自動變速器的研究現(xiàn)狀，了解寫作的目的與意義。(1)通過剖析捷達轎車自動變速器的構(gòu)造和工作原理，得出其主要結(jié)構(gòu)。(2)總結(jié)大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個主要部件的工作環(huán)境，如受到壓力、反復(fù)摩擦、抖動等，對大眾速騰轎車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部件進行失效形式分析，總結(jié)出的大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的常見故障類型。(3)對總結(jié)出的大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的常見故障類型進行診斷并分析其故障的原因并通過故障樹圖來清晰的展示出來，通過調(diào)研、查找資料文獻等方法設(shè)計出故障概率表，最后設(shè)計出大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷流程并找一些實際的案例來證明一下設(shè)計的流程是否正確。1.4研究現(xiàn)狀目前，國內(nèi)外學(xué)者針對汽車NVH問題的研究方法主要包括:傳遞路徑分析(TPA)方法、試驗?zāi)B(tài)分析方法、CAE分析方法等。王若平等針對某國產(chǎn)車車內(nèi)噪聲較大的現(xiàn)象，通過時域傳遞路徑分析，利用GTSUITE軟件進行建模和仿真，并通過實車驗證消聲器設(shè)計的有效性，最后達到了降低車內(nèi)噪聲的目的(王若平、余云飛等，2018)。陳建中等純電動汽車路面噪聲較大的現(xiàn)象，基于隨機算法理論，在虛擬仿真階段運用TPA方法分析路面噪聲傳遞路徑，找出噪聲的主要貢獻路徑，在設(shè)計階段準確找出噪聲來源(陳建中、楊怡等，2018)。合肥工業(yè)大學(xué)的戎芳明針對某輕型卡車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，基于逆子結(jié)構(gòu)基本理論，推導(dǎo)出發(fā)動機與方向盤之間的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性，通過系統(tǒng)層面的傳遞函數(shù)測試，以及懸置路徑工況載荷的計算，得到關(guān)鍵路徑的動態(tài)頻域特性和各條傳遞路徑的貢獻量，并對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各零件進行優(yōu)化分析(戎芳明，2018)。陳旭等運用錘擊法和掃頻法分別得到方向盤和冷卻風扇的固有頻率，得出發(fā)動機怠速方向盤抖動過大的原因是，冷卻風扇固有頻率與其激勵耦合產(chǎn)生共振。并通過改進風扇結(jié)構(gòu)，取得了較好的效果(陳旭，2016)。周萍、路懷華等建立了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限元模型，采用拉丁試驗設(shè)計構(gòu)建了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階固有頻率的響應(yīng)面模型，并針對近似模型進行可靠性分析(路懷華、于德介等2015)，通過對比分析優(yōu)化前后方向盤的振動結(jié)果，驗證了響應(yīng)面法對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動特性優(yōu)化的可行性(周萍、于德介等，2010)。史文庫等針對發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時方向盤抖動過大的現(xiàn)象，通過振動測試和模態(tài)分析找到方向盤怠速共振的原因，提出了改進轉(zhuǎn)向管柱與儀表臺橫梁連接處的結(jié)構(gòu)、方向盤輕量化等方案，最后通過試驗驗證改進方案的可行性(史文庫、陳志勇等，2013)。華南理工大學(xué)的王建文針對某SUV總速方向盤振動過大的現(xiàn)象，首先對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤進行模態(tài)測試，得到其固有頻率，然后建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)CAE模型，進行模態(tài)分析得到方向盤前6階固有頻率，并通過靈敏度分析對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，結(jié)合實際工程改進，成功抑制了方向盤的怠速振動(王建文，2013)。江蘇大學(xué)的黃杰針對某型乘用車，在怠速開空調(diào)的工況下方向盤振動過大的現(xiàn)象。運用模態(tài)仿真與試驗相結(jié)合的方法分析并優(yōu)化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的振動特性，根據(jù)分析結(jié)果對CREM的減振墊結(jié)構(gòu)進行改進，最后成功解決了怠速開空調(diào)時方向盤抖動過大的問題(黃杰，2016)。夏洪兵和李燦等就某車型怠速工況下方向盤振動過大的現(xiàn)象，通過試驗與仿真相結(jié)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、優(yōu)化懸置橡膠軟墊以及動力吸振器等方案來降低方向盤怠速抖動，優(yōu)化效果較好(夏洪兵、李燦等，2017)。KPLam等通過對比分析汽車儀表板使用不同材料(鋁、低碳鋼和鎂合金)和厚度下的NVH性能和耐撞性，根據(jù)仿真結(jié)果得出，如果使用鋁合金代替低碳鋼，需將結(jié)構(gòu)厚度增加40%，才能獲得與低碳鋼近似的NVH性能和耐撞性，同時總質(zhì)量會減少51%，為后續(xù)汽車儀表板設(shè)計提供了思路(KPLamaKBehdinanb，2003)。K.C.Kim等介紹了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計過程，目的是獲得剛度足夠的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以降低系統(tǒng)的怠速振動敏感性。采用CAE的最優(yōu)動態(tài)阻尼系統(tǒng)進行設(shè)計分析，能有助于減少開發(fā)周期(K.CKIMC.MKIM，2008)。綜上所述，國內(nèi)外對于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究較為全面，但針對于大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究還比較缺乏。本文在前人研究基礎(chǔ)上彌補了大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維修方面的缺陷。

2結(jié)構(gòu)原理2.1大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理大眾速騰轎車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如圖2-1所示，工作原理圖如圖2-2所示。圖2-1大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2-2大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理圖[11]根據(jù)圖2-1可以得到大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，根據(jù)圖2-2可得到大眾速騰轎車工作原理。最終可以繪制出大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理表2-1。表2-1大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理表結(jié)構(gòu)組成工作原理駕駛席測安全氣囊，轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向柱，轉(zhuǎn)向機，轉(zhuǎn)向橫拉桿，動力轉(zhuǎn)向儲液罐與各種油液傳輸管。本田思域轎車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，首先位于轉(zhuǎn)向機上的機械閥體（可隨轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)動），在方向盤沒有轉(zhuǎn)動時，閥體保持原位，活塞兩側(cè)的油壓相同，處于平衡狀態(tài)。當方向盤轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)隨之轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向控制閥就會相應(yīng)的打開或關(guān)閉，一側(cè)油液不經(jīng)過液壓缸而直接回流至儲油罐，另一側(cè)油液繼續(xù)注入液壓缸內(nèi)，這樣活塞兩側(cè)就會產(chǎn)生壓差而被推動，進而產(chǎn)生輔助力推動轉(zhuǎn)向拉桿，使轉(zhuǎn)向更加輕松。2.2大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件結(jié)構(gòu)原理圖2-3轉(zhuǎn)向橫拉桿結(jié)構(gòu)圖圖2-4轉(zhuǎn)向橫拉桿接頭圖圖2-5轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭座結(jié)構(gòu)圖圖2-3、2-4、2-5是轉(zhuǎn)向橫拉桿的主要組成圖。轉(zhuǎn)向橫拉桿與前減震器和轉(zhuǎn)向器固定在一起，主要的作用就是接受轉(zhuǎn)向器的力來使橋車進行左右轉(zhuǎn)向，是保證轎車正確轉(zhuǎn)向的關(guān)鍵部件。圖2-6齒輪齒條轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)圖圖2-6為齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)圖。齒輪齒條轉(zhuǎn)向器與方向盤和轉(zhuǎn)向橫拉桿相連，把方向盤的旋轉(zhuǎn)力變?yōu)橛糜谧笥肄D(zhuǎn)向的力并通過轉(zhuǎn)向橫拉桿使橋車左右轉(zhuǎn)向。圖2-7轉(zhuǎn)向油泵的結(jié)構(gòu)圖圖2-7為轉(zhuǎn)向油泵的結(jié)構(gòu)圖。轉(zhuǎn)向油泵是液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力源，通過油泵可以大幅的減輕踏板、轉(zhuǎn)向盤等部件的松緊，使駕駛員更加輕便靈活的操縱轎車。圖2-8轉(zhuǎn)向油罐結(jié)構(gòu)圖圖2-8為轉(zhuǎn)向油罐的結(jié)構(gòu)圖。轉(zhuǎn)向油罐的作用是儲存、濾清、冷卻動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作油液。當油液面出現(xiàn)問題或?qū)е罗I車操作不問或出現(xiàn)噪音。根據(jù)圖2-1—2-8可以得到大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件及原理表2-2表2-2大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件及原理表3大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效分析3.1轉(zhuǎn)向橫拉桿的失效形式分析3.1.1轉(zhuǎn)向橫拉桿的工作環(huán)境分析在大多數(shù)的交通事故中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失靈的主要原因就是轉(zhuǎn)向橫拉桿失效。轉(zhuǎn)向橫拉桿的工作范圍是利用從轉(zhuǎn)向器傳來的軸向力來改變自身的長度，使汽車實現(xiàn)左右的轉(zhuǎn)動。在這個工作環(huán)境下轉(zhuǎn)向橫拉桿的失效概率很小，只有來自于各部件之間相互配合運動時發(fā)生的磨損和可能出現(xiàn)的潤滑不良等問題。主要的損失來自于日積月累的碰撞導(dǎo)致轉(zhuǎn)向橫拉桿出現(xiàn)破損。3.1.2轉(zhuǎn)向橫拉桿的主要失效形式(1)轉(zhuǎn)向橫拉桿斷裂。轉(zhuǎn)向橫拉桿若長時間處于變形損壞狀態(tài)，極有可能發(fā)生斷裂和脫落導(dǎo)致輪胎脫落甚至車毀人亡。(2)轉(zhuǎn)向橫拉桿從車上脫落。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接失效，車輛失去控制。(3)轉(zhuǎn)向橫拉桿的球頭及球頭座磨損。導(dǎo)致車子不能穩(wěn)定行駛，左右搖擺，嚴重時方向跑偏。車子行駛在顛簸路段時會發(fā)出咯噔咯噔的響聲。剎車時車子也會跑偏。3.2齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的失效形式分析3.2.1齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的工作環(huán)境分析齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的工作原理可知，齒輪齒條轉(zhuǎn)向器需要把來自方向盤的旋轉(zhuǎn)力矩通過齒輪與齒條的配合轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向力矩然后傳到左右橫向拉桿上。主要問題在于各個零件之間的配合與強度。齒輪齒條的工作環(huán)境較為平穩(wěn)，沒有受到高溫與劇烈沖擊的影響。3.2.2齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的主要失效形式(4)齒輪與齒條安裝時出現(xiàn)問題，留有縫隙，導(dǎo)致嚙合間隙不對，齒輪與齒條配合不良。會使轉(zhuǎn)向時出現(xiàn)異響，同時使轉(zhuǎn)向的靈敏程度變差。(5)齒輪、齒條破損或是扭曲嚴重。破損的嚴重時會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效。(6)轉(zhuǎn)向器齒軸軸承卡頓或破損。(7)齒輪頂塊調(diào)節(jié)過緊。會使駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時感到十分的沉重費力氣。(8)轉(zhuǎn)向器的齒輪、齒條等潤滑調(diào)節(jié)不良。會使轉(zhuǎn)向時出現(xiàn)異響，同時使轉(zhuǎn)向的靈敏程度變差。3.3轉(zhuǎn)向油泵的失效形式分析轉(zhuǎn)向油泵的工作環(huán)境分析轉(zhuǎn)向油泵無論是在吸油還是出油的工作狀態(tài)下，都處于高壓的工作環(huán)境下，所以轉(zhuǎn)向油泵的故障比較多。3.3.1轉(zhuǎn)向油泵的主要失效形式分析(1)轉(zhuǎn)向油泵中的齒輪斷裂。導(dǎo)致轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效。(2)轉(zhuǎn)向油泵不吸油。導(dǎo)致駕駛員難以操縱方向盤。 (3)轉(zhuǎn)向油泵連接處的密封圈損壞，密封性失效，有空氣進入。密封性失效后會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向油泵工作時發(fā)出噪音和吸油量減少。 (4)轉(zhuǎn)向油泵的各個零部件磨損嚴重。如葉片、泵軸等。轉(zhuǎn)向油泵泵出的油量時多時少，導(dǎo)致方向盤時輕時重，造成危險。(5)轉(zhuǎn)向所用油液使用時過長，有變質(zhì)，污染等現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致閥芯運動受阻，轉(zhuǎn)向能力下降。3.4轉(zhuǎn)向油罐的失效形式分析3.4.1轉(zhuǎn)向油罐的工作環(huán)境分析轉(zhuǎn)向油罐的長期工作內(nèi)容就是將轉(zhuǎn)向油泵需要的的工作油液經(jīng)過濾清和冷卻后不斷的循環(huán)供給。所以應(yīng)該定期的檢查一下油液的質(zhì)量和濾芯能否繼續(xù)使用。轉(zhuǎn)向油罐的工作環(huán)境比較平穩(wěn)。3.4.2轉(zhuǎn)向油罐的主要失效形式分析(1)密封失效，空氣進入。會使駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時感到十分的沉重費力氣。(2)彈簧失效。導(dǎo)致油壓不夠。(3)油管的接頭松動。導(dǎo)致空氣進入，轉(zhuǎn)向能力變差。(4)油液長時間未跟換導(dǎo)致油液變質(zhì)。導(dǎo)致轉(zhuǎn)向油泵工作能力下降，轉(zhuǎn)向能力下降。(5)轉(zhuǎn)向油罐的油液高度低于標準高度。轉(zhuǎn)向油泵缺少工作油液導(dǎo)致轉(zhuǎn)向油泵無法正常工作甚至損壞，從而影響到整個轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，導(dǎo)致行車出現(xiàn)危險。綜上所述，轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件的工作環(huán)境大多都是在高壓與運動嚙合環(huán)境下，還有一部分是處于良好的工作環(huán)境下，只有極少部分處于高溫高壓的惡劣環(huán)境下。由轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作環(huán)境決定了轎車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的失效形式并不算太多?；旧隙际敲芊馐?、連接松動、零件嚙合磨損、彈簧失效、油液變質(zhì)以及發(fā)生碰撞后零部件的斷裂等問題，只要定期進行保養(yǎng)，查看各個部件的情況基本上就不會發(fā)生重大的失效事故。4大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障檢測與診斷在第3節(jié)中對大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件失效形式分析的基礎(chǔ)上，這一節(jié)將會對故障的具體現(xiàn)象進一步的深入研究。通過了第2節(jié)與第3節(jié)的分析，本節(jié)內(nèi)容制作出了對大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象分析相應(yīng)的故障樹圖。通過對寧波杭州灣新區(qū)穎家汽車修理廠以及這個修理廠的工人幫忙進行擴散問卷到其他類型的汽車服務(wù)站進行調(diào)研，然后結(jié)合了專業(yè)相關(guān)的知識設(shè)計出了一個診斷流程并進行了實例的驗證，通過這個故障診斷樹與故障流程圖對的結(jié)合可以對各個故障進行相對高效且準確檢測與診斷。4.1轉(zhuǎn)向困難現(xiàn)象的故障與診斷4.1.1轉(zhuǎn)向困難現(xiàn)象大眾速騰轎車出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難問題可能是由于多方面的原因造成，轉(zhuǎn)向困難現(xiàn)象的具體表現(xiàn)就是車主(駕駛員)在駕駛車輛時會感覺到方向盤十分的沉重。4.1.2轉(zhuǎn)向困難現(xiàn)象的原因分析圖4-1大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向困難現(xiàn)象故障樹根據(jù)上圖圖4-1的故障樹可以分析出出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難的主要原因為：(1)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器出現(xiàn)問題：轉(zhuǎn)向器的齒輪齒條安裝時有間隙；轉(zhuǎn)向器的齒輪齒條等零部件潤滑不良；轉(zhuǎn)向器的齒輪頂塊調(diào)節(jié)過緊。 (2)轉(zhuǎn)向油泵出現(xiàn)問題：轉(zhuǎn)向油泵不吸油；轉(zhuǎn)向油液變質(zhì)；轉(zhuǎn)向油泵連接處的密封性失效。(3)轉(zhuǎn)向油罐出現(xiàn)問題：轉(zhuǎn)向油罐密封性失效，空氣進入；轉(zhuǎn)向油罐的油液高度低于標準高度。(4)輪胎氣壓出現(xiàn)問題：輪胎氣壓不足；輪胎氣壓過高。(5)其他原因。4.1.3轉(zhuǎn)向困難原因的概率分布通過調(diào)研問卷得出大眾速騰轎車出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難故障原因的概率分布情況如下表4-1所示。表4-1大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向困難故障原因概率分布表有間隙7潤滑不良過緊封性失效7，空氣進入8低于標準高度90根據(jù)調(diào)研結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)大眾速騰轎車出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難故障的原因大概率在于輪胎氣壓，輪胎氣壓不足的概率為20.8%，輪胎氣壓過高的概率為16%。其次就是轉(zhuǎn)向器中齒輪與齒條的潤滑問題的故障率為13.6%。最后一些出現(xiàn)故障問題的概率都比較低，齒輪齒條轉(zhuǎn)向器安裝時有間隙、轉(zhuǎn)向器齒輪頂塊調(diào)節(jié)過緊、轉(zhuǎn)向油泵不吸油、轉(zhuǎn)向油液變質(zhì)、轉(zhuǎn)向油泵連接處的密封性失效、轉(zhuǎn)向油罐密封性失效、轉(zhuǎn)向油罐的油液高度低于標準高度，故障概率都低于8.8%。由此可見，大眾速騰轎車出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難的問題主要還是要解決輪胎的氣壓問題，轎車的輪胎氣壓經(jīng)常會因為四季溫度的不同或是其他外部原因?qū)е職鈮翰蛔慊蜻^高。然后就是要注意潤滑油的品質(zhì)了。最后，一些漏氣、調(diào)節(jié)等問題出現(xiàn)的概率較小，可以放到最后檢查。4.1.4轉(zhuǎn)向困難的故障診斷流程根據(jù)調(diào)研結(jié)果以及拆裝順序原則，大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向困難故障診斷流程圖如圖4-2所示，具體診斷流程如下：(1)首先檢查輪胎的氣壓，如果過低就進行充氣，如果過高就進行放氣。(2)檢查轉(zhuǎn)向器。先進行潤滑液的檢查，如果缺少就進行補充，如果變質(zhì)則需要跟換。如果仍舊有異常則需要檢查轉(zhuǎn)向器的安裝間隙是否過小與頂塊的位置調(diào)節(jié)。(3)檢查轉(zhuǎn)向油泵。檢查油液是否變質(zhì)予以清理如有破損必要時可以更換。如果油液沒有問題則需要查看轉(zhuǎn)向油泵是否可以正常吸油，不能正常吸油需要進行維修或是更換。(4)檢查轉(zhuǎn)向油罐。首先看轉(zhuǎn)向油罐的油液位是否過低進行補充。如果仍異常則需要檢查轉(zhuǎn)向油罐的密封性，查看管路是否有破損，進行維修或更換。圖4-2大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向困難故障診斷流程圖4.1.5轉(zhuǎn)向困難故障實例驗證一輛大眾速騰轎車送入修理廠，車主說明車輛故障情況，轎車的方向盤轉(zhuǎn)動困難，有阻力感。師傅首先進行了胎壓檢查，一切正常。然后檢查轉(zhuǎn)向器的潤滑情況，發(fā)現(xiàn)了潤滑條件變差，零部件摩擦較為嚴重，迅速進行維修，排除了故障。4.2方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位現(xiàn)象的故障與診斷4.2.1方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位現(xiàn)象方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位現(xiàn)象，即車主在轉(zhuǎn)動方向盤后，方向盤不能按照原有軌跡自動復(fù)位，嚴重的有可能會卡殼，應(yīng)當予以重視。4.2.2方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位現(xiàn)象的原因分析圖4-3大眾速騰轎車方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位現(xiàn)象故障樹根據(jù)上圖圖4-3的故障樹可以分析出出現(xiàn)方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位的主要原因為：(1)儲油罐的管路變形。(2)轉(zhuǎn)向器的自由間隙調(diào)整螺栓過緊。(3)汽車兩邊輪胎氣壓不一致。(4)球形接頭松動或彎曲。(5)車輪定位出現(xiàn)問題。(6)其他原因。4.2.3方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位現(xiàn)象原因的概率分布通過調(diào)研問卷得出大眾速騰轎車出現(xiàn)方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位現(xiàn)象的故障原因概率分布情況如下表4-2所示。表4-2大眾速騰轎車出現(xiàn)方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位現(xiàn)象的故障原因概率分布表形整螺栓過緊不一致曲0根據(jù)調(diào)研結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)大眾速騰轎車出現(xiàn)方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位的原因大概率在于轎車兩邊的輪胎氣壓不一致占到29.36%的概率，其次便是車輪定位出現(xiàn)問題占到26.20%的概率。然后，球形接頭松動占到18.25%的概率，轉(zhuǎn)向器的自由間隙調(diào)整螺栓過緊與儲油罐的管路變形故障概率分別為14.29%與11.90%。由此可見，故障概率最高的部位就是車輪了，管路變形與螺栓調(diào)節(jié)的問題相對而言較為少見。日常生活中當方向盤出現(xiàn)不能平穩(wěn)復(fù)位時首先就要查看車輪氣壓，有很大可能便一步找到問題所在，節(jié)約大量的時間。4.2.4方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位的故障診斷流程根據(jù)調(diào)研結(jié)果以及拆裝順序原則，大眾速騰轎車方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位故障診斷流程圖如圖4-4所示，具體診斷流程如下：(1)檢查輪胎氣壓。這是最方便檢查與解決的一步，大部分汽車的顯示屏上直接就可以看到，同時這也是出現(xiàn)方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位現(xiàn)象時最大概率的一種故障，如果輪胎氣壓不足便進行充氣，如果輪胎氣壓過高便進行放氣。(2)檢查汽車車輪定位。作為第二高的故障概率，同時也不用拆開汽車內(nèi)部構(gòu)造，理應(yīng)放到第二步去檢查，用專業(yè)設(shè)備重新進行車輪定位。(3)檢查球形接頭。球形接頭的使用相當頻繁且工作環(huán)境不是很好，如果長時間使用，一般會有磨損或損壞，需要進維修或更換。(4)檢查轉(zhuǎn)向器的自由螺栓。如果轉(zhuǎn)向器的自由螺栓擰的過緊就有可能會導(dǎo)致方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位，應(yīng)當進行檢查適當擰松。(5)檢查儲油罐的管路。儲油罐的管路可能變形，致使油液不夠或是進入空氣，需要進行檢查并維修，必要時進行更換。圖4-4大眾速騰轎車方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位的故障診斷流程圖4.2.5方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位的故障實例驗證一輛大眾速騰轎車送入維修廠，這輛車的方向盤不能自動回到原先的位置，總是有一些傾斜。師傅迅速進行檢測胎壓，然后進行車輪定位，發(fā)現(xiàn)是車輪定位出現(xiàn)了問題，迅速矯正完成維修。4.3轎車轉(zhuǎn)向時有響聲現(xiàn)象的故障與診斷4.3.1轎車轉(zhuǎn)向時有響聲現(xiàn)象轎車轉(zhuǎn)向時會發(fā)響聲，不僅是大眾速騰轎車用這樣的故障，基本上所有車用久了都會有這個現(xiàn)象，出現(xiàn)響聲時請及時去維修。4.3.2轎車轉(zhuǎn)向時有響聲現(xiàn)象的故障原因分析圖4-5大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向時出現(xiàn)響聲故障樹根據(jù)上圖圖4-5的故障樹分析出轎車轉(zhuǎn)向時出現(xiàn)響聲的主要原因為：(1)管道中有空氣進入。(2)轉(zhuǎn)向橫拉桿松動。(3)轉(zhuǎn)向柱軸松動。(4)驅(qū)動皮帶松動。(5)轉(zhuǎn)向機油液位低。(6)其他原因。4.3.3轎車轉(zhuǎn)向時有響聲現(xiàn)象的故障原因概率分布通過調(diào)研問卷得出大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向時有響聲現(xiàn)象的故障原因概率分布情況如下表4-3所示。表4-3大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向時有響聲現(xiàn)象出現(xiàn)的原因概率分布表0由調(diào)研結(jié)果可得，大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向時發(fā)出響聲的最大故障點為驅(qū)動皮帶松動占到28.28%的概率，其次就是管道中有空氣進入與轉(zhuǎn)向柱軸松動占到23.23%與21.21%的概率，最后為轉(zhuǎn)向機油液位低于轉(zhuǎn)向橫拉桿松動，分別占到15.16%與12.12%的概率。由此可見，大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向時發(fā)出響聲的概率是比較均衡的，這就需要考慮故障診斷的難易程度來綜合考慮了。4.3.4轎車轉(zhuǎn)向時有響聲的故障診斷流程根據(jù)調(diào)研結(jié)果以及拆裝順序原則，大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向時有響聲的故障診斷流程圖如圖4-6所示，具體診斷流程如下：(1)先轉(zhuǎn)動方向盤，通過響聲部位大致判斷故障部位。(2)檢查驅(qū)動皮帶。這是出故障概率最高的地方，使用時間長了也容易導(dǎo)致驅(qū)動皮帶損壞松動，第一步先檢查驅(qū)動皮帶，如有損壞及時更換。 (3)檢查轉(zhuǎn)向機油液。拉出油量皮尺，很快便可以排除這一故障，如果油液低，可以補充油液至適當位置。(4)檢查轉(zhuǎn)向柱軸。檢查一下轉(zhuǎn)向柱軸的安全銷是否損壞、上支承環(huán)是否磨損、軸體是否變形、橡膠是否老化。如有問題進行維修或更換。(5)檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的管路。先檢查外部管路是否有明顯的油污，排除后用壓力表進行排除內(nèi)部是否泄漏。(6)檢查轉(zhuǎn)向橫拉桿。主要檢查球頭部分，然后檢查螺栓是否松動，防塵套是否有破損。圖4-6大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向時有響聲的故障診斷流程圖4.3.5轎車轉(zhuǎn)向時有響聲的故障實例驗證一輛大眾速騰在4S店中維修轉(zhuǎn)向異響問題。維修人員首先試轉(zhuǎn)方向盤，鎖定響聲位置，然后迅速檢查了驅(qū)動皮帶，發(fā)現(xiàn)這輛老車使用時間過長，皮帶老化松動，進行更換后馬上解決了異響的問題。4.4方向盤向左或向右打死時有震動現(xiàn)象的故障與診斷4.4.1方向盤向左或向右打死時有震動現(xiàn)象方向盤向左或向右打死時，總會發(fā)出震動現(xiàn)象，。4.4.2方向盤向左或向右打死時有震動現(xiàn)象的原因分析圖4-7大眾速騰轎車方向盤打死時出現(xiàn)震動現(xiàn)象故障樹根據(jù)上圖圖4-7的故障樹分析出大眾速騰轎車方向盤向左或向右打死產(chǎn)生震動的主要原因為：(1)轉(zhuǎn)向油泵的油壓過高。(2)轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭老化。(3)驅(qū)動皮帶打滑。(4)轉(zhuǎn)向器齒輪間隙過大。(5)方向盤是由塑料原件構(gòu)成，天氣寒冷是塑料原件發(fā)硬，摩擦產(chǎn)生震動。(6)其他原因。4.4.3方向盤向左或向右打死時有震動現(xiàn)象的故障原因概率分布通過調(diào)研問卷得出大眾速騰轎車方向盤向左或向右打死時有震動現(xiàn)象的故障原因概率分布情況如下表4-4所示。表4-4大眾速騰轎車方向盤向左或向右打死時有震動現(xiàn)象的故障原因概率分布表17%%17%構(gòu)成，天氣寒冷是塑料原件發(fā)硬，摩擦產(chǎn)生震動0由調(diào)研結(jié)果可知，大眾速騰轎車方向盤向左或向右打死時出現(xiàn)震動現(xiàn)象最大的故障點為驅(qū)動皮帶打滑占37.5%的概率，轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭老化緊隨其后占到34.16%的概率，其他的三個原因所占比例較小，分別為方向盤是由塑料原件構(gòu)成，天氣寒冷是塑料原件發(fā)硬摩擦產(chǎn)生震動、轉(zhuǎn)向器齒輪間隙過大、轉(zhuǎn)向油泵的油壓過高，所占故障概率分別為10%、9.17%與9.17%。由此可見，出現(xiàn)打死震動現(xiàn)象最大的可能就是驅(qū)動皮帶打壞或是轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭老化了，檢修時應(yīng)該先進行排查。4.4.4方向盤向左或向右打死時有震動的故障診斷流程根據(jù)調(diào)研結(jié)果以及拆裝順序原則，大眾速騰轎車方向盤向左或向右打死時有震動現(xiàn)象的故障診斷流程圖如圖4-8所示，具體診斷流程如下：(1)檢查方向盤。這個問題雖然不是故障率高的問題，但這是一個不用修理的由于天氣原因?qū)е碌恼栴}，可以把檢查排除掉這個問題放在第一步。(2)檢查驅(qū)動皮帶。車輛行駛里程過高就會導(dǎo)致皮帶老化磨損，最后會打滑發(fā)出響聲，出問題的概率很高，第二步優(yōu)先考慮解決。(3)檢查轉(zhuǎn)向橫拉桿。球頭仍舊是重點損壞部位，并對其他零件的牢固進行查看。(4)檢查轉(zhuǎn)向油泵的油壓。利用壓力表與節(jié)流閥檢查轉(zhuǎn)向油泵油壓是否過高，如果過高可能是轉(zhuǎn)向油泵的壓力釋放閥損壞，進行維修或更換。(5)檢查轉(zhuǎn)向器齒輪間隙。這個出問題的概率很小，最后進行排查，如果間隙過大，則需要進行調(diào)整，必要時進行更換。圖4-8大眾速騰轎車方向盤向左或向右打死時有震動現(xiàn)象的故障診斷流程圖4.4.5方向盤向左或向右打死時有震動故障實例驗證一輛老舊的大眾速騰在維修廠中維修方向盤打死時有震動的問題。猶豫這是一輛使用了很久的舊車，所以維修員首先排查驅(qū)動皮帶，沒有問題后對轉(zhuǎn)向橫拉桿進行拆卸，發(fā)現(xiàn)橫拉桿，球頭銷等否出現(xiàn)松曠、磨損的現(xiàn)象，進行更換后排除了問題。總結(jié)全文的主題為大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障檢測與診斷。文章首先介紹了汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的歷史與研究意義，然后選擇了其中的大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行研究。首先大眾速騰轎車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，通過對液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析得到了四個主要部件，轉(zhuǎn)向橫拉桿、齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油罐。然后對這四個主要部件進行了失效分析，研究它們的工作環(huán)境與失效形式進而得出了大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向困難、方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位、轉(zhuǎn)向時出現(xiàn)響聲現(xiàn)象、方向盤向左或向右打死時出現(xiàn)震動現(xiàn)象這四個常見故障。為了進一步找到高效的方法對各個故障進行檢測與診斷，制作出了四種常見故障現(xiàn)象分析相應(yīng)的故障樹圖。通過對寧波杭州灣新區(qū)穎家汽車修理廠以及這個修理廠的工人幫忙進行擴散問卷到其他類型的汽車服務(wù)站進行調(diào)研。通過調(diào)研結(jié)果來看，大眾速騰轎車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因主要就是由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向器等主要轉(zhuǎn)向部件與易磨損的皮帶輪、軸承、密封膠圈等零部件的磨損或和輪胎氣壓的改變。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)大眾速騰轎車出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難故障的原因概率分布由大到小為：輪胎氣壓不足的概率為20.8%，輪胎氣壓過高的概率為16%。其次就是轉(zhuǎn)向器中齒輪與齒條的潤滑問題的故障率為13.6%。最后一些出現(xiàn)故障問題的概率都比較低，齒輪齒條轉(zhuǎn)向器安裝時有間隙、轉(zhuǎn)向器齒輪頂塊調(diào)節(jié)過緊、轉(zhuǎn)向油泵不吸油、轉(zhuǎn)向油液變質(zhì)、轉(zhuǎn)向油泵連接處的密封性失效、轉(zhuǎn)向油罐密封性失效、轉(zhuǎn)向油罐的油液高度低于標準高度的概率分別為8.8%、8%、8%、7.2%、7.2%、6.4%、5.6%，故障概率都低于8.8%。所以維修順序可以為檢查輪胎氣壓、檢查轉(zhuǎn)向器、檢查轉(zhuǎn)向油泵、檢查轉(zhuǎn)向油罐。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)大眾速騰轎車出現(xiàn)方向盤不能平穩(wěn)復(fù)位的原因大概率在于轎車兩邊的輪胎氣壓不一致占到29.36%的概率，其次便是車輪定位出現(xiàn)問題占到26.2%的概率。然后，球形接頭松動占到18.25%的概率，轉(zhuǎn)向器的自由間隙調(diào)整螺栓過緊與儲油罐的管路變形故障概率分別為14.29%與11.90%。所以維修的順序為檢查輪胎氣壓、檢查汽車的車輪定位、檢查球形接頭、檢查轉(zhuǎn)向器的自由螺栓、檢查儲油罐管路。由調(diào)研結(jié)果可得，大眾速騰轎車轉(zhuǎn)向時發(fā)出響聲的最大故障點為驅(qū)動皮帶松動占到28.28%的概率，其次就是管道中有空氣進入占到23.23%與21.21的概率，最后為轉(zhuǎn)向機油液位低于轉(zhuǎn)向橫拉桿松動，分別占到15.16%與12.12%的概率。所以維修順序可以是檢查驅(qū)動皮帶、檢查轉(zhuǎn)向級油液。檢查轉(zhuǎn)向柱軸、檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)管路、檢查轉(zhuǎn)向橫拉桿。由調(diào)研結(jié)果可得，大眾速騰轎車方向盤向左或向右打死時出現(xiàn)震動現(xiàn)象最大的故障點為驅(qū)動皮帶打滑占37.5%的概率，轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭老化緊隨其后占到34.16%的概率，其他的三個原因所占比例較小，分別為方向盤是由塑料原件構(gòu)成，天氣寒冷是塑料原件發(fā)硬摩擦產(chǎn)生震動、轉(zhuǎn)向器齒輪間隙過大、轉(zhuǎn)向油泵的油壓過高，所占故障概率分別為10%、9.17%與9.17%。所以維修順序為檢查方向盤