解軍
摘要:有輛純電動城市公交客車在行駛中發(fā)現(xiàn)往右打方向到底放手,能自動回位;往左打方向到底放手,不能自動回位的故障現(xiàn)象。本文淺述純電動城市公交客車轉(zhuǎn)向不會自動回正的原因及解決方案。
關(guān)鍵詞:公交客車 ?轉(zhuǎn)向 ?自動回正 ?故障排除
自動回正性能是車輛的一個基本性能,也是車輛操縱性能的一個重要的評價指標(biāo)。所有機動車輛,不管采用什么樣的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),不管是不是有助力,都應(yīng)該有回正能力,特別是在行駛時,靜止時很難回到直線位置,但也應(yīng)該有一定的回正力。
一、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)造原理
汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類:機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
1、機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源,其中所有傳力件都是機械的。機械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三大部分組成。
當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時,駕駛員對轉(zhuǎn)向盤施加一個轉(zhuǎn)向力矩。該力矩通過轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動軸輸入轉(zhuǎn)向器。經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運動傳到轉(zhuǎn)向搖臂,再經(jīng)過轉(zhuǎn)向直拉桿傳給固定于左轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂,使左轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的左轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。為使右轉(zhuǎn)向節(jié)及其支承的右轉(zhuǎn)向輪隨之偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度,還設(shè)置了轉(zhuǎn)向梯形。轉(zhuǎn)向梯形由固定在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)上的梯形臂和兩端與梯形臂作球鉸鏈連接的轉(zhuǎn)向橫拉桿組成。從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動軸這一系列部件和零件屬于轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)。由 轉(zhuǎn)向搖臂至轉(zhuǎn)向梯形這一系列部件和零件(不含轉(zhuǎn)向節(jié))均屬于轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)。
2、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動機動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。在正常情況下,汽車轉(zhuǎn)向所需能量,只有一小部分由駕駛員提供,而大部分是由發(fā)動機通過動力轉(zhuǎn)向裝置提供的。但在動力轉(zhuǎn)向裝置失效時,一般還應(yīng)當(dāng)能由駕駛員獨立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此,動力轉(zhuǎn)向系是在機械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動力轉(zhuǎn)向裝置而形成的。
屬于動力轉(zhuǎn)向裝置的部件是:轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動力缸。當(dāng)駕駛員逆時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤(左轉(zhuǎn)向)時,轉(zhuǎn)向搖臂帶動轉(zhuǎn)向直拉桿前移。直拉桿的拉力作用于轉(zhuǎn)向節(jié)臂,并依次傳到梯形臂和轉(zhuǎn)向橫拉桿,使之右移。與此同時,轉(zhuǎn)向直拉桿還帶動轉(zhuǎn)向控制閥中的滑閥,使轉(zhuǎn)向動力缸的右腔接通液面壓力為零的轉(zhuǎn)向油罐。油泵的高壓油進(jìn)入轉(zhuǎn)向動力缸的左腔,于是轉(zhuǎn)向動力缸的活塞上受到向右的液壓作用力便經(jīng)推桿施加在橫拉桿上,也使之右移。這樣,駕駛員施于轉(zhuǎn)向盤上很小的轉(zhuǎn)向力矩,便可克服地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力矩。
3、轉(zhuǎn)向輪定位
汽車在直線行駛時,轉(zhuǎn)向輪若偶然受來自路面的外力(如碰到一塊突起的石塊)作用,或方向盤稍作轉(zhuǎn)動而偏離直線行駛方向時,轉(zhuǎn)向輪有自動恢復(fù)直線行駛的能力。轉(zhuǎn)向輪的這種自動回正作用一般稱為轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定效應(yīng)。轉(zhuǎn)向輪的這種穩(wěn)定效應(yīng)是由轉(zhuǎn)向輪輪的正確定位來保證的,也就是轉(zhuǎn)向輪、主銷和前軸之間的安裝應(yīng)具有一定的相對位置,這些轉(zhuǎn)向輪的定位參數(shù)包括主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角和前輪前束等參數(shù)。
二、故障現(xiàn)象
某公交集團(tuán)反映批量純電動公交車上線運營沒多久有輛車出現(xiàn)了行駛中往右打方向到底放手,能自動回位;往左打方向到底放手,不能自動回位故障現(xiàn)象,造成車輛不能直線正常行駛。歷年來某公交集團(tuán)是我公司的大客戶,我公司都是關(guān)注客戶日常保養(yǎng)車輛,及時通過日常保養(yǎng)維持車輛正常運營。而這批純電動公交車中出現(xiàn)了行駛中不能自動回位故障現(xiàn)象,對客戶造成了一定的困擾,引起客戶抱怨。為此,我公司組織技術(shù)人員排查分析故障原因,從根本上解決此故障。
三、分析原因
對此,公交汽修廠就認(rèn)為轉(zhuǎn)向助力泵和電機有問題,公交汽修廠讓修理師傅將正常車輛的轉(zhuǎn)向助力泵和電機跟故障車進(jìn)行對換。當(dāng)轉(zhuǎn)向助力泵和電機對換后,到安全場地進(jìn)行試車,結(jié)果還是往右打方向到底放手,能自動回位;往左打方向到底放手,不能自動回位,故障并沒有排除。
司機還是將車開回公交汽修廠,并強調(diào),故障并沒有排除,把舊件換回來恢復(fù)原樣。這時公交汽修廠認(rèn)識到問題的嚴(yán)重性,通過我公司服務(wù)經(jīng)理向售后服務(wù)部反饋轉(zhuǎn)向不能自動回位問題,我公司技術(shù)人員和車橋廠技術(shù)人員趕往現(xiàn)場在公交公司安全場地試車,對轉(zhuǎn)向不能自動回正的原因進(jìn)行總結(jié):主要有轉(zhuǎn)向機問題、轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)有問題、轉(zhuǎn)向節(jié)主銷松曠、前橋懸掛零部件磨損、輪胎氣壓不符或者前輪后傾角過小及其它角度不正確等。
四、故障排除
我們針對總結(jié)故障的可能性原因進(jìn)行分析,由于公交汽修廠前期對換過轉(zhuǎn)向助力泵和電機,跳過這個步驟用正常車輛的轉(zhuǎn)向機對換,檢查方向盤和轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)無問題,試車后還是出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不能自動回位。該純電動城市公交客車懸掛采用前二后四氣囊式,其穩(wěn)定桿、推力桿、減震桿等部件無松動,膠套沒有磨損跡象。輪胎氣壓調(diào)試到正常氣壓標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi),把前束也調(diào)試到標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi),試車后同樣還是出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不能自動回位,問題沒有得到解決。
根據(jù)以上故障排除法,我們討論認(rèn)為四輪定位數(shù)據(jù)是否正確才是解決問題的關(guān)鍵,轉(zhuǎn)向自動回位是四輪定位數(shù)據(jù)正確的具體表現(xiàn)。由于公交汽修廠沒有四輪定位儀設(shè)備,不能做出四輪定位的有效數(shù)據(jù)。隨后我們采用激光測量儀器對前橋主銷內(nèi)傾角、外傾角、后傾角進(jìn)行測量,測量結(jié)果出來后發(fā)現(xiàn)后傾角小于參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)1°,這樣就使得后傾角減小甚至接近于零,其結(jié)果造成車輛前輪直線行駛時遇到外力偏轉(zhuǎn)后,前輪不容易回正。考慮到該車懸掛配置前二后四氣囊,在前橋左上推力桿、右上推力桿分別添加4mm墊片,以增大后傾角角度,調(diào)試至參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),經(jīng)車輛路試,問題得到排除。
五、小結(jié)
汽車轉(zhuǎn)彎時方向盤是會自動回正,這是為了增加汽車的操控性和行駛穩(wěn)定性而特意設(shè)計的,決定因素是主銷后傾和主銷內(nèi)傾,主銷后傾的影響最大,車輪轉(zhuǎn)動要以一條軸線為基準(zhǔn),圍繞著這條軸線旋轉(zhuǎn),這條軸線就被稱為主銷。而方向自動回位是四輪定位數(shù)據(jù)正確的具體現(xiàn)。所以車輛在轉(zhuǎn)彎時方向盤不能自動回位,那么可以肯定地說是車輛的四輪數(shù)據(jù)出現(xiàn)了偏差造成的,也就是說應(yīng)該去做四輪定位了。
參考文獻(xiàn)
[1]陳家瑞.汽車構(gòu)造(下).北京:機械工業(yè)出版社,2000年