學習任務九車輛轉向沉重故障的檢修汽車故障診斷技術學習目標知識目標：能通過視頻、練習掌握轉向系統的組成、類型及工作原理能通過查閱維修手冊，正確識讀哈弗轉向系統能根據魚骨圖分析哈弗轉向系統故障現象及原因，并完成維修方案的制定技能目標：能根據微視頻、維修手冊正確拆裝、分解轉向系統相關部件能正確使用工具儀器，完成轉向系統故障的檢修素養目標：能通過視頻和圖片展示交流、師傅講解分析，培養學生反思檢修過程、提出改進建議、解決突發問題的專業綜合素養。能通過任務教學，培養有理想、敢擔當、能吃苦、肯奮斗的新時代好青年學習活動1維修基礎知識案例：一輛21款哈弗M6，行駛7.8萬公里，據客服反映該車出現轉向沉重已有一段時間，維修站服務人員在檢查胎壓、轉向球頭、軸承和助力油泵皮帶時，發現皮帶有些松動，在更換皮帶后發現故障依舊。經班組長檢查后判斷造成故障可能在減振器。客戶要求盡快交車，現要求你與同事合作，在規定時間內完成故障的排除。（本案例由柯信快修童師傅提供）

一、典型案例引入

學習活動1維修基礎知識二、確認故障現象基本檢查①確認是否在水平路面②檢查助力油液液位③確認皮帶無老化④檢查兩側輪胎氣壓□正常□不正常□正常□不正常□正常□不正常□正常□不正常故障現象確認①起動發動機②向左、向右轉動方向盤③檢查有無異響、轉向沉重等故障現象□正常□不正常□正常□不正常□正常□不正常學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

汽車行駛過程中，需要經常改變行駛方向，行駛方向的改變是通過改變轉向車輪偏轉角來實現的，控制轉向車輪偏轉角的一整套機構，稱為汽車轉向系。

學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

（一）轉向系統的功用汽車轉向系統的功用是根據駕駛員的操作要求，將方向盤的轉動變為車輪的方向變動，按轉向動力源的不同，常用的轉向系統可分為機械式轉向系統、液壓式助力轉向系統和電動式助力轉向系統3類。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

1.機械式轉向系統機械轉向系一般布置情況如圖所示，主要的能量來源是依靠人力，所有傳力桿件都是機械的，由轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構3大部分組成。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

（1）轉向操縱機構汽車轉向操縱機構主要由方向盤、轉向軸和轉向柱管等組成。有可分離式安全轉向操縱機構和緩沖吸能式安全轉向操縱機構兩種類型。其中方向盤由鋼骨架輪圈、輻條和輪轂組成。轉向軸是將駕駛員作用于方向盤的轉向操縱力矩傳給轉向器的傳力軸。它的上部用軸承或襯套支撐在轉向柱管內，下部支撐在固定支架內的軸承中，軸承下端裝有彈簧，可以自動消除轉向柱管與轉向軸之間的軸向間隙，下端與萬向節相連。轉向柱管的下端壓裝在下固定支架的孔內。下固定支架用螺栓固定在駕駛室地板上。轉向柱管的上端通過上支架固定在駕駛室前部儀表板上。1.輪圈2.輪輻3.輪轂三、維修理論基礎

學習活動1維修基礎知識學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

1）可分離式安全轉向操縱機構該機構的轉向軸分為上下2段，當發生撞車時，上下2段互相分離或互相滑動，從而避免在第一次沖擊時方向盤隨車身后移對駕駛員造成的傷害。2）緩沖吸能式安全轉向操縱機構從結構上能使轉向軸和轉向管柱在受到沖擊后軸向收縮，并吸收沖擊能量，從而有效緩和方向盤對駕駛員的沖擊，減輕駕駛員所受傷害的程度。按結構的不同，轉向操縱機構上的緩沖吸能裝置可分為網狀管柱吸能裝置、波紋管變形吸能裝置和鋼球滾壓變形吸能裝置。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

1—下轉向軸2—上轉向軸3—轉向管柱4—可折疊安全元件5—轉向盤6—凸緣7—驅動銷8—半月形凸緣盤1—驅動銷2—轉向器3—下轉向軸4—上轉向軸5—轉向盤學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

（2）轉向器轉向器是轉向系統的減速傳動裝置，一般有1-2級減速傳動副。其功用是增大方向盤傳到轉向輪上的轉向轉矩，并改變力的傳遞方向。按照結構形式的不同，轉向器可分為循環球式和齒輪齒條式2種，按照轉向器作用力的傳遞情況，轉向器可分為可逆式、不可逆式和極限可逆式3種。循環球式轉向器一般有2級傳動副，第一級是螺桿螺母傳動副，第二級是齒條齒扇傳動副，學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

工作時，轉向螺桿轉動，通過鋼球將力傳給轉向螺母，使螺母沿軸向移動。同時，在螺桿、螺母和鋼球間的摩擦力矩作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內滾動，繞行2圈后，流出螺母而進入導管，再由導管流回螺母通道內，如此循環。隨著轉向螺母沿轉向螺桿進行軸向移動，其下面的齒條便帶動轉向搖臂擺動，再通過轉向傳動機構使車輪偏轉，實現汽車轉向。常用于各種輕型、中型貨車，也用于部分輕型越野汽車。4.殼體3.鋼球5.螺母2.軸承1.底蓋6.轉向螺桿7.齒條8.齒扇9.搖臂軸學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

齒輪齒條式轉向器以齒輪和齒條傳動作為傳動機構，齒輪齒條式轉向器傳動比由小齒輪的轉數與齒條的相應行程的比值來確定。齒條采用適當的齒形，可以使傳動比在整個行程中變化。這樣可減少為修正轉向所需的操縱力或行程。當轉動轉向盤時，轉向器齒輪轉動，嚙合的齒條沿軸向移動，從而使左右橫拉桿帶動轉向節左右轉動，使轉向車輪偏轉，從而實現汽車轉向。齒輪齒條式轉向器結構簡單、工作可靠、路感好、維修方便，適合于獨立懸架配用，常用于轎車和輕型貨車。10.轉向齒條11.轉向齒輪學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

（3）轉向傳動機構是將轉向器輸出的力和運動傳給轉向輪，使兩側轉向輪偏轉，并使2個轉向輪偏轉角按照一定關系變化，以實現汽車轉向。按照懸架的不同，轉向傳動機構可以分為與非獨立懸架配用的轉向傳動機構和與獨立懸架配用的轉向傳動機構。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

與非獨立懸架配用的轉向傳動機構，一般油轉向搖臂、轉向直拉桿、轉向節臂、梯形臂和轉向橫拉桿組成。梯形臂和轉向橫拉桿組成轉向梯形機構。各個桿件之間都采用球形鉸鏈連接，并設有防止松動、緩沖吸振、自動消除磨損后產生的間隙等作用的結構。1—轉向器2—轉向搖臂3—轉向主拉桿4—轉向節臂5—梯形臂6—橫拉桿學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

與獨立懸架配用的轉向傳動機構，當轉向輪采用獨立懸架時，由于每個轉向輪都需要相對于車架或車身做獨立運動，所以轉向橋必須是斷開式的，同時轉向傳動機構中的轉向梯形機構也必須分成2段或3段。1—轉向搖臂2—轉向直拉桿3—左轉向橫拉桿4—右轉向橫拉桿5—左梯形臂6—右梯形臂7—搖桿8—懸架左擺臂9—懸架右擺臂10—齒輪齒條式轉向器學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

2.液壓式助力轉向系統它是在原有的機械式轉向系統基礎上，加設了1套液壓助力裝置。該裝置主要由儲油罐、油泵、油管、控制閥和工作缸組成。按照系統內部壓力狀態的不同，液壓式助力轉向系統可以分為常壓式和常流式。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

轉向控制閥的功能是使工作缸按方向盤的旋轉運動建立起相應的油壓，采用柔性的力矩探測元件可精確無誤地將力矩盡可能轉換成控制行程。控制行程使閥芯產生相應的移動，閥芯的邊緣做成倒角或斜角，移動之后其邊緣則形成相應的液流通道的界面開度。控制閥芯通常是按空心原理設計的，即當控制閥沒有動作時，從油泵樹洞的油液以零壓力流回儲液罐。汽車轉向時，駕駛員只需在方向盤上用較小的力，此時由發動機驅動的油泵建立的高壓油在控制閥的控制下進入動力缸，推動轉向輪偏轉，實現汽車轉向。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

由于增加了液壓助力裝置，使駕駛員操縱方向盤轉動既輕便又靈敏。同時，因為液壓系統工作時無噪聲，滯后時間短，而且能吸收來自不平路面的沖擊，所以該系統在許多汽車上，尤其在轎車上得到廣泛應用。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

3.電動式助力轉向系統通過電動機將電能轉變為機械能，作為轉向助力的動力源，并利用計算機根據車速與行駛條件的變化自動調節轉向助力的大小，以保證方向盤轉向輕便靈活。因此增加了電控單元、伺服電動機、減速機構、轉矩傳感器、轉向角度傳感器的組成等。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

在汽車轉向時，傳感器就檢測由駕駛員施加給方向盤的轉向力矩，并將此電信號傳輸給電控單元。電控單元計算輔助力矩，并在計算的結果基礎上控制伺服電動機。如果汽車從彎道駛出，電動機通過蝸輪蝸桿傳動裝置傳遞轉向力矩，將方向盤轉回到直線行駛位置。電控單元考慮了汽車行駛速度、轉向角、轉向力矩和轉向角度等數據，利用車上的其他傳感器和控制單元聯網，就可使轉向系統為汽車的高舒適性和高安全性提供輔助功能。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

這種系統的優點，不直接消耗發動機動力，沒有液壓系統，節能，安裝自由度大等。缺點是，電動式助力轉向系統產生的助力不如液壓式助力轉向系統的大，因此，它常用于前軸負荷較輕的轎車上。同時在輔助轉向發生故障時，駕駛員仍可利用機械結構進行轉向。

學習任務十傳動軸異響故障的檢修汽車故障診斷技術學習目標知識目標：能描述萬向傳動裝置的組成、類型、功能及工作原理。

能列舉萬向節的分類及其特點

能描述萬向傳動裝置的結構特點，并在規定時間內完成拆裝操作

能根據維修手冊要求，在規定時間內規范完成萬向傳動裝置的拆卸、檢查工作

能對相關資料進行檢索，完成工作、工作頁的填寫與總結技能目標：能根據微視頻、維修手冊正確拆卸、檢修萬向傳動裝置故障

能正確選擇并使用工具與設備對零部件進行拆裝和檢測

能借助相關工具、量具、設備完成車輛行駛跑偏故障的檢修素養目標：能通過視頻和圖片展示交流、反思檢修過程、提出改進建議，培養學生的專業素養能通過任務教學，培養有理想、敢擔當、能吃苦、肯奮斗的新時代好青年學習活動1維修基礎知識

案例：章先生一輛14款科魯茲轎車，配備自動變速器、發動機前置前輪驅動，行駛98000公里，車主反映，車輛在行駛中轉彎的時候，一側發出“咔咔”的響聲，客戶要求維修廠解決這個問題。經班組長檢查后初步判斷為萬向傳動裝置故障，客戶要求盡快交車，你作為維修人員，現需對相關部件進行拆檢，根據維修手冊的相關要求，在規定時間內完成傳動系統的檢查與零部件的更換，完成后交付班組長驗收。（本案例由余姚柯信提供）

一、典型案例引入

學習活動1維修基礎知識二、確認故障現象學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

汽車萬向傳動裝置是汽車傳動系統的重要組成部分，因為從發動機到離合器再到變速器直至驅動橋，力和運動不可能一直沿著直線傳遞，在兩相交軸間出現夾角傳動時，就需要能實現這樣運動的機構---萬向傳動裝置。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

（一）汽車傳動系的布置形式

汽車傳動系的布置形式取決于汽車的使用性質、發動機的安裝位置和汽車的驅動形式。查閱資料，填寫汽車傳動系的布置形式。1.前置后驅英文簡稱：FR，特點：后驅動輪附著力大。應用車型有高檔轎車、貨車、面包車。2.前置前驅英文簡稱：FF，特點：操縱簡單，高速穩定性好。應用車型有中低檔轎車。3.中置后驅英文簡稱：MR，特點：軸荷分配合理，操縱復雜。應用車型有：賽車、部分的大中型客車。4.四輪驅動英文簡稱：4WD，特點：驅動力大，通過性好。應用車型有越野汽車。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

（二）萬向傳動裝置的作用汽車在行駛過程中，由于懸架受路面沖擊而產生振動，使變速器的輸出軸與驅動輪之間的相對位置會經常發生變化，為了實現一些軸線相交或相對位置經常變化的轉軸之間的動力傳遞，必須采用萬向傳動裝置。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

（三）萬向傳動裝置的應用

1.發動機前置后輪驅動汽車的變速器與驅動橋之間。當傳動距離較遠時，應將傳動軸分成兩段甚至多段，并加設中間軸承。

2.多軸驅動的汽車的分動器與驅動橋之間或驅動橋與驅動橋之間。

3.由于車架的變形，會造成軸線間相互位置變化的兩傳動部件之間。

4.采用獨立懸架汽車的車輪與差速器之間。

5.轉向驅動車橋的差速器與車輪之間。

6.轉向機構的轉向軸和轉向器之間，有利于轉向機構的總體布置。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

（四）萬向節

在汽車上使用的萬向節按其剛度大小，可分為撓性和剛性萬向節。剛性萬向節按其速度特性分為等速萬向節(常用的為十字軸式)、準等速萬向節（雙聯式和三銷軸式）和不等速萬向節（包括球叉式和球籠式等）。目前，在汽車上應用較多的是十字軸式剛性萬向節和等速萬向節。十字軸式剛性萬向節主要用于發動機前置后輪驅動的變速器與驅動橋之間，等角速萬向節主要用于發動機前置前驅的內外半軸之間。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

1.十字軸剛性萬向節常見的不等速萬向節為十字軸式剛性萬向節，其允許相鄰兩軸最大交角為15°~20°。十字軸式剛性萬向節主要由十字軸、萬向節叉等組成。萬向節叉上的孔分別套在十字軸的4個軸頸上。在十字軸軸頸與萬向節叉孔之間裝有滾針和套筒，用帶有鎖片的螺栓和軸承蓋來使軸向定位。為了潤滑軸承，十字軸內留有油道，且與油嘴、安全閥相通。為避免潤滑油流出及灰塵進入軸承，十字軸軸頸的內端套裝著油封。單個十字軸式剛性萬向節在主動軸和從動軸之間有夾角的情況下，當主動叉等角速轉動時，從動叉是不等角速的，這稱為十字軸式剛性萬向節的不等速特性。且兩轉軸之間的夾角越大，不等速性就越大。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

十字軸式剛性萬向節的不等速特性將使從動軸及其相連的傳動部件產生扭轉振動，從而產生附加的交變載荷，影響部件壽命。可以采用下圖所示的雙十字軸剛性萬向節的傳動方式，第一萬向節的不等速特性可以被第二萬向節的不等速特性所抵消，從而實現兩軸間的等角速傳動。具體條件是：①第一萬向節兩軸間夾角ɑ1與第二萬向節兩軸間夾角ɑ2相等；②第一萬向節的從動叉與第二萬向節的主動叉處于同一平面。由于懸架振動，不可能在任何時候都保證ɑ1＝ɑ2，因此這種雙十字軸剛性萬向節的傳動只能近似地解決等速傳動問題，且兩軸夾角最大只能是20°，因此在使用上收到限制。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

2.等速萬向節常見的球籠式萬向節有固定型球籠式等速萬向節（RF節）和伸縮型球籠式等速萬向節（VL節）。固定型球籠式萬向節由6個鋼球、星形套、球形殼和保持架等組成。萬向節星形套與主動軸用花鍵固接在一起，星形套外面有6條弧形凹槽滾道，球形殼的內表面有相應的6條凹槽，6個鋼球分別裝在各條凹槽中，由球籠使其保持在同一平面內。動力由主動軸、鋼球、球形殼輸出。球籠式萬向節工作時6個鋼球都參與傳力，故承載能力強、磨損小、壽命長。廣泛應用于各種型號的轉向驅動橋和獨立懸架的驅動橋。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

伸縮型球籠式等角速萬向節又稱直槽滾道型等速萬向節。如圖所示，其結構與上述球籠式相近，只是內、外滾道為圓筒形直槽，使萬向節本身可軸向伸縮（伸縮量為40~50mm），省去其他萬向節傳動中的滑動花鍵，且滾動阻力小，適用于斷開式驅動橋的萬向傳動裝置。這種萬向節所連接的兩軸夾角不能太大，因此常常和固定型球籠式等速萬向節組合在一起使用，以保證在夾角和距離發生變化的條件下傳遞動力。固定型球籠式萬向節（RF節）和伸縮型球籠式萬向節（VL節）廣泛用于采用獨立懸架的汽車轉向驅動橋，如桑塔納、捷達、寶來、奧迪等汽車的前橋。其中RF節用于靠近車輪處。VL節用于靠近驅動橋處。學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

學習活動1維修基礎知識三、維修理論基礎

三樞軸球面滾輪式等速萬向節又稱為自由三樞軸萬向