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4.4 转向系统(Steering)

4.4.1 转向部件 — 液压系统(Hydraulic system) 〔TCM p176–177〕

组成与紧固 〔TCM p176〕

液压系统组成:Reservoir(储油罐)、Filter(滤清器)、Hydraulic pump(液压泵)、Oil cooler(油冷器)、Steering rack(转向机)。布置见原文图示。

Pos.名称数量力矩
1Hex bolt M8x14323 Nm

NOTICE 〔TCM p176〕

  • 转向助力泵(power steering pump)是发动机的内部件,与水泵一起集成在皮带传动中。
  • 若泵已失效,整个系统应重新加注——系统内残留金属屑的风险很高。
  • 车轮未离地时应避免在无液压助力的情况下转向。

排气(Bleeding) 〔TCM p177〕

管路走向(Reservoir / Filter / Oil cooler / Hydraulic pump)见原文图示。

  1. 首次启动前(或更换液路中任何部件后),在车轮离地状态下让转向机走完全行程,同时听回油管中有无气泡喷回油箱。
  2. 不必转方向盘:转向机液路排气非常通畅,可直接抓住轮胎从一侧限位推到另一侧(lock to lock)——这也是检查转向机卡滞或其他机械问题的好方法。
  3. 空气经左、右软管排入伺服阀(servo valve)的回油通道。缓慢左右往复推动转向机活塞,空气会交替从左、右软管排出。
  4. 注意:转向机到达行程末端换向时,尚未到达伺服阀的含气油液会被吸回油缸——需要耐心。
  5. 听不到空气声即可认为系统已完全排气。

Caution 〔TCM p177〕:宣称“不起泡(non foaming)“的稠厚油液可能适得其反,它们会让气泡更长时间悬浮在油中。储油罐应通大气而非密封,否则会变成“高压锅”。正确通气的油罐中(至少最初)应能看到一些泡沫——泡沫说明空气正在从油中逸出。

4.4.1 转向部件 — 机械系统(Mechanical system) 〔TCM p178〕

组成:Steering rack(转向机)、Swivel joint(万向节)、Lower steering column(下转向柱)、Upper steering column(上转向柱)、Adjustment lever(调节手柄)。布置见原文图示。

球头更换(Ball joint replacement) 〔TCM p179〕

Important note:拧松和拧紧螺母 (1) 时必须固定转向机,不得对转向机施加扭矩。

  1. 安装工具 8428959,使拧松螺母 (1) 时转向机不受扭矩。
  2. 拧松并取下螺母 (1) 和球头 (2)。
  3. 用 Kluebersynth JL 47-7702(5BAB1C3)润滑转向拉杆(toe rod)球头内部。
  4. 装入球头 (1)、螺母 (2) 和垫片 (3)。力矩:100 Nm。
  5. 注意:不要使用 Loctite。
  6. 检查球头 (1) 预紧。

球头预紧检查(Preload check) 〔TCM p180〕

  1. 用手向各方向活动球头 (1)。注意:球头 (1) 在所有位置都必须能用手活动。
  2. 把球头 (1) 置于中位,用弹簧秤(如 Lutron FG-20KG)检查起动力(break loose torque)。目标值 = 5 to 30 N。
  3. 也可用扭力扳手检查起动扭矩,目标值 < 3 Nm。
  4. 起动力可通过更换不同垫片 (2) 调整。

注:润滑脂渗漏及转向限位块(steering stop)松动不属严重问题。

件号名称
5B8D493Shim, 28x40x0.1 mm
5B8D499Shim, 28x40x0.15 mm
5B8D4A0Shim, 28x40x0.2 mm
5B8D4A1Shim, 28x40x0.25 mm
5B8D4A5Shim, 28x40x0.3 mm
5B8D4A8Shim, 28x40x0.02 mm

转向机垫片(Steering rack shimming)— 纵梁间 〔TCM p181〕

更换转向机时,必须保证其在两纵梁(longitudinal members)之间无间隙安装,为此在区域 (A) 加垫片:

  1. 装入转向机,在区域 (B) 将其推到顶住纵梁。
  2. 在区域 (A) 插入垫片 (1),直到转向机在左、右两侧都顶到纵梁 (2)。

区域 A/B 位置见原文图示。

件号名称
8344022Adjusting washer, 49,5x60x1 mm
8344023Adjusting washer, 49,5x60x0.5 mm
8344024Adjusting washer, 49,5x60x0.2 mm
8344025Adjusting washer, 49,5x60x0.1 mm

转向机垫片 — 右侧防倾杆支架 〔TCM p182〕

NOTICE:左侧转向机与支架安装不加垫片,只有右侧需要垫片。

  • 安装右侧防倾杆支架(anti roll bar supporting bracket)(1) 时,用图示垫片 (2) 确定转向机的夹紧量,使转向机牢固就位、不能移动。
  • 支架 (1) 前后的 Z 形垫片(Z-shims)(2) 数量和规格必须相同,以保证防倾杆左右始终对正。
  • 2 颗螺栓拧紧(30 Nm + Loctite 243)后,转向机应夹紧不再移动;垫片厚度正确时,垫片 (2) 与支架 (1) 之间应无空隙。
件号名称
8336341Adjusting washer, steer. rack 1.0 mm
8336342Adjusting washer, steer. rack 0.5 mm
8336343Adjusting washer, steer. rack 0.2 mm
8336344Adjusting washer, steer. rack 0.1 mm

转向助力泵拆卸 〔TCM p183〕

(原文本页小节标题沿用 “Mechanical system - steering rack shimming”,内容为助力泵拆卸。)

  1. 拆下张紧轮 (1),取下皮带 (2)。安装说明:见 2.1.3 Belt drive。
  2. 拧松螺钉 (1)。力矩:23 Nm。
  3. 顺时针转动助力泵 (1) 以预压皮带张紧器 (2),取下皮带 (3)。安装说明:见 2.1.3 Belt drive。
  4. 拆下螺钉 (1) 与支架 (2),拆下螺钉 (3),取下助力泵 (4)。
螺纹力矩
M1060 Nm
M830 Nm
M612.6 Nm

助力泵与支架之间加垫(Shimming power steering pump to bracket) 〔TCM p184–185〕

NOTICE 〔TCM p184〕:安装助力泵时须先依次对正:① 泵对支架;② 带支架的泵对发动机。轴(axis)和垫片有助于减少爆震误检测(某些情况下由不利的振动链引起);轴还能把可能的间隙和总体振动降到最低。

泵对支架 〔TCM p184〕:

  1. 把泵 (1) 装到支架 (2) 上,用螺钉 (3) 固定。力矩:30 Nm。
  2. 用塞尺测量泵背面泵壳与支架之间的距离。
  3. 若距离大于 0.1 mm,用下表垫片减小该距离,再装泵背面的两颗 M8x25 螺钉。
件号名称
8334282SHIM 0.1 mm
2700249SHIM 0.2 mm
8334283SHIM 0.3 mm
8334284SHIM 0.5 mm

带支架的泵对发动机 〔TCM p185〕:

  1. 从发动机上拆下轴 (1)。力矩:40 Nm (+3 Nm)。
  2. 插入轴 (1),用螺钉固定支撑 (2)。力矩:30 Nm。
  3. 用塞尺检查支撑 (1) 与支架 (2) 之间的间隙,选择垫片使间隙达到 0.05 – 0.10 mm。
  4. 如需要,在轴 (2) 与支架 (3) 之间放垫片 (1)。
  5. 组装助力泵、轴和支撑,复查最终间隙。
件号名称
8445264SHIM 0.3 mm
8445265SHIM 0.1 mm

4.4.2 油液与滤清器(Oil & filter) 〔TCM p186〕

项目规格件号更换间隔
转向油滤清器(Filter steering oil system)—8450655每 5000 km
转向油*Pentosin CHF 11S0429576每 5000 km
转向油*(贴有 LL01 标签的车)BMW ENGINE OIL LL01 5W302405947每 5000 km

* 不同类型油液不得混用;换用另一种油时,系统必须用新油冲洗。

  • 若没有 BMW ENGINE OIL LL01 5W30,可用替代品:Shell Helix Ultra 5W-30,或到 Shell 网站查找替代油(规格 = BMW Longlife-01 / 粘度 5W30)。
  • 储油罐上有“使用 BMW ENGINE OIL LL01 5W30“标签(Label),位置见原文图示。

4.4.3 维护(Service)

1. 维护计划(Maintenance schedule) 〔TCM p187〕

  • 滤清器应在方便时尽量多检查、更换,但任何情况下都不得超过最大里程 5000 km。
  • 若更换了转向系统主要部件(如软管或转向机),应执行下页的冲洗流程;此外磨合约 50 km 后应检查滤清器。
  • 打开管路后用 Loctite 542 密封管路。
  • BMW M Motorsport Customer Portal 上提供转向机的维修与调整手册。转向机内部件的维修与调整只应由供应商及其服务伙伴进行(见附录 contacts & services)。

NOTICE 〔TCM p187〕:液压转向系统对污染非常敏感,更换部件或维护时必须极其小心,避免颗粒进入系统!

2. 换泵流程(Pump change procedure) 〔TCM p188〕

适用于泵失效、或在滤清器内发现过量金属碎屑的情况。

系统重建(System build-up)

  1. 更换泵,并按安装指南(见前页)加垫。
  2. 储油罐内有滤清器,也必须更换。
  3. 更换转向机与储油罐之间的滤芯或整个滤清器总成。
  4. 清洁油/水冷却器(oil/water cooler)。
  5. 所有转向管路尽量更换;若复用,须彻底冲洗清洁。
  6. 组装液压系统(见前页),但从转向机到油/水冷却器的压力管在冷却器一端保持断开。

冲洗(Flushing)

  1. 把断开的软管引入容量至少 2 L 的量杯。
  2. 向储油罐加注经过滤(≤ 10 µ)的新油。绝不复用旧油,不同类型油不得混用!
  3. 泵不运转时,小心地从一侧转向限位转到另一侧限位,按需补油。至少重复四次。
  4. 点火关闭状态下起动机拖转发动机至少四秒,拖转时按需补油(油位始终高于最低线)。
  5. 重复拖转和补油,直到量杯中收集到至少一升新油。
  6. 重新连接油/水冷却器软管,使系统闭合。
  7. 启动发动机,小心地转到转向限位至少四次,每次在限位保持两秒。
  8. 发动机运转时检查油位(不要加过量),并监视储油罐油位。
  9. 检查整个系统有无泄漏。

⚠️ 本节相关 TI(TCM V01.1 之外仍有效,以 TI 为准)

  • TI 22.74:转向油系统:热交换器方向 / 转向泵件号 / 滤芯方向
  • TI 22.89:认证勘误 ER03_03:扩散器附加固定 / 尾门附加固定 / 新下转向柱
  • TI 25.29:转向油管角接头固定方式(仅 EVO) 🔴
  • TI 25.43v3:Erratum 2026(ESF 皮带护罩 / ESF 转向与防倾杆 / VF 涡轮壳) 🔴
  • TI 26.06:转向机球头检查 🔴