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 |
|---|---|---|---|
| 1 | Hex bolt M8x14 | 3 | 23 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 安装工具
8428959,使拧松螺母 (1) 时转向机不受扭矩。 - 拧松并取下螺母 (1) 和球头 (2)。
- 用 Kluebersynth JL 47-7702(
5BAB1C3)润滑转向拉杆(toe rod)球头内部。 - 装入球头 (1)、螺母 (2) 和垫片 (3)。力矩:100 Nm。
- 注意:不要使用 Loctite。
- 检查球头 (1) 预紧。
球头预紧检查(Preload check) 〔TCM p180〕
- 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。
- 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。
- 也可用扭力扳手检查起动扭矩,目标值 < 3 Nm。
- 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 |
|---|---|
5B8D493 | Shim, 28x40x0.1 mm |
5B8D499 | Shim, 28x40x0.15 mm |
5B8D4A0 | Shim, 28x40x0.2 mm |
5B8D4A1 | Shim, 28x40x0.25 mm |
5B8D4A5 | Shim, 28x40x0.3 mm |
5B8D4A8 | Shim, 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:
- 装入转向机,在区域 (B) 将其推到顶住纵梁。
- 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 |
|---|---|
8344022 | Adjusting washer, 49,5x60x1 mm |
8344023 | Adjusting washer, 49,5x60x0.5 mm |
8344024 | Adjusting washer, 49,5x60x0.2 mm |
8344025 | Adjusting 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 |
|---|---|
8336341 | Adjusting washer, steer. rack 1.0 mm |
8336342 | Adjusting washer, steer. rack 0.5 mm |
8336343 | Adjusting washer, steer. rack 0.2 mm |
8336344 | Adjusting 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。)
- 拆下张紧轮 (1),取下皮带 (2)。安装说明:见 2.1.3 Belt drive。
- 拧松螺钉 (1)。力矩:23 Nm。
- 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。
- 拆下螺钉 (1) 与支架 (2),拆下螺钉 (3),取下助力泵 (4)。
| 螺纹 | 力矩 |
|---|---|
| M10 | 60 Nm |
| M8 | 30 Nm |
| M6 | 12.6 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〕:
- 把泵 (1) 装到支架 (2) 上,用螺钉 (3) 固定。力矩:30 Nm。
- 用塞尺测量泵背面泵壳与支架之间的距离。
- 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 |
|---|---|
8334282 | SHIM 0.1 mm |
2700249 | SHIM 0.2 mm |
8334283 | SHIM 0.3 mm |
8334284 | SHIM 0.5 mm |
带支架的泵对发动机 〔TCM p185〕:
- 从发动机上拆下轴 (1)。力矩:40 Nm (+3 Nm)。
- 插入轴 (1),用螺钉固定支撑 (2)。力矩:30 Nm。
- 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。
- 如需要,在轴 (2) 与支架 (3) 之间放垫片 (1)。
- 组装助力泵、轴和支撑,复查最终间隙。
| 件号 | 名称 |
|---|---|
8445264 | SHIM 0.3 mm |
8445265 | SHIM 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 11S | 0429576 | 每 5000 km |
| 转向油*(贴有 LL01 标签的车) | BMW ENGINE OIL LL01 5W30 | 2405947 | 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)
- 更换泵,并按安装指南(见前页)加垫。
- 储油罐内有滤清器,也必须更换。
- 更换转向机与储油罐之间的滤芯或整个滤清器总成。
- 清洁油/水冷却器(oil/water cooler)。
- 所有转向管路尽量更换;若复用,须彻底冲洗清洁。
- 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)
- 把断开的软管引入容量至少 2 L 的量杯。
- 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!
- 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。
- 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)。
- 重复拖转和补油,直到量杯中收集到至少一升新油。
- 重新连接油/水冷却器软管,使系统闭合。
- 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。
- 发动机运转时检查油位(不要加过量),并监视储油罐油位。
- 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 🔴