Defender. Manual - part 49

a reservoir that also acts as a cooler.

The steering box houses a self neutralizing rotary valve which is part of the worm/valve assy and an hydraulic

piston/rack to assist the mechanical operation. The rotary valve which is operated by movement of the steering wheel,

directs fluid pressure to the appropriate side of the hydraulic piston/rack to provide assistance.

Rotary valve operation

Rotary valve at neutral

The rotary valve assembly comprises a worm (1), valve sleeve (2), input shaft (4) and torsion bar (5).

The valve sleeve is retained inside the worm by a trim screw (3), and incorporates valve ports in its inner bore. The

input shaft is attached to the steering wheel via a steering shaft and steering column and incorporates valve ports in its

outer diameter to align with those in the sleeve.

The torsion bar, which is secured to the worm and input shaft with pins (6) at each end, holds the valve ports in neutral

alignment when there is no demand for assistance.

When there is no demand for assistance the torsion bar holds the input shaft and sleeve valve ports in neutral

relationship to one another, allowing equal pump pressure (A) to both sides of the piston/rack (9). Any excess fluid flow

from the pump returns to the reservoir via (B).

Rotary valve misaligned

When the steering wheel and input shaft is turned, steering resistance transmitted to the worm causes the torsion bar

to be twisted and the valve ports to be misaligned for a right or left turn. The misalignment of the valve ports directs all

fluid pressure A to one side of the piston only and allows displaced fluid B on the other side.

When demanding maximum assistance, any excessive fluid output from the pump due to high pump speed, will circulate

through the regulator valve located in the pump unit, causing the temperature of the fluid and the pump to rise rapidly.

CAUTION: To avoid excessive fluid temperatures which could damage the oil seals, the steering must not be held

on full lock for more than 30 seconds in one minute.

Only when the steering wheel, and the demand for assistance, is released, will the torsion bar return the valve to

neutral, allowing the fluid to circulate through the reservoir where it is cooled.

In the unlikely event of mechanical failure of the torsion bar, a coarse splined connection (7) between the input shaft

and worm, ensures steering control is maintained sufficient to allow the vehicle to be recovered.

Pump and regulator valve operation

No demand for assistance

Item

Part Number

Description

1.

-

Reservoir

2.

-

Pump

3.

-

Pressure control ball valve and spring

4.

-

Flow control valve and spring

4.

-

Press fit plug (ball bearing)

5.

-

Restrictor

The pump which is belt driven from the engine is an eccentric roller type and also houses the pressure regulator and

flow control valve. The pressure is controlled by a spring loaded ball valve (3) which is housed inside the flow control

valve piston (4).

With no demand for assistance the rotary valve in the steering box acts as a pressure relief valve, allowing fluid (A) to

flow freely through the steering box and back to the reservoir and pump inlet (B).

When the steering is turned, the rotary valve effectively stops all fluid flow through the steering box, thus causing an

increase in pressure (A). This increase in pressure is felt in the flow control valve spring chamber where, at a pre-

determined pressure the relief valve (3) will open and allow the pressure to escape. The fall in pressure in the flow

control spring chamber, allows the flow control valve to move to the right, which in turn allows pump output (A) to

escape directly into the pump inlet (B).

Assistance demanded

As soon as the steering wheel is released after making a turn, the system reverts to the condition seen in J6292 and the

road wheels are returned to the straight ahead position by the mechanical steering geometry.

In the event of any hydraulic failure, steering control, though heavy, will be maintained through the mechanical

components in the steering box.

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Steering System - General Information - Steering System

Diagnosis and Testing

Symptom Chart

Power steering pressure faults

CAUTION: Do not hold steering wheel on full lock for more than 30 seconds in any one minute to avoid

overheating fluid and possibly damaging seals.

Excessive pressure in the system is almost always caused by a faulty relief valve in the PAS pump.

Insufficient pressure in the system is usually caused by low fluid level or PAS pump drive belt slip, or one of the

following: PAS system leaks, faulty PAS pump relief valve, fault in steering box valve and worm assembly, leak at piston

in steering box, worn components in PAS pump or box.

Symptom

Possible Sources

Action

Insufficient power assistance

Fluid leaks

Check for leaks, top-up reservoir.

Incorrect system pressures

Carry out pressure test.

Power steering pump drive belt

Check for contamination and/or correct tension.

Steering linkage faults

Symptom

Possible Sources

Action

Excessive kickback through

steering wheel

Faulty steering damper

Replace steering damper

Looseness or free play in

steering linkage

Check steering linkage and replace worn or faulty

components.

Looseness or worn bushes in

front suspension

Check suspension and replace worn or faulty

components.

When replacing suspension bushes, ALL bushes and

fixings must be replaced.

Swivel hub resistance incorrect

Check swivel pin bearing pre-load.

Fluid leaks

CAUTION: The steering wheel must not be held on full lock for more than 30 seconds in one minute, as this may

overheat the fluid and cause damage to the oil seals.

Symptom

Possible Sources

Action

Fluid leaks from

steering box

Excessive system pressure

Replace power steering pump. If problems persist,

overhaul the steering box.

Power steering fluid

leaks

Incorrect fluid level.

Refill or drain to the correct level.

Leak from hoses and/or joints.

Slacken and re-torque unions. Replace faulty pipes or

hoses.

Fluid escaping from filler cap.

Bleed power steering system.

Worn or damaged seal in steering

system component.

Replace faulty seal(s).

Insufficient power assistance - normal castor return action

Symptom

Possible Sources

Action

Insufficient

power

assistance

Incorrect tire pressures or

incorrect type of tire

Adjust tire pressures and/or replace tires.

Low fluid level or air locks

in the system

Top-up fluid level, bleed the fluid system.

Incorrect system

pressures.

Check system pressures and bleed system. If fault persists, replace

power steering pump and/or overhaul steering box.

Steering heavy/stiff - poor castor return action

Symptom

Possible Sources

Action

Stiff or heavy

steering

Incorrect type of tire or incorrect

pressure.

Fit correct tires or inflate to correct pressure.

Universal joint incorrectly aligned

or seized.

Free off or replace universal joint, align correctly.

Steering box incorrectly adjusted.

Adjust steering box. 

REFER to: 

Steering Gear Adjustment

 (211-00 Steering System -

General Information, General Procedures).

Steering ball joints seized.

Replace seized components.

Swivel pins require lubrication or

bearing preload resetting.

Lubricate swivel pins or set bearing preload.

Steering box worn or seized.

Overhaul steering box.

Steering excessively light/sensitive. Excessive free play at steering wheel

WARNING: Adjustments of steering box should not be required while in warranty period. If box is within warranty,

it must be returned to manufacturer. No attempt must be made to introduce backlash.

Symptom

Possible Sources

Action

Light

steering/excessive

free play

Incorrectly adjusted steering box

Adjust steering box. 

REFER to: 

Steering Gear Adjustment

 (211-

00 Steering System - General Information,

General Procedures).