Engine JAC HFC4DA1-2C. Manual - part 157

PS

PS

PS

PS PowerSteering

PowerSteering

PowerSteering

PowerSteering System

System

System

System

- 152 -

Instruction

Instruction

Instruction

Instruction and

and

and

and Operation

Operation

Operation

Operation

Steering

Steering

Steering

Steering System

System

System

System

Summary of Power Steering System
With the purpose of reducing the working intensity of drivers, the power steering system is firstly installed on
heavy-duty vehicles. However, with the increase of high speed demand and load on the steering wheel, the power
steering has become necessary and its application range has been widened. The advantages of the power steering
system are as follows:

It reduces the steering force applied on the steering wheel, especially in the case of static steering and low-speed
steering with large steering angle, the assistance is obvious.
It enhances the steering sensitivity.
It reduces the impact on the steering wheel in the case of ground kick back.
In the case of certain tire burst, it may prevent the wheel from swerve thus it improves driving safety.
It enables the steering wheels to bear larger loads and increase the freedom of general arrangement.

The power steering system consists of:
Vehicle power steering system consists of the power steering gear, power steering pump, power steering oil reservoir
and hydraulic line. The power steering gear is the actuator of the steering system hydraulic booster; the steering oil
pump associates with the engine, playing a role in hydraulic power supply for the system; the steering oil reservoir
possesses the function of storing, cooling and filtering of steering oil.
The structure of the power steering system is shown as follows:

Structural Drawing of Power Steering System

PS

PS

PS

PS PowerSteering

PowerSteering

PowerSteering

PowerSteering System

System

System

System

- 153 -

Instruction

Instruction

Instruction

Instruction and

and

and

and Operation

Operation

Operation

Operation

Structural

Structural

Structural

Structural Brief

Brief

Brief

Brief Introduction

Introduction

Introduction

Introduction of

of

of

of Rack-and-pinion

Rack-and-pinion

Rack-and-pinion

Rack-and-pinion

Power

Power

Power

Power Steering

Steering

Steering

Steering Gear:

Gear:

Gear:

Gear:

The rack-and-pinion power steering gear consists of the
control valve, mechanical steering gear and power
steering pump. The control valve is a structurally
advanced and high sensitivity rotary valve and the
mechanical steering gear is a rack-and-pinion one.
Control Valve:
As is shown in the under figure: As a normally open
rotary valve, the control valve consists of 1 torsion bar,
2 input shaft, 3 valve pocket and other parts and inputs
the hydraulic oil into two oil chambers on the left and
right

through

the

pre-open

clearance

between

abovementioned 2 input shaft and 3 valve pocket.
Structural Drawing of Control Valve

1. Torsion bar

2.Input shaft

3.Valve pocket

Mechanical Steering Part:
The mechanical steering part is a rack-and-pinion one,
consisting of three parts as the gear shaft, rack piston
assembly and steering link.
Power Steering Pump:
The power steering pump has a metal casing and the
internal rack piston of the pump divides it into two oil
chambers on the left and right which are connected to
two oil ports of the control valve.
Operating Principle

Intermediate Position:
In the case of vehicle straight running (without any
movement of the steering wheel), the hydraulic oil
supplied by the oil pump goes into the oil inlet and then
goes through the pre-open clearance of the rotary valve.
At this moment, because there is no movement of the
rotary valve, the hydraulic oil returns to the oil reservoir
and the oil pressures in the two working chambers of the
steering gear are the same that no assistance is
generated.
In the Process of Steering:
In the case of steering wheel turning, there will be
changes of the valve slot clearance between the valve
pocket and the input shaft and there will be oil pressure
differential formed by the hydraulic oil flowing into
these

two

working

chambers.

The

oil

pressure

differential acts on the piston, pushes it to overcome the
steering resistance and generate displacement in order to
drive the steering link assembly to move and realize the
power-assisted steering.
In the Process of Return:
After the completion of steering, the force on the
steering wheel disappears. With the elastic force effect
of the torsion bar, the input shaft returns to a relatively
equilibrium position with the valve pocket and the oil
pressure differential between the two working chambers
of the steering gear disappears correspondingly. Then,
with the self-aligning torque effect of the front wheel,
the vehicle will return to the position of straight running
until the position has been reached.
Road Feel Effect:
The road feel effect is the ability to produce the steering
feel. When there is a force applied on the steering wheel
by the driver, the force acts on the torsion bar of the
steering gear simultaneously to make the torsion bar
twisted and deformed. However, the deformation
depends on the steering resistance of wheels. With the
increase of the steering resistance, the deformation
increases. Therefore, the driver may determine the
changes of the steering resistance according to the force
he applies on the steering wheel in order to realize the
“road feel “effect.

Oil inlet

Connecting to the

right chamber

Oil return

PS

PS

PS

PS PowerSteering

PowerSteering

PowerSteering

PowerSteering System

System

System

System

- 154 -

Power

Power

Power

Power Steering

Steering

Steering

Steering Oil

Oil

Oil

Oil

Inspection

Inspection

Inspection

Inspection of

of

of

of Fluid

Fluid

Fluid

Fluid Level:

Level:

Level:

Level:

1.

The fluid level inspection should be carried out in
the case of engine flameout.

2.

Confirm that the fluid level is between MIN and
MAX.

Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

The fluid level should not exceed the maximum value
(MAX mark) to avoid power steering oil leakage.
Recommended Oil: ATF-Ⅲ
3.

Do not reuse the drained power steering oil.

Inspection for Steering Oil Leakage
Inspect the hydraulic joint for the existence of oil
leakage, cracks, damages, looseness and wears.
①

Start the engine and make the oil temperature in the
power steering oil reservoir to reach 50 ～ 80℃
（122～176°F）with the engine idling.

②

Make full lock turns of the steering wheel to the
left and right for several times.

③

Hold the steering wheel in the locking point
position for 5 seconds and inspect carefully for the
oil leakage at the same time.

④

In the case of oil leakage at the joint, loosen oil
pipe nuts and retighten them with the specified
torque.
Tightening Torque: 57～63N.m
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

Do not excessively tighten the joint nuts to avoid
O-ring, gasket and joint damages.

⑤

In the case of oil leakage from the power steering
pump, please inspect the power steering pump.

⑥

Inspect the steering gear dust boot for oil
agglutination.

Air Bleeding of Hydraulic System
In the case of incomplete air bleeding, there may be the
following symptoms:

�

Bubbles in the power steering oil reservoir

�

Abnormal noise in the power steering pump
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

In the operation of power steering pump, there may
be liquid noise which does not affect system

performance or durability.

1.

Turn off the engine and make full lock turns of the
steering wheel to the left and right for several
times.
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

Fill the power steering oil reservoir with oil and
turn the steering wheel to make the fluid level to or
above the MIN mark.

2.

Start the engine, hold the steering wheel in the
locking point position for 3 seconds with the
engine idling and inspect for oil leakage.

3.

Repeat Step 2) for several times with an interval of
3 seconds.
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

When the steering wheel is in the locking point
position, do not hold it for more than 10 seconds to
avoid power steering pump damage.

4.

Inspect the oil for bubbles and white foreign
matters.

5.

In the case of incomplete bubble or white foreign
matter elimination, please turn off the engine and
repeat Step 2) ~3) after complete elimination.

6.

Turn off the engine and inspect the fluid level.
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

Inspect whether the fluid level of the power
steering oil reservoir changes in the range of 5mm
in the cases of engine operation and engine
flameout.
If the fluid level is not in the abovementioned
range, repeat air bleeding for the system.

Change of Power Steering Oil:
1.

Lift front wheels of the vehicle.
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

The front wheels should be fixed with a rigid
support.

2.

Remove the oil return pipe from the power steering
oil reservoir and block the oil return port of the oil
reservoir.

3.

Connect the oil return pipe with a general oil pipe
and drain the power steering oil to a vessel.

4.

Start the engine, turn the steering wheel to the left
and right and drain the power steering oil.
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

It is necessary to refill the power steering oil and

Fracture of the hose

Fracture of the oil pipe

Hose clamp

Oil pipe nut

Eyebolt

PS

PS

PS

PS PowerSteering

PowerSteering

PowerSteering

PowerSteering System

System

System

System

- 155 -

keep the fluid level between MIN and MAX to
avoid dry friction of the power steering pump.
Excessively

lone

engine

operation

is

not

appropriate. In the case of decreasing fluid level of
the steering oil to MIN, it is necessary to turn off
the engine.

5.

Connect the oil return pipe and refill with new
power steering oil to the standard fluid level.

6.

In the case of unsatisfactory power steering oil
quality, repeat Step 2) ~5).
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:
After oil change, carry out system air bleeding.
Inspect Pulley Tension of the Power Steering

Pump:
Apply a force of 100N in the upward center of the
V-belt between the power steering pump and the
engine crankshaft, the deflection of the belt shall in
the range of 11.7 ～ 15.3mm.In the case of
out-of-range deflection, loosen adjusting bolts of
the tension pulley and adjust the belt tension to
make it qualified.

Steering

Steering

Steering

Steering Wheel

Wheel

Wheel

Wheel

On-car Inspection:
1.

Inspection of Installation

①

Inspect the installation of the steering gear
assembly, front suspension, axle and steering
column.

②

Inspect the steering wheel for its movement
clearance in the cases of steering wheel upward and
downward, leftward and right ward and axial
movements.

③

Inspect mounting nuts and bolts of the steering
gear assembly for their looseness.

2.

Inspection of Steering Wheel Free Play

①

Turn the steering wheel to make the front wheels in
the straight-ahead position, start the engine and
then turn the steering wheel slightly to the left or
right until front wheel movement. At this moment,
measure the displacement of the steering wheel on
its outside edge.
Free Play of the Steering Wheel: 30mm

②

When the measured value exceeds the standard
value, inspect the installation of every steering
column connector and the steering mechanism.
Carry out correction or part replacement according
to actual situations.

③

If the free play exceeds 30mm, turn off the engine,
keep front wheels in straight running and apply a
force of 5N on the steering wheel circle for the
inspection of the free play. The free play should not
exceed 10mm.If the free play exceeds 10mm,
inspect whether the steering gear is qualified.

④

If the free play is still a limit value, make the
steering wheel to the intermediate position, apply a
force of 4±0.6N on the steering wheel circle and
then inspect the free play.

Standard Value: <15mm

⑤

If the free play exceeds the standard value, remove
the steering gear and inspect the total torque of the
pinion.

3.

Inspection of Intermediate Position

①

Confirm the proper installation of the steering gear
assembly, steering column and steering wheel.

②

After wheel alignment, carry out intermediate
position inspection. Please refer to “Inspection of
Front Wheel Alignment”.

③

Park the vehicle straight-ahead and confirm that the
steering wheel is in the intermediate position.

④

Loosen lock nuts of the tie rod and carry out fine
tuning of the adjusting lever by turning it to the left
and right to confirm whether the steering wheel is
in the intermediate position.

4.

Inspection of Steering Wheel Static Steering Force

①

Park the vehicle on a horizontal and dry ground
and pull up the parking brake lever.

②

Start the engine.

③

Keep the engine operating and rise the temperature
of

the

power

steering

oil

to

its

working

temperature.
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

The tire pressure should in the range of its standard
value.

④

Turn the steering wheel for 360° from its
intermediate position, inspect the steering force of
the steering wheel for its obvious fluctuation.
Steering Force of the Steering Wheel: < 34N
Permitted Fluctuation: < 5.9N

⑤

If the steering force of the steering wheel exceeds
the specified value, please inspect or adjust the
following items:
a.

Damages of lower swing arm and ball joint of
the steering tie rod

b.

Gear preload of the steering gear and angular
moment of the steering tie rod ball joint.

c.

Torque of the lower swing arm ball joint

5.

Inspection of Steering Wheel Self-return
Notice:

Notice:

Notice:

Notice:

In the case of slow or quick turn, confirm whether
there are differences of the acting force and