Defender 90 NAS. Manual - part 52

57

STEERING

4

DESCRIPTION AND OPERATION

Demand for assistance (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 hence 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.

Rotary valve misaligned

STEERING

5

DESCRIPTION AND OPERATION

Pump and regulator valve operation

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).

No demand for assistance
High flow through box - Low pressure

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’.

1. 1. Reservoir
2. 2. Pump
3. 3. Pressure control ball valve and spring
4. 4. Flow control valve and spring
5. 5. Press fit plug (ball bearing)
6. 6. Restrictor

The ball plug (5) is pressed into the valve 4 during
manufacture and determines the opening
pressure of pressure relief valve (3).

No demand for assistance
No flow, through box - High pressure

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’.

As soon as the steering wheel is released after
making a turn, the system reverts to the free flow
condition 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.

STEERING

1

FAULT DIAGNOSIS

INSUFFICIENT POWER ASSISTANCE

1. Is fluid level correct?

YES - go to 3.
NO - Fill/bleed sytem

2. Is problem a leak?

YES - Diagnose

See Power Steering Fluid

Leaks .
NO - continue

3. Is drive belt tension correct?

YES - go to 5.
NO - retension

See ELECTRICAL, Repair,

Auxiliary drive belt

4. Is problem resolved?

YES - end
NO - continue

5. Carry out pressure test at idle and 1000 rev/min.

See Power Steering System - Test .

6. Is correct pressure achieved?

YES - steering box defective
Not at any speed go to 9.
Not at idle go to 7.

7. Is idle speed correct?

YES - Go to 8.
NO - Correct idle speed -

See FUEL SYSTEM,

Adjustment, Engine tuning .

8. Is problem resolved?

YES - end
NO - go to 9.

9. Bypass steering box using adaptor tap

LRT-57-001

10. Is correct pressure obtained?

YES - defective steering box
NO - defective steering pump

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.

NOTE: 1. Excessive pressure in the
system is almost always caused by a
faulty relief valve in the PAS pump.

NOTE: 2. 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.

57

STEERING

2

FAULT DIAGNOSIS

POWER STEERING SYSTEM - TEST

NOTE: If steering lacks power assistance.
Check pressure of hydraulic pump before
fitting new components. Use fault

diagnosis chart to assist in tracing faults.

A. Steering box.
B. Steering pump.
C. Existing hose, steering box to pump.
D. Hose LRT-57-030.
E. Test adaptor LRT-57-001.
F. Pressure gauge LRT-57-005.
G. Thread adaptor LRT-57-004.
H. Thread adaptor LRT-57-022.

Procedure

1. A hydraulic pressure gauge and test adaptor is

used to test power steering system. This gauge
is able to measure 140 kgf/cm

2

, 2000 lbf/in

2

.

The maximum power steering system pressure
is 77 kgf/cm

2

, 1100 lbf/in

2

.

2. Some fault conditions of hydraulic pump may

obtain pressures up to 105 kgf/cm

2

, 1250 lbf/in

2

.

Pressure on gauge is same pressure being
exerted upon steering wheel. When testing, turn
steering wheel gradually while reading pressure
gauge.

3. Check and maintain maximum fluid level of

reservoir.

4. Examine power steering units and connections

for leaks. All leaks must be rectified before
attempting to test the system.

5. Check steering pump drive belt tension

See

ENGINE, Repair, Drive Belt .

6. Assemble test equipment and fit to vehicle, as

shown in RR3959M.

7. Open tap of adaptor.
8. Bleed system, take care not to overload

pressure gauge.

9. With system in good condition, pressures should

be:
(A) Steering wheel held on full lock and engine
running at 1,000 rev/min, 70 to 77 kgf/cm

2

, 1000

to 2000 lbf/in

2

.

(B) Steering wheel held on full lock and engine
idling, 28 kgf/cm

2

, 400 lbf/in

2

.

Checks should be carried out on both full lock
positions.

CAUTION: Do not maintain this pressure
for more than 30 seconds in any one
minute to avoid overheating fluid and

possibly damaging seals.

10. Release steering wheel and with engine idling.

Pressure should read below 7 kgf/cm

2

, 100

lbf/in

2

.

11. If pressures differ to those given a fault exists.
12. To determine if fault is steering box or pump.

Close adaptor tap for a maximum five seconds.

13. If gauge does not register specified pressure,

pump is faulty.

14. Fit a new pump, bleed system and repeat test. If

low pressure or a substantial imbalance exists,
fault is in steering box valve and worm
assembly.