Lenken eines Autos - Arten und Funktionsprinzip von Lenkmechanismen. Allgemeine Anordnung der Lenkung Das Funktionsprinzip des Lenkmechanismus eines Autos

Während der Fahrt hat der Fahrer das ständige Bedürfnis, das Auto und die Straße zu kontrollieren. Sehr oft besteht die Notwendigkeit, die Fortbewegungsart zu ändern: Einfahren oder Verlassen eines Parkplatzes, Ändern der Fahrtrichtung (Abbiegen, Abbiegen, Umbau, Vorfahren, Überholen, Umfahren, Rückwärtsfahren usw.), Anhalten oder Parken. Die Umsetzung dieser Aktionen erfolgt durch die Lenkung des Autos, die eines der wichtigsten Systeme eines Fahrzeugs ist.

Allgemeines Gerät und Funktionsprinzip

Die allgemeine Lenkvorrichtung scheint trotz der großen Anzahl von Komponenten und Baugruppen recht einfach und effektiv zu sein. Die Logik und Optimalität des Aufbaus und der Funktionsweise des Systems wird zumindest dadurch belegt, dass die Lenkung in der langjährigen Theorie und Praxis der Automobilindustrie keine global wesentlichen Veränderungen erfahren hat. Zu Beginn umfasst es drei Hauptsubsysteme:

1. eine Lenksäule, die dazu ausgelegt ist, die Drehbewegung des Lenkrads zu übertragen;
2. lenkgetriebe - eine Vorrichtung, die die Drehbewegung des Lenkrads in Translationsbewegungen der Antriebsteile umwandelt;
3. Lenkantrieb, mit dem Ziel, die Steuerfunktionen auf die Schwenkräder zu bringen.

Neben den Hauptsubsystemen verfügen Großraum-Lkw, Streckenfahrzeuge und viele moderne Pkw über eine spezielle Servolenkung, die es ermöglicht, die erzeugte Kraft zur Erleichterung der Bewegung zu nutzen.

Somit ist das Lenkschema recht einfach und funktional. Das Lenkrad als primäre Einheit, die jedem Fahrer gut bekannt ist, führt unter dem Einfluss seiner Gedanken und Krafteinwirkung Drehbewegungen in die gewünschte Richtung aus. Diese Bewegungen werden über die Lenkwelle auf einen speziellen Lenkmechanismus übertragen, wo das Drehmoment in ebene Bewegungen umgesetzt wird. Letztere geben durch den Antrieb den Lenkrädern die erforderlichen Drehwinkel. Pneumatische, hydraulische, elektrische und andere Booster (sofern vorhanden) wiederum erleichtern die Lenkraddrehung und machen den Fahrvorgang komfortabler.
Dies ist das Grundprinzip, nach dem die Lenkung eines Autos funktioniert.

Lenksäule

Der Lenkkreis umfasst zwangsläufig eine Säule, die aus folgenden Teilen und Baugruppen besteht:

• Lenkrad (oder Lenkrad);
• die Welle (oder die Wellen) der Säule;
• Säulengehäuse (Rohre) mit Lagern zum Drehen der Welle(n);
• Befestigungselemente, um die Unbeweglichkeit und Stabilität der Struktur zu gewährleisten.

Das Wirkungsschema der Säule besteht darin, die Antriebskraft auf das Lenkrad aufzubringen und dann die Richtungs-Drehbewegungen des Lenkrads auf das gesamte System zu übertragen, wenn der Fahrer den Fahrmodus des Autos ändern möchte.

Lenkgetriebe

Das Lenkgetriebe jedes Autos ist eine Möglichkeit, die Drehung der Säule in die Vorwärtsbewegung des Lenkgetriebes umzuwandeln. Mit anderen Worten, die Funktionen des Mechanismus reduzieren sich darauf, sicherzustellen, dass die Drehungen des Lenkrads in die notwendigen Bewegungen der Gestänge und natürlich der Räder übergehen.


Der Lenkmechanismus ist variabel. Gegenwärtig wird es durch zwei Hauptprinzipien repräsentiert - Schnecke und Zahnstange und Ritzel, die sich in der Drehmomentwandlung unterscheiden.
Die allgemeine Anordnung eines Schneckenlenkgetriebes umfasst:

1. ein paar "Wurmrollen"-Teile;
2. das Kurbelgehäuse des angegebenen Paares;
3. Lenkung Zweibein.

Servolenkung

Die Lenkung moderner Autos ist mit einer besonderen Zusatzoption ausgestattet - einem Verstärker. Die Servolenkung ist ein Subsystem, das aus einem Mechanismus besteht, der die Anstrengungen des Fahrers beim Drehen des Lenkrads und beim Fahren erheblich reduzieren kann.


Die wichtigsten Arten von Servolenkungen sind:

1. pneumatischer Verstärker (unter Verwendung der Kraft von Druckluft);
2. hydraulischer Verstärker (basierend auf einer Druckänderung einer speziellen Flüssigkeit);
3. elektrischer Booster (auf der Basis eines Elektromotors betrieben);
4. elektrohydraulischer Verstärker (mit einem kombinierten Funktionsprinzip);
5. mechanischer Verstärker (ein spezieller Mechanismus mit einem erhöhten Übersetzungsverhältnis).

Ursprünglich wurde das Verstärkungssystem bei Großraumfahrzeugen und Großraumfahrzeugen eingesetzt. Hier reichte die Muskelkraft des Fahrers eindeutig nicht aus, um das geplante Manöver durchzuführen. In modernen Pkw wird es zur Verbesserung des Rollkomforts eingesetzt.

Grundlagen der Bedienung eines Leitsystems

Während des Betriebs des Fahrzeugs werden einzelne Komponenten und Baugruppen der Lenkung nach und nach unbrauchbar. Insbesondere wird es unter Fahrbedingungen auf Straßen von schlechter Qualität verschlimmert. Auch die mangelnde Aufmerksamkeit des Fahrers zur Vermeidung von Fehlfunktionen sowie die schlechte Qualität von Ersatzteilen und Komponenten tragen zum Verschleiß des Systems bei. Auch die geringe Qualifikation der Servicekräfte, denen der Fahrer die Wartung seines Autos anvertraut, spielt eine wichtige Rolle.

Die Bedeutung des Fahrzeugleitsystems ergibt sich aus den Anforderungen der allgemeinen Verkehrssicherheit. So verbieten die Normen "Grundbestimmungen für die Zulassung von Fahrzeugen zum Betrieb ..." und Absatz 2.3.1 der Verkehrsregeln kategorisch die Bewegung (auch zu einem Autoservice oder einem Parkplatz) eines Fahrzeugs bei Fehlfunktionen im Lenksystem. Zu solchen Störungen gehören:

• Überschreitung des zulässigen Freilaufs (Spiel) des Lenkrads (10 Grad für Pkw, 25 - für Lkw, 20 - für Busse);
• bewegliche Teile und Baugruppen des Steuerungssystems, die nicht vom Hersteller bereitgestellt werden;
• das Vorhandensein von Lockerheit in Gewindeverbindungen;
• unzureichender Betrieb der Servolenkung.

Diese Fehlerliste ist jedoch nicht erschöpfend. Darüber hinaus gibt es noch andere "populäre" Fehler im System:

1. enge Drehung oder Festsitzen des Lenkrads;
2. klopfen oder schlagen, auf das Lenkrad abgeben;
3. Systemlecks usw.

Solche Störungen werden während des Betriebs des Fahrzeugs als zulässig angesehen, wenn sie nicht die zuvor genannten Mängel des Systems verursachen.

Zusammenfassen. Die Lenkung ist einer der wichtigsten Bausteine ​​eines modernen Fahrzeugs. Es erfordert eine ständige Überwachung seines Zustands und die Durchführung eines rechtzeitigen und qualitativ hochwertigen Service und Wartung.

Jede Einheit und jeder Mechanismus des Autos ist auf seine Weise wichtig. Vielleicht gibt es kein solches System, ohne das das Auto normal funktionieren könnte. Ein solches System ist das Lenkgetriebe. Dies ist wahrscheinlich einer der wichtigsten Teile des Autos. Schauen wir uns an, wie dieser Knoten angeordnet ist, seinen Zweck und die Konstruktionselemente. Wir werden auch lernen, dieses System zu regulieren und zu reparieren.

Typische technische Lösungen

Die Steuerung vom Rack-Typ ist eine der beliebtesten Arten von Steuerungssystemen. Die meisten modernen Personenkraftwagen sind heute mit einem solchen Mechanismus ausgestattet. Das Lenkgetriebe besteht aus einem Ritzel und einer Zahnstange. Das Ruderrad ist an der Welle befestigt. Auf derselben Welle ist auch das Zahnrad befestigt. Es steht immer in ständigem Eingriff mit der Zahnstange. Dazu werden Zähne an der Schiene angebracht.

Das Funktionsprinzip der Zahnstangen-Lenkstange

Der Fahrer dreht das Lenkrad in die gewünschte Richtung. Gleichzeitig dreht sich das Zahnrad und die Zahnstange bewegt sich mit. An der Schiene sind Spurstangen befestigt, die die Räder bewegen.

Zu den Vorteilen eines solchen Systems gehören die Einfachheit des Designs und die hohe Effizienz. Aber die Zahnstangenlenkung liebt das genaue Fahren sehr.

Schneckenantrieb

Hier sticht eine globoidale Schnecke im Design heraus. Es ist mit der Lenkwelle verbunden. Außerdem enthält das Design eine spezielle Rolle. An dieser Rolle ist ein Zweibein montiert, das sich nicht im Systemgehäuse befindet. Das Zweibein bewegt die Spurstangen.

Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, arbeitet auch die Schnecke, und eine Walze arbeitet daran. Der letzte, um die Position des Zweibeins und der Stangen auf den Rädern zu ändern.

Dieser Antrieb findet sich häufig in klassischen Modellen der sowjetischen Automobilindustrie. Aber dieses Design findet sich manchmal bei SUVs und Lastwagen. Bei LKWs funktioniert es einfach perfekt. So ist der Lenkmechanismus von UAZ, Autos vom Typ "Classic" und vielen anderen Modellen und Marken der heimischen Autoindustrie angeordnet.

Schrägverzahnung

Dieser Mechanismus ist in einem versiegelten Gehäuse montiert. Das Design umfasst eine Schraube an der Lenkwelle, eine Mutter und eine Zahnstange. Die Mutter kann sich entlang der Welle bewegen und genau diese Schiene wird darauf geschnitten. Solche Konstruktionen wurden bei einigen VAZ-Modellen verwendet, und der Lenkmechanismus von KamAZ funktioniert nach dem gleichen Prinzip, jedoch mit einem hydraulischen Verstärker.

Wie funktioniert ein Stirnradgetriebe?

Hier ist die Arbeit wie ein Wurm. Wenn das Lenkrad gedreht wird, bewegt sich die Mutter und verschiebt die Zahnradsektoren und das Zweibein. Das Zweibein zieht oder schiebt die Stangen.

Lenkgetriebe VAZ

Bei den klassischen Modellen dieser Autos wird ein Lenkgetriebe verwendet. Modernere Modelle verwenden einen Zahnstangenmechanismus. Sehen wir uns am Beispiel des VAZ-2105 das Design des Mechanismus an und betrachten wir auch die Implementierung der Zahnstangensteuerung durch AvtoVAZ-Ingenieure.

Das Lenksystem ist einfach und durchdacht. Zu den interessantesten Knoten gehört das Trapez. Sie wiederum besteht selbst aus einer Vielzahl unterschiedlicher Hebel und Zugmittel.

Die meisten Autoenthusiasten denken, dass die Lenksäule nicht sehr leistungsstark ist, aber das ist nicht der Fall. Dieses Lenkrad hält allen Tests zuverlässig stand. Sie kommt selbst mit den extremsten Straßenverhältnissen zurecht.

Das Gerät des VAZ-2105-Lenkmechanismus ist nicht so archaisch, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. Die Säule ist mit einer speziellen Platte ausgestattet, die bei einem Unfall die Lenkwelle buchstäblich umklappt und das Rad den Fahrer nicht verletzt. Schneckengetriebe, Getriebe und Hebel eignen sich hervorragend, um die Kraft des Fahrers zu erhöhen. Zum Wenden ist kein großer Kraftaufwand erforderlich. Aber um die "Klassiker" zu fahren, braucht es noch Kraft.

Im Detail

Im Lenkkörper des VAZ-2105 ist ein Kardangetriebe versteckt, das zum Getriebe geht. Um die Kardanwelle zu verbinden, wird ein Kreuz verwendet. Die gesamte Struktur ist ziemlich zuverlässig und hält sehr lange. Alle Einheiten und Teile sind aus hochwertigen Stahllegierungen gefertigt. Deshalb gibt es so wenige Unfälle mit Lenkungsstörungen.

Einer der schwierigsten Teile in einem Lenkgetriebe ist das Getriebe. Es funktioniert nach dem Prinzip eines Schneckengetriebes. Die Schnecke ist bekannt für ihr Spiel und ihren schnellen Verschleiß. Deshalb haben die Ingenieure das Getriebegehäuse mit Bedacht mit einer Stellschraube ausgestattet. Es passt die Abstände zwischen dem Zweibein und der Schnecke an. Es gibt also keine Lücken - es gibt keine Schläge in den Rädern.

Unprätentiös und zuverlässig

Die Getriebeteile werden in ein Ölbad gelegt. Dadurch wird der Verschleiß deutlich reduziert. Als Schmiermittel wird normales Getriebeöl verwendet. Die Stangen des VAZ-2105 sind an speziellen Scharnieren befestigt und durch Staubbeutel geschützt.

Eine ständige Schmierung und Extrusion von Mechanismen und Baugruppen ist nicht erforderlich. Es ist lediglich erforderlich, den Zustand der Staubbeutel von Zeit zu Zeit zu überprüfen. Um die Stangen zu demontieren, werden möglicherweise Spezialwerkzeuge benötigt, aber gelegentlich können sie leicht in einer Garage hergestellt werden.

Typische Störungen

Bei den "Klassikern" sind Lenkungsstörungen nicht nur durch Kontrollverlust, sondern auch durch Spiel, sowie verschiedene Klopf- und Fremdgeräusche gekennzeichnet. Oft klopft die Säule, genauer gesagt, eines der abgenutzten Kreuze. Früher drückten Handwerker ein Teil aus und ersetzten es. Das wird heute nicht mehr gemacht. Habe den Sound gehört - ein kompletter Ersatz mit dem Gimbal.

Wenn der Lenkmechanismus an mehreren Stellen klopft, muss auch die gesamte Steuerung einschließlich des Getriebes ausgetauscht werden. Wenn Schäden an den Staubbeuteln festgestellt werden, müssen diese nur durch neue ersetzt werden. Einige Besitzer dieser Autos warten diese Mechanismen viele Jahre lang nicht, sondern überwachen nur von Zeit zu Zeit den Zustand ihrer Finger.

Schwerwiegendere Pannen sind Verformungen der Stangen oder Hebel. Dies geschieht bei unvorsichtigem Fahren mit hohen Geschwindigkeiten. Manchmal ist es schwierig herauszufinden, ob die Lenkung geändert werden soll oder nicht. Es ist manchmal schwierig, eine beschädigte Stange zu ersetzen. Die Reparatur des Lenkgetriebes beschränkt sich auf den Austausch beschädigter Teile.

Wenn Sie beim Drehen ein Knirschen hören, müssen Sie nach einem beschädigten Lager suchen. Es kann überall sein. Der Austausch gilt als komplexer Vorgang, es ist ziemlich schwierig, die Lenksäule zu demontieren. Und wenn das Getriebe mit eigenen Händen ausgetauscht werden kann, ist es besser, das Lenkgetriebe von Spezialisten zu reparieren.

Einstellen des Schneckengetriebes

Auch eine sorgfältige Einstellung wird das Gierproblem nicht beseitigen. Zuerst müssen Sie das Getriebe einstellen. Dieser Vorgang kann für Anfänger ziemlich schwierig sein.

Sie benötigen einen ebenen Untergrund, um die Einrichtung abzuschließen. Dann sollten Sie mit einem Abzieher die Finger und das Zweibein entfernen. Dann ist alles viel einfacher - Sie müssen das Zweibein schwingen, das Lenkrad halten und die Lücke im Getriebe abfangen. Bei Spiel die Mutter abschrauben, die Einstellschraube eindrehen und die Mutter festziehen.

Es ist wichtig, alles sehr sorgfältig zu machen, da die Gefahr besteht, dass das Gewinde an der Schraube abreißt. Und trotzdem wird das Management sehr eng sein. Die Kraft kann kontrolliert werden, wenn sich das Zweibein in Arbeitsposition befindet und die Finger an Ort und Stelle sind. Sie können die Kraft mit einem Drehmomentschlüssel überprüfen. Es sollten 25 kgf sein.

In einigen Fällen funktionieren Anpassungen nicht. Wird Verschleiß festgestellt, hilft in diesem Fall nur der Austausch des Getriebes.

Zahnstangensteuerung VAZ

Der Gepäckträger ist im Motorraum montiert. Das System ist in einem Kurbelgehäuse aus Aluminiumguss gefertigt. Im Kurbelgehäuse befindet sich ein Antriebszahnrad. Um die axiale Bewegung der Welle zu begrenzen, wird ein spezielles Lager verwendet. Der innere Lagerring wird von einem Sicherungsring gehalten. Alle Knoten sind mit Staubbeuteln bedeckt.

Die Zahnstange wird mit einer speziellen Feder gegen die Verzahnung gedrückt, jedoch nicht direkt, sondern durch einen Cermet-Anschlag. Die Schiene hat Markierungen für Anpassungen. Die Feder wird zusätzlich durch eine Stellmutter mit Sicherungsring geklemmt.

Einstellung der Zahnstangenlenkung beim VAZ

Der Spalt zwischen Zahnstange und Zahnrad kann nur durch vollständiges Zerlegen des Mechanismus eingestellt werden. Sie passen auch die Schiene an, wenn Fremdgeräusche beobachtet werden.

Um den Spalt einzustellen, müssen Sie zuerst den Schienenstopper mit einer Dichtung installieren, bis die Schiene berührt, und dann müssen Sie den Sicherungsring, dann die Feder einsetzen und dann alles sammeln. Die Mutter wird mit einem Drehmoment von nicht mehr als 1,37 kgf angezogen. In diesem Fall muss der Spalt im Bereich von 0,12 mm eingestellt werden und die zulässige Größe beträgt 0,2 mm.

Überprüfen Sie nach der Montage die Leichtgängigkeit der Lenkung und das Fehlen verschiedener Fremdgeräusche.

Wie ist das Lenkrad bei GAZ angeordnet?

Das GAZ-Lenkgetriebe ist in einem Aluminiumkoffer montiert. Als Arbeitselemente dienen eine Schraube und eine Kugelmutter. Das Design beinhaltet auch einen Schachtsektor. Die Schraube ist auf zwei Schrägkugellagern gelagert. Auf einer Schraube ist eine Kugelmutter mit einer Nut im Inneren montiert. Zwischen Schraube und Mutter befinden sich Kugeln. Die Keilverzahnung des Wellensektors ist konisch und ein Zweibein ist darauf montiert. Auch im Design gibt es Lenkstangen, Kniehebel, Gelenkstangen.

Stellen Sie das Lenkrad ein, wenn am Lenkrad Spiel festgestellt wird. Um die Abstände einzustellen, empfiehlt es sich, den Mechanismus komplett auszubauen. Als nächstes müssen Sie die Plastikschutzhülle und das Siegel entfernen. Als nächstes die Schrauben der Abdeckung mit einem 13er Schlüssel lösen. Die Abdeckung lässt sich leicht abnehmen. Die Unterlegscheibe wird ebenfalls entfernt.

Dann den Deckel wieder aufsetzen und festschrauben. Nachdem Sie das Spiel überprüft haben, können Sie mit der Einstellung des Spalts zwischen Mutter und Welle fortfahren. Dazu wird ein Zweibein auf den Schaft montiert und durch Drehen der Einstellschraube das Zweibein in die Mittelstellung gebracht. Dann bleibt es, den Schaft zu schütteln und ihn am Zweibein zu halten. Es sollte keine Bewegung geben. Wenn immer noch ein Hub vorhanden ist, dann die Kunststoffabdeckung wieder entfernen, den Stopfen entfernen, die Sicherungsringe entfernen, die Löcher am Rand des Wellenlagerrings mit einem dünnen Werkzeug mit stumpfem Ende begradigen. Nun müssen die exzentrischen Lagerringe mit einem Spezialschlüssel im Uhrzeigersinn gedreht werden.

Lenkgetriebeservice

Jeden Tag während der Fahrt ist es ratsam, den Freilauf des Lenkrads zu überprüfen. Nach 2-3 Tausend Kilometern und weiter für inländische Autos - nach 10 Tausend sollte eine vollständige Überprüfung des Mechanismus durchgeführt werden. Bei der Überprüfung werden die Mechanismen und Antriebe von Schmutz gereinigt.

Bei Schlägen, Quietschen, Schlägen der Räder oder des Lenkrads ist es ratsam, die Lenkung auszutauschen. Zum Beispiel ist die Reparatur eines Getriebes ein ziemlich komplizierter Prozess, und der Einbau eines neuen löst alle Probleme. Das gleiche passiert mit dem Zahnstangen- und Ritzelmechanismus.

Also haben wir herausgefunden, wie der Lenkmechanismus eines Autos funktioniert, wie man ihn mit unseren eigenen Händen einstellt und ersetzt.

Viele würden zustimmen, dass der Motor die Grundlage eines Autos ist. Und das ist es tatsächlich. Allerdings ist ein Auto ohne Lenkung auch schwer vorstellbar. Dies ist ein wichtiges und notwendiges Element in jedem Auto. Die Lenkung hat die Aufgabe, die Bewegung des Fahrzeugs in eine bestimmte Richtung sicherzustellen. Diese Einheit besteht aus mehreren Komponenten. Dies sind Lenkrad, Lenksäule, Antrieb und Lenkgetriebe. Über Letzteres werden wir heute sprechen.

Funktionen

Der Lenkmechanismus hat mehrere Hauptaufgaben:

• Übertragung der Kräfte auf den Antrieb.
• Eine Erhöhung des Kraftaufwands, den der Fahrer auf das Lenkrad aufbringt.
• Automatische Rückstellung des Lenkrads in Neutralstellung beim Abnehmen.

Sorten

Dieses Element kann von mehreren Typen sein. Heute gibt es folgende Arten von Lenkmechanismen:

• Gestell.
• Wurm.
• Schrauben.

Was ist jeder von ihnen? Wir werden alle diese Arten von Mechanismen separat betrachten.

Gestell

Im Moment ist es einer der häufigsten. Hauptsächlich auf Pkw und Frequenzweichen verbaut. Für die Zahnstangenlenkung werden folgende Teile benötigt:

Der erste wurde an der Lenkwelle installiert. Das Ritzel steht in ständigem Eingriff mit der Zahnstange. Dieser Mechanismus funktioniert ganz einfach. Wenn Sie das Lenkrad drehen, bewegt sich die Zahnstange nach rechts oder links. In diesem Fall drehen die am Antrieb befestigten Gestänge die gelenkten Räder in einem bestimmten Winkel.

Zu den Vorteilen eines solchen Mechanismus zählen die Einfachheit des Designs, die hohe Effizienz und die hohe Steifigkeit. Gleichzeitig reagiert ein solcher Mechanismus jedoch sehr empfindlich auf Unebenheiten auf der Straße, weshalb er schnell verschleißt. Besitzer von Gebrauchtwagen standen oft vor dem Problem, die Schiene zu klopfen. Dies ist eine Folge des Verschleißes des Lenkmechanismus. Daher wird das Element nur bei bestimmten Fahrzeugtypen installiert. Dies sind hauptsächlich Autos mit Frontantrieb und unabhängiger Vorderradaufhängung. Wenn wir über VAZ sprechen, ist die Schiene bei allen Modellen zu finden, beginnend mit der "Acht". Beim „Klassiker“ ist eine etwas andere Lenkung verbaut.

Wurm

Es ist dieser Typ, der bei inländischen "Zhiguli" sowie bei einigen Bussen und leichten Lastwagen verwendet wird. Dieser Knoten besteht aus:

• Globoidschnecke mit variablem Durchmesser.
• Die Lenkwelle, mit der die Schnecke verbunden ist.
• Rolle.

Außerhalb des Lenkmechanismus befindet sich ein Zweibein. Dies ist ein spezieller Hebel, der den Antriebsstangen zugeordnet ist. Der Lenkmechanismus des GAZ-3302 ist auf die gleiche Weise angeordnet.

Zu den Vorteilen einer solchen Einheit gehört die geringere Empfindlichkeit gegenüber Stoßbelastungen. Daher ist dieser am VAZ-2107 installierte Lenkmechanismus praktisch ewig. Besitzer haben selten Klopfen und Vibrationen am Lenkrad. Dieses Design hat jedoch mehr Verbindungen. Daher muss der Mechanismus regelmäßig angepasst werden.

Schrauben

Dies ist ein komplexerer Knoten im Gerät. Sein Design umfasst:

• Schrauben. Befindet sich an der Lenkradwelle.
• Schrauben. Es wechselt zum vorherigen Element.
• Gestell.
• Gangschalter. Es ist mit der Schiene verbunden.
• Lenkung Zweibein. Befindet sich auf der Schaltwelle.

Das Hauptmerkmal dieses Mechanismus ist die Art und Weise, wie Mutter und Schraube verbunden sind. Die Befestigung erfolgt mit Kugeln. Dadurch wird weniger Verschleiß und Reibung des Paares erreicht.

Das Funktionsprinzip des Schneckenelements ähnelt dem der Schnecke. Das Lenkrad wird durch Drehen der Schraube gedreht, wodurch die Mutter bewegt wird. Letzterer bewegt mit Hilfe einer Zahnstange den Zahnsektor und damit das Lenkzweibein.

Wo wird der Schraubmechanismus verwendet? Es wird häufig bei schweren Nutzfahrzeugen wie Lastkraftwagen und Bussen eingesetzt. Wenn wir von Pkw sprechen, dann sind das nur Modelle der Oberklasse. Der Mechanismus ist komplexer und teurer, daher erhöht er die Kosten des Autos selbst erheblich.

Verstärker

Heute verwenden fast alle Autos eine Servolenkung. Es dient dazu, den Kraftaufwand zum Drehen der Vorderräder zu reduzieren. Dieses Element ermöglicht eine hohe Präzision und Geschwindigkeit der Lenkung. Im Moment gibt es verschiedene Arten von Verstärkern:

• Hydraulisch.
• Elektr.

Der erste Typ ist beliebter. Passt sowohl auf PKW als auch LKW. Das Druckerhöhungsgerät verfügt über eine Pumpe, die einen bestimmten Druck im Hydrauliksystem erzeugt. Je nach Seite der Lenkraddrehung drückt dieses Fluid auf die erste oder zweite Kontur der Zahnstange. Somit wird der Kraftaufwand zum Wenden reduziert. Zu den Vorteilen des Hydrauliksystems gehört die hohe Zuverlässigkeit. Der Verstärker fällt selten aus. Da der Pumpenmechanismus jedoch von der Kurbelwelle angetrieben wird, wird ein Teil der Leistung dem Verbrennungsmotor entnommen. Bei modernen Motoren ist dies jedoch völlig unsichtbar.

Der elektrische Verstärker besteht aus einem separaten Motor. Das Drehmoment davon wird auf die Lenkradwelle selbst übertragen. Das Design wird nur bei Pkw verwendet, da es nicht für große Anstrengungen ausgelegt ist.

Der EUR ist mit einer separaten Elektronik ausgestattet, die diesen Motor steuert. Manchmal wird der Verstärker durch adaptive Systeme ergänzt, die darauf abzielen, die Sicherheit beim Fahren auf der Fahrbahn zu erhöhen.

Unter den innovativen Lösungen ist das dynamische Regelsystem von Audi hervorzuheben. Hier ändert sich die Übersetzung in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit. So wird das Lenkrad bei hohen Geschwindigkeiten steif und umgekippt, beim Einparken wird es leicht. Das Übersetzungsverhältnis wird durch ein Doppelplanetengetriebe geändert, das der Welle hinzugefügt wird. Sein Körper kann sich je nach Geschwindigkeit des Fahrzeugs drehen.

Abschluss

Also haben wir herausgefunden, was dieser Mechanismus ist. Dies ist eine sehr wichtige Lenkeinheit. Unabhängig vom Typ sollte es regelmäßig überprüft werden. Schließlich ist der Kontrollverlust bei Geschwindigkeit das Gefährlichste, was einem Autofahrer passieren kann.

Es gibt verschiedene Arten von Lenkgetriebe Sie wissen, dass sich die Räder Ihres Autos drehen, wenn Sie das Lenkrad drehen. Aber zwischen dem Drehen des Lenkrads und dem Drehen der Räder finden bestimmte Aktionen statt.

In diesem Artikel werden wir uns die Eigenschaften der beiden gängigsten Lenkgetriebearten ansehen: Zahnstangenlenkgetriebe und Kugelmutter-Lenkgetriebe. Außerdem sprechen wir über Servolenkungen und lernen interessante Technologien zur Entwicklung von Lenksystemen kennen, die den Kraftstoffverbrauch senken können. Aber zuerst schauen wir uns an, wie der Turn stattfindet. Nicht alles ist so einfach, wie es scheinen mag.

Das Auto drehen

Um ein reibungsloses Drehen zu gewährleisten, sollte jedes Rad einen anderen Kreis umkreisen. Da das innere Rad ein Rad mit kleinerem Radius beschreibt, dreht es schärfer als das äußere. Wenn Sie zu jedem Rad eine Senkrechte zeichnen, schneiden sich die Linien am zentralen Drehpunkt. Die Lenkgeometrie lässt das innere Rad stärker drehen als das äußere.

Es gibt verschiedene Arten von Lenkgetriebe. Die gebräuchlichsten sind Zahnstangenlenkung und Kugelumlauflenkung.

Zahnstangenlenkgetriebe

Das Ritzel ist mit der Lenkwelle verbunden. Wenn Sie das Lenkrad drehen, beginnt sich das Zahnrad zu drehen und setzt die Zahnstange in Bewegung. Die Lenkspitze am Ende der Zahnstange verbindet sich mit dem Lenkarm auf der Spindel (siehe Abbildung).

Die Funktionen der Ritzelzahnstange sind wie folgt:

• Es wandelt die Drehbewegung des Lenkrads in die zum Drehen der Räder erforderliche Linearbewegung um.
• Es bietet ein Übersetzungsverhältnis, um das Drehen der Räder zu erleichtern.

Die Lenkgetriebeübersetzung ist das Verhältnis des Lenkgrades zum Lenkgrad. Wenn beispielsweise eine volle Lenkradumdrehung (360 Grad) das Lenkrad um 20 Grad dreht, beträgt das Lenkgetriebeverhältnis 18:1 (360 geteilt durch 20). Je höher die Übersetzung, desto größer der Lenkungsgrad. Außerdem ist der Kraftaufwand umso geringer, je höher das Verhältnis ist.

Generell haben leichte Sportwagen eine geringere Lenkübersetzung als große Pkw und Lkw. Mit einem niedrigen Übersetzungsverhältnis ist die Lenkreaktion schneller, sodass Sie das Lenkrad nicht stark drehen müssen, um eine Kurve zu fahren. Je kleiner das Auto, desto weniger Gewicht und selbst bei niedriger Übersetzung erfordert das Wenden keinen zusätzlichen Kraftaufwand.

Es gibt auch Autos mit variabler Lenkübersetzung. In diesem Fall hat eine Zahnstange mit Ritzel eine unterschiedliche Teilung (Zähne pro Zoll) in der Mitte und an den Seiten. Dadurch reagiert das Auto schneller auf eine Lenkraddrehung (die Zahnstange befindet sich näher an der Mitte) und der Kraftaufwand beim Drehen des Lenkrads bis zum Anschlag wird ebenfalls reduziert.

Servolenkung mit Zahnstange und Ritzel

Lenkgetriebe mit Kugelmutter

Das Kugelmutter-Lenkgetriebe umfasst ein Schneckengetriebe. Herkömmlicherweise kann das Schneckengetriebe in zwei Teile geteilt werden. Der erste Teil ist ein Metallblock mit einem Gewindeloch. Dieser Block hat außen Zähne, die mit einem Zahnrad zusammenpassen, das den Lenkarm antreibt (siehe Abbildung). Das Lenkrad ist mit einer Gewindestange verbunden, ähnlich einer Schraube, die in einem Gewindeloch im Block eingebaut ist. Wenn sich das Lenkrad dreht, dreht sich der Bolzen mit. Anstatt wie herkömmliche Bolzen in einen Block zu schrauben, ist dieser Bolzen so gesichert, dass er beim Drehen den Block antreibt, der wiederum das Schneckenrad antreibt.


Der Bolzen kommt nicht mit dem Gewinde des Blocks in Berührung, da er mit Kugellagern gefüllt ist, die durch den Mechanismus zirkulieren. Kugellager werden für zwei Zwecke verwendet: Sie reduzieren Reibung und Verschleiß am Getriebe und reduzieren auch die Verschmutzung der Mechanik. Befinden sich keine Kugeln im Lenkgetriebe, berühren sich die Zähne einige Zeit nicht und Sie werden spüren, dass das Lenkrad seine Steifigkeit verloren hat.

Die Servolenkung im Kugelmutter-Lenkgetriebe funktioniert wie im Zahnstangen-Lenkgetriebe. Die Verstärkung erfolgt durch Zufuhr von Hochdruckflüssigkeit zu einer Seite des Blocks.

Servolenkung

Pumpe

Während sich die Leitschaufeln drehen, drücken sie die Niederdruck-Hydraulikflüssigkeit von der Rücklaufleitung zum Hochdruck-Auslass. Die Durchflussmenge hängt von der Drehzahl des Automotors ab. Das Design der Pumpe liefert die erforderliche Förderhöhe auch bei Leerlaufdrehzahl. Dadurch fördert die Pumpe mehr Flüssigkeit, wenn der Motor mit höheren Drehzahlen läuft.

Die Pumpe verfügt über ein Überdruckventil, um den richtigen Druck zu gewährleisten, was besonders bei hohen Motordrehzahlen wichtig ist, wenn eine große Flüssigkeitsmenge gefördert wird.

Drehventil

Der Hauptbestandteil des Drehschiebers ist der Drehstab. Ein Torsionsstab ist ein dünner Metallstab, der sich unter der Wirkung eines Drehmoments dreht. Das obere Ende des Torsionsstabs ist mit dem Lenkrad verbunden, und das untere Ende ist mit einem Zahnrad oder Schneckengetriebe (das die Räder dreht) verbunden, während das Drehmoment des Torsionsstabs gleich dem vom Fahrer aufgebrachten Drehmoment ist die Räder drehen. Je höher das aufgebrachte Drehmoment, desto mehr dreht sich der Torsionsstab. Der Einlassabschnitt der Lenkwelle bildet das Innere des Drehschiebers. Es ist auch mit der Oberseite des Torsionsstabs verbunden. Der untere Teil des Drehstabs ist mit der Außenseite des Drehschiebers verbunden. Der Torsionsstab dreht auch das Lenkgetriebe und passt je nach Lenkgetriebetyp zum Ritzel oder Schneckengetriebe.

Beim Drehen dreht der Drehstab die Innenseite der Zellenradschleuse, während die Außenseite stillsteht. Da das Ventilinnere auch mit der Lenkwelle (und damit mit dem Lenkrad) verbunden ist, hängt die Drehzahl des Ventilinneren vom Drehmoment des Fahrers ab.

Bei stehendem Lenker sorgen beide Hydraulikschläuche für den gleichen Druck auf das Getriebe. Wenn das Ventil jedoch gedreht wird, öffnen sich die Kanäle, um Hochdruckfluid an das entsprechende Rohr zu liefern.

Die Praxis hat nicht die höchste Effizienz dieser Art der Servolenkung gezeigt.

Innovative Servolenkung

Tatsächlich funktioniert das Lenkrad wie ein Lenkrad für Computerspiele. Das Lenkrad wird mit Sensoren ausgestattet sein, die dem Auto Signale über die Fahrtrichtung der Räder und Motoren liefern, die auf die Aktionen des Autos reagieren. Die Ausgabe dieser Sensoren wird verwendet, um die Servolenkung zu steuern. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Lenkwelle, was den Freiraum im Motorraum vergrößert.

General Motors hat das Konzeptfahrzeug Hy-wire vorgestellt, das bereits über ein solches System verfügt. Eine Besonderheit eines solchen elektronisch gesteuerten Systems von GM ist, dass Sie das Fahrverhalten des Autos mit der neuen Computersoftware anpassen können, ohne die mechanischen Komponenten auszutauschen. In den elektronisch gesteuerten Fahrzeugen der Zukunft können Sie die Steuerung mit wenigen Tasten nach Ihren Wünschen gestalten. Alles ist sehr einfach! Das Lenksystem hat sich in den letzten fünfzig Jahren nicht viel verändert. Aber das nächste Jahrzehnt wird eine Ära sparsamerer Autos sein.

Servolenkung:
1 - Lenkzweibein;
2 - Längslenkstange;
3 - Lenkgetriebe;
4 - Saugschlauch;
5 - Ablaufschlauch;
6 - Panzer;
7 - rechte Lenkstange;
8 - rechter Pendelarm;
9 - Querlenkstange;
10 - Eingangswelle des Lenkmechanismus;
11 - unteres Kardangelenk;
12 - Kardanwelle;
13 - oberes Kardangelenk;
14 - Lenksäulenwelle;
15 - Lenkrad;
16 - linker Pendelarm;
17, 21 - Spitzen des linken Seitenschubs;
18 - Klemme des Regulierrohres;
19 - linker Lenkgestängehebel;
20 - Scharnierabdeckung;
22 - Scharnier;
23 - Förderschlauch;
24 - Servolenkungspumpe

Die Lenkung moderner Autos mit Schwenkrädern umfasst folgende Elemente:
-Lenkrad mit einer Lenkwelle (Lenksäule);
- Lenkgetriebe ;
- Lenkgetriebe (kann einen Verstärker und (oder) Stoßdämpfer enthalten).
Das Lenkrad befindet sich in der Fahrerkabine und ist in einem Winkel zur Vertikalen angeordnet, der die bequemste Abdeckung des Kranzes durch die Hände des Fahrers bietet. Je größer der Durchmesser des Lenkrads ist, desto geringer ist die Kraft auf den Lenkradkranz bei sonst gleichen Bedingungen, gleichzeitig verringert sich jedoch die Möglichkeit, das Lenkrad bei scharfen Manövern schnell zu drehen. Der Durchmesser des Lenkrads moderner Personenkraftwagen liegt zwischen 380 und 425 mm, bei schweren Lastkraftwagen und Bussen - 440 bis 550 mm, Lenkräder von Sportwagen haben die kleinsten Durchmesser.
Der Lenkmechanismus ist ein mechanisches Getriebe, dessen Hauptaufgabe darin besteht, die Kraft des Fahrers auf das Lenkrad zu erhöhen, die zum Drehen der gelenkten Räder erforderlich ist. Eine Lenkung ohne Lenkmechanismen, bei der der Fahrer direkt das Lenkrad dreht, hat sich nur bei sehr leichten Fahrzeugen, beispielsweise bei Motorrädern, überlebt. Das Lenkgetriebe hat ein ausreichend großes Übersetzungsverhältnis. Um die gelenkten Räder auf einen maximalen Winkel von 30–45° zu drehen, müssen mehrere Lenkradumdrehungen durchgeführt werden.

Gelenklenkwelle eines Nutzfahrzeugs

Lenkwelle verbindet das Lenkrad mit dem Lenkmechanismus und ist oft gelenkig, was eine rationellere Anordnung der Lenkelemente ermöglicht, und für Lastkraftwagen eine verstellbare Kabine verwenden.
Darüber hinaus erhöht die Knicklenkwelle die Sicherheit des Lenkrads bei einem Crash, indem sie die Bewegung des Lenkrads in den Fahrgastraum und die Möglichkeit einer Verletzung der Brust des Fahrers reduziert.

Lenkwelle mit zerknitterten Elementen beim Aufprall:
1 - Welle vor dem Aufprall;
2 - Welle beim Zerkleinern;
3 - vollständig "gefalteter" Schaft;
4 - maximaler Federweg der Lenkwelle

Aus dem gleichen Grund werden manchmal zerbrechliche Elemente in die Lenkwelle eingebaut, und das Lenkrad ist mit einem relativ weichen Material bedeckt, das beim Brechen keine scharfen Bruchstücke abgibt.

Das Lenkgetriebe ist ein System aus Stangen und Gelenken, das das Lenkgetriebe mit den gelenkten Rädern verbindet. Da die Lenkung am Tragsystem des Fahrzeugs befestigt ist und sich die gelenkten Räder beim Bewegen an der Aufhängung relativ zum Tragsystem auf und ab bewegen, muss das Lenkgetriebe unabhängig von den vertikalen Bewegungen der Aufhängung den erforderlichen Radlenkwinkel bereitstellen ( Koordination von Lenkgetriebe und Fahrwerkskinematik). Dabei hängt die Gestaltung des Lenkgetriebes, nämlich die Anzahl und Lage der Lenkstangen und Gelenke, von der Art der verwendeten Fahrzeugaufhängung ab. Das komplexeste Lenkgetriebe ist für Fahrzeuge mit mehreren Lenkachsen.
Um den Kraftaufwand beim Drehen des Lenkrads weiter zu reduzieren, kommt eine Servolenkung im Lenkgetriebe zum Einsatz. Die Stromquelle für den Betrieb des Verstärkers ist in der Regel der Automotor. Ursprünglich wurden Verstärker nur in schweren Lastkraftwagen und Bussen verwendet, heute werden sie in Autos verwendet.
Um bei Fahrten auf unebenen Straßen Stöße und Schläge abzumildern, die auf das Lenkrad übertragen werden, werden manchmal Dämpfungselemente in das Lenkgetriebe eingebaut – Lenkstoßdämpfer. Die Konstruktion dieser Stoßdämpfer unterscheidet sich nicht grundsätzlich von der Konstruktion der Federungsstoßdämpfer.