Koło. Układ kierowniczy, przekładnie ślimakowe i zębatkowe Z czego wykonana jest kierownica

Kierownica samochodu to jedno z tych narzędzi, które uważamy za oczywiste. To znaczy, wszystkie nasze samochody mają kierownicę i nie słyszeliśmy o samochodzie bez niej. Kupując nowy samochód zadajemy kierownikowi wiele pytań, o tapicerkę fotela, o lakier, o silnik itp. itp., ale nigdy nie pytamy o jego kierownicę …….

Kierownica nie została wynaleziona razem z samochodem, jak wielu myśli, została wynaleziona znacznie później, kiedy wynalazcy doszli do tej formy w praktyczny sposób. Okazało się, że do kontroli najlepszy jest kształt okrągły lub owalny.

Pierwsza kierownica, kiedy człowiek dopiero wymyślał samochód (było to na przełomie XIX i XX wieku), była daleka od ideału, najprawdopodobniej przypominała „kil” statku lub żaglówki i została nazwana „rumpel ”. Relatywnie rzecz biorąc, był to drążek, który kierowca ciągnął albo w prawo, albo w lewo, a samochód zmienił kierunek, tak jak teraz na motorówce. Ponadto wielu wynalazców przejęło nie tylko sposób sterowania z łodzi, ale czasami także projekt, dzięki czemu wiele pierwszych samochodów wyglądało bardziej jak łódź!

Jednak do 1894 r. użycie sterownicy stało się nieskuteczne. A wynalazcy ponownie zaczęli walczyć o idealną formę. Wielu zainspirowało się tym samym przemysłem morskim i chciało zastąpić sterownicę prostymi dźwigniami, ciągnącymi jedną w prawo, a drugą w lewo. Ale znowu ten sam przemysł morski zasugerował właściwą decyzję. Alfred Vacheron po raz pierwszy chciał zastosować okrągły ster, zainspirowany kierownicami masowców oceanicznych. Chyba każdy oglądał filmy o piratach i widział okrągłe stery statków.

Jego pierwszy model nazywał sięPanhard, aw swojej księdze patentowej zapisał ją jako model z okrągłą, obrotową kierownicą.

Testy przeprowadzone w 1894 roku wykazały prostotę prowadzenia samochodu, do czego od dawna dążyli wszyscy wynalazcy samochodów. Już w 1898 roku wszystkie pojazdy Panharda były wyposażone w kierownicę. Zasada ta została szybko przejęta przez innych producentów, a koło rozprzestrzeniło się na cały świat. Po tym momencie standardem stało się koło w kształcie koła. Owal koła stał się trwałym symbolem steru na następne sto lat. Pokaż mi, że kierownica jest okrągła i nieruchoma. We współczesnym świecie wynalazcy coraz częściej myślą o autopilotach, aby porzucić sposób, w jaki jesteśmy przyzwyczajeni do sterowania, według ich pomysłów samochód powinien być całkowicie autonomiczny. Postęp jest zrozumiały! Wróćmy jednak do tych dawnych czasów.

STEROWNICZY.

Przez dziesięciolecia kierownica była niczym innym jak drewnianym kołem zamontowanym wewnątrz samochodu. Z jego pomocą kierowca prowadził pojazd. Żeby wszystko było, kierowca kręcił kierownicą w prawo lub w lewo i pojazd posłusznie skręca. Ale istota procesu, sama kierownica, jest bardzo trudna, szczególnie w ciężarówkach, a zwłaszcza gdy samochód stoi. Siła oporu uniemożliwia swobodne obracanie się kierownicy.

Na świecie nie było jeszcze prób wprowadzenia do produkcji kierownicy autowzmacniaczy. Chociaż Firma GW Fitts otrzymała już patent na hydrauliczny mechanizm kierowniczy w 1876 roku. Ale system próżniowy został opatentowany dopiero w 1904 roku, Frederick Lanchester wykonał go w Wielkiej Brytanii, jednak jego produkcja nigdy nie została uruchomiona przez żadnego z wynalazców. W 1920 Francis W. Davis, inżynierRoadster Davisa Pierce Arrow, pierwszy hydrauliczny samochód z doładowaniem, próbował nieco ułatwić prowadzenie ciężarówki, nie chcąc masowo produkować dopalaczy w samochodach osobowych.

Przypadkowo lub nie, wspomaganie kierownicy pojawia się również na dużych statkach (masowcach). Davis zaczyna ulepszać swój hydrauliczny system sterowania, a Cadillac jest nią zainteresowany. W latach 1931-1943 Davis otrzymał patent na ten wynalazek.

W 1936 roku korporacja Bendix dostrzegła perspektywy Davisa i podpisała z nim kontrakt na promocję produktu (wspomaganie kierownicy).

W 1939 roku zbudowano pierwsze dziesięć modeli z hydraulicznym wspomaganiem, sprzedano tylko dwa.

W 1940 roku w Europie wybuchła wojna, która pchnęła dalszy rozwój systemu hydraulicznego. Wojsko chciało samochodów, które byłyby łatwe w prowadzeniu. I to była najlepsza chwila dla Davisa, kiedy zbudował 10 000 pojazdów opancerzonych Chevroleta, które były napędzane hydraulicznymi dopalaczami.

Po wojnie Chrysler rozpoczął prace nad własnym wzmacniaczem opartym na wzmacniaczu Davisa. Ich system nazywał się Hydraguide. Sukces był natychmiastowy i ogromny, do 1956 roku jeden z czterech samochodów posiadał wspomaganie kierownicy.

Obecnie dostępne są również samochody z elektrohydraulicznymi i elektrycznymi dopalaczami. A niektóre firmy lubią Citroen opatentował swoje systemy.

Kierownica jest centrum sterowania samochodu.

Nowoczesne samochody posiadają zaawansowaną kierownicę, z jej pomocą kierowca może sterować nie tylko magnetofonem, ale także wieloma funkcjami.

A najlepsze są na naszym AUTOBLOGU.

Głównym węzłem w każdym pojeździe jest sterowanie. Do czego służy kierowanie? Przez cały czas doskonalenia konstrukcji systemu podstawowa zasada działania układu kierowniczego pozostała taka sama. Polega na przekształceniu i przeniesieniu wysiłku fizycznego kierowcy podczas uderzenia w kierownicę samochodu na koła. Innymi słowy, zespół kierowniczy zapewnia informację zwrotną, umożliwiając zmianę trajektorii pojazdu.

Urządzenie sterujące

Z czego składa się układ kierowniczy samochodu? Ogólną strukturę tej jednostki w pojazdach reprezentują następujące elementy:

• koła;
• napęd kierowniczy;
• mechanizm kierowniczy;
• trakcja i kolumna.

Schemat współdziałania kierownicy samochodu z kołem napędowym nie jest skomplikowany. Kierowca poprzez napęd przenosi siłę na mechanizm kierowniczy, który zapewnia obrót kół. Dodatkowo węzeł, przekazując informację zwrotną, dostarcza informacji o stanie nawierzchni drogi. Na podstawie drgań kierownicy, najdokładniej określa się rodzaj ruchu, na podstawie którego przeprowadzana jest diagnostyka i korygowane sterowanie maszyną.

Średnia średnica kierownicy w lekkich pojazdach wynosi około 400 mm. W pojazdach ciężarowych i specjalnych kierownica jest nieco większa, a w samochodach sportowych jest mniejsza.

Co obejmuje sterowanie?

Kolumna kierownicy znajduje się między kierownicą a mechanizmem, który reprezentuje mocny wał z przegubami. Cechą konstrukcji kolumny jest minimalne ryzyko obrażeń kierowcy w razie wypadku, ponieważ w silnym zderzeniu czołowym zapada się. Dla komfortowej obsługi pojazdu położenie kolumny kierownicy reguluje się za pomocą napędu mechanicznego lub elektrycznego. Ponadto przewidziano system blokujący, który zapobiega kradzieży pojazdu.

Głównym celem kierowania jest zwiększenie wysiłku mechanicznego kierowcy i przeniesienie go na koła. W tym celu w projekcie systemu uwzględniono specjalną skrzynię biegów. W samochodach osobowych stosowane są głównie następujące rodzaje układu kierowniczego:

1. Mechanizm zębatkowy, którego konstrukcja składa się z zestawu kół zębatych osadzonych na wale, zagregowanych z zębatką, na jednej z jego płaszczyzn na całej długości zastosowano specjalne zęby. Gdy kierownica jest obracana, siła jest przenoszona przez kolumnę na drążek kierowniczy, w wyniku czego porusza się swobodnie, oddziałując z drążkami kierowniczymi i obracając koła. Należy zauważyć, że kierownica samochodu może mieć zębatkę, na której znajdują się zęby o zmiennym skoku. Taka konstrukcja znacznie poprawia wydajność jazdy.
2. Przekładnia kierownicza ślimakowa. Jego zasada działania jest następująca: „robak” w interakcji z napędzanym kołem zębatym przenosi siłę na dwójnóg. Z kolei dwójnóg sterujący współpracuje z jednym z drążków, którego koniec zakończony jest ramieniem wahadła. To ramię jest montowane na cokole. Gdy kierownica jest skręcona, dwójnóg wprawia w ruch łącznik boczny jednocześnie z dźwignią środkową, która współdziała z drugim łącznikiem bocznym i zmienia swoje położenie. Dzięki temu piasty kierownicy obracają się.

Niektóre cechy układu kierowniczego samochodu

Większość nowoczesnych modeli pojazdów ma innowacyjny układ czterech kół skrętnych. Poprawia to znacznie dynamikę ruchu pojazdu w terenie o trudnym terenie. Dodatkowo sterowanie samochodem, dostosowane do wszystkich kół, pozwala na większą manewrowość podczas jazdy z dużymi prędkościami. Jest to możliwe poprzez przekręcenie każdego z kół.

Warto zauważyć, że w układzie kierowniczym sterowanie kołami może być realizowane przez system w trybie pasywnym. Jest to możliwe dzięki obecności w tylnej części zawieszenia specjalnych elastycznych gumowo-metalowych elementów. Kiedy następuje przechylenie nadwozia z powodu zmiany wielkości i kierunku ładunku, zmienia się kierunek ruchu. Układ kierowniczy z funkcją kierowania tylnymi kołami skutecznie rozdziela siłę do kierowania wszystkimi kołami. Ponadto taki system nie pozwala na skręcanie kół, gdy zawieszenie jest aktywne.

Adaptacyjny układ kierowniczy obejmuje zawiasy i łączniki. Zawias ma w swoim składzie kilka elementów, dla ułatwienia użytkowania jego konstrukcję przedstawiono w postaci zdejmowanej końcówki. Najwygodniej jest przedstawić kinematyczny schemat kierowania samochodu w idei prostokąta, po każdej stronie którego znajdują się:

• ramiona;
• kąt czubka;
• zawalić się;
• nachylenie wzdłużne i poprzeczne.

Ramiona, pochylenie wzdłużne i boczne zapewniają stabilizację ruchu, podczas gdy pozostałe parametry pozostają w stałej opozycji. Dlatego kolejnym zadaniem układu kierowniczego jest stabilizacja wszystkich sił powstających w procesie ruchu.

Rola wzmacniacza w układzie kierowniczym

Ten element oprócz tego, że pozwala zmniejszyć siłę przykładaną przez kierowcę do kierownicy, może znacznie zwiększyć dokładność sterowania pojazdem. Dzięki obecności wzmacniacza w konstrukcji sterującej, możliwe stało się zastosowanie w układzie elementów o małej wartości przełożenia podrzędnego. Wzmacniacze systemu sterowania dzielą się na trzy typy:

1. Elektryczny.
2. Pneumatyczny.
3. Hydrauliczny.

Jednak ten drugi typ stał się bardziej rozpowszechniony. Hydraulika jest niezawodna w konstrukcji i płynnie działa, ale wymaga konserwacji w celu wymiany płynu. Elektryczne wspomaganie kierownicy jest mniej powszechne, ale nadal większość modeli nowoczesnej technologii motoryzacyjnej jest w nią wyposażona. Wzmocnienie w nim zapewnia napęd elektryczny. Należy zauważyć, że sterowanie elektroniczne różni się obecnością rozszerzonego zakresu możliwości, ale czasami wymaga weryfikacji i regulacji.

Co to jest automatyczne kierowanie?

Jednym z obiecujących rozwiązań w branży motoryzacyjnej jest inteligentny system automatycznego sterowania pojazdem. Można powiedzieć, że autopilot opisany przez większość pisarzy science fiction w swoich pracach stał się teraz rzeczywistością. Współczesna technologia motoryzacyjna jest dziś w stanie wykonać większość czynności bez udziału kierowcy, z których najczęstszym jest parkowanie.

Liderem w produkcji samochodów wyposażonych w ten innowacyjny system jest niemiecki koncern BMW, który w swoim asortymencie aktywnie wykorzystuje podwójną planetarną skrzynię biegów. Sterowanie taką skrzynią biegów odbywa się za pomocą napędu elektrycznego, dzięki czemu możliwa jest wraz ze zmianą prędkości pojazdu zmiana przełożenia podrzędnego przy przenoszeniu siły z kierownicy na koła kierownicy . Dzięki temu rozwiązaniu technicznemu wydajność jest znacznie zwiększona, a informacja zwrotna jest najdokładniejsza.

Regularne narodziny różnych innowacji technicznych w mechanizmach transportowych sprawiają, że życie kierowcy jest bezpieczniejsze i wygodniejsze. Co więcej, przez długie lata rozwoju inżynierii mechanicznej zmiany dotknęły absolutnie wszystkie elementy samochodu. Nie oszczędzono takiego losu i systemu. Zostanie omówiony w tym artykule. Ale najpierw pamiętajmy, czym właściwie jest i do czego służy.

Co to jest system kontroli samochodu?

Tak więc układ kierowniczy jest jednym z najważniejszych systemów w samochodzie, zaprojektowanym, aby wyznaczać właściwy kierunek. Przekładnia kierownicza i napęd to jedyne elementy systemu, na których opiera się cała jego praca. Te elementy z kolei zawierają również pewne szczegóły, ale o nich porozmawiamy nieco później. W międzyczasie trochę historii.

Historia rozwoju technologii

Historia przemysłu motoryzacyjnego ma trzy okresy, w których odnotowano skokowy rozwój układu kierowniczego.

Najbardziej pierwszym rodzajem sterowania samochodowego był robak, który otrzymał tę nazwę ze względu na przekładnię ślimakową, która jest częścią kolumny kierownicy. A wyglądało to tak: wysiłki włożone w wykonanie skrętu przez kierownicę były przenoszone na przekładnię ślimakową kolumny, która z kolei wprawiała przekładnię w ruch obrotowy, co wpłynęło na dwójnóg kierownicy. Sam dwójnóg wpłynął na działanie piast i dźwigni, które ostatecznie prowadziły koła we właściwym kierunku. Wcześniej ten mechanizm był dość powszechny i ​​najczęściej taki układ kierowniczy stosowano w modelach i BMW.

Lista części składających się na system kontroli robaków obejmuje następujące pozycje:

• kierownica;
• głośnik;
• wał i poprzeczka;
• trakcja.

Wtedy do mas wyszło zębatkowe urządzenie sterujące... Zasada jej działania jest następująca: podczas obracania kierownica działa na część taką jak przekładnia i napędza drążek kierowniczy. Zębatka z kolei uruchamia również dźwignię, której końcówka jest wsuwana w piastę. Więc on to obraca. System regałów składa się z:

• kierownica;
• wał;
• Wskazówka;
• reiki.

Takie urządzenie sterujące wymagało pewnego wysiłku, aby sterować podczas jazdy. Ale tutaj historia motoryzacji przygotowała dla kierowców nową niespodziankę. Faktem jest, że projektanci wymyślili sposób sterowania maszyną przy niewielkim lub żadnym wysiłku fizycznym. A polegało to na montażu różnych w pojeździe. Istnieje kilka rodzajów takich urządzeń:

• Wzmacniacze hydrauliczne... Tutaj układ kierowniczy składa się z pompy hydraulicznej (napędzanej silnikiem samochodowym), układu węży, zbiornika płynu. W przypadku bagażnika pompa pompuje ciecz, która krąży w układzie, gdy kierownica jest nieruchoma. Jeśli kierownica się obraca, płyn zaczyna naciskać na szynę w kierunku zakrętu. W ten sposób mechanizm pomaga kierowcy skręcać przy minimalnym wysiłku;
• Wzmacniacze elektryczne... A z takim wzmacniaczem działa za pomocą silnika elektrycznego, który jest bezpośrednio połączony z drążkiem kierowniczym lub wałem. Wzmacniacz elektryczny jest sterowany przez jednostkę elektroniczną. Ponadto taki system może przykładać różne siły do ​​skrętów kierownicy. W tym celu nazywa się to również adaptacją;
• Wzmacniacze hydroelektryczne... W tym przypadku sterowniczy zasada działania jest bardzo podobna do systemu z hydraulicznym wzmacniaczem. Jedyna rzecz, w tym przypadku, pompa obraca się za pomocą silnika elektrycznego, a nie silnika maszyny;
• Wzmacniacze pneumatyczne... System z takim mechanizmem jest również w zasadzie identyczny z systemem z hydraulicznym wzmacniaczem. Ale tutaj płyn w przekładni kierowniczej jest zastępowany sprężonym powietrzem;

Inną opcją, jaki rodzaj sterowania maszyną (jako system) był ostatnio popularny w przemyśle motoryzacyjnym, jest wersja śrubowa. Jego zasada działania jest pod wieloma względami podobna do urządzenia robaka. Tutaj, wzdłuż spiralnego gwintu wału kierownicy, opada zębatka z gwintem w środku. To właśnie zęby tej zębatki sprawiają, że przedział sterowy działa, a on - dwójnóg. Wtedy wszystko wygląda jak w systemie robaka. System śrubowy składa się z:

• kierownica;
• trakcja;
• kolumny;
• zębatka.

To jest przyszłość

Obecnie szeroko stosowany jest system aktywny, za pomocą którego można powiedzieć, że rozwój sterowania osiągnął dziś swoje apogeum. Nieustanny rozwój technologii pozwolił już uzyskać nie tylko technologię adaptacyjnego sterowania, w której siła kierowania zależy od prędkości samochodu, ale także inne opcje, które znacznie ułatwiają życie kierowcom. Należą do nich na przykład aktywny system sterowania (Active Front Steering lub AFS). A jeśli weźmiemy pod uwagę jej pracę, możemy powiedzieć, że w rzeczywistości wszystko jest genialnie proste, ale bardzo niezawodne.

Aktywny system jest pod wieloma względami podobny do mechanizmu sterowania zębatką, ale gdy kierownica porusza się, obraca się przekładnia planetarna. Prowadzi drążek kierowniczy. Wśród elementów takiego mechanizmu są:

• kierownica;
• szyna z silnikiem elektrycznym i przekładnią planetarną;
• końcówki i pręty;
• Blok kontrolny.

W przypadku korzystania z aktywnego systemu samochód może trochę "skierować" samodzielnie. Dosłownie siedem do ośmiu stopni. Ale dzieje się tak tylko wtedy, gdy istnieje zespół elektroniki do tego, program, dla którego możesz zmienić, jeśli to konieczne, samodzielnie. Pomoże to zapobiec nagłym szarpnięciu samochodu podczas pokonywania zakrętów przy niskich prędkościach i zbyt płynnym zachowywaniu się przy dużych prędkościach. Ponadto, aby uniknąć nierównomiernego i gwałtownego zachowania maszyny w trybie dużej prędkości, inżynierowie zapewnili systemowi możliwość stopniowego zmniejszania aktywności urządzenia z silnikiem elektrycznym. Między innymi sterowanie elektroniczne z możliwością adaptacji pozwala kierowcy nie obawiać się, że pojazd „zakłóci” jazdę, a nie odwrotnie.

System „aktywnego układu kierowniczego” upowszechnił się w 1997 roku i nadal zajmuje jedno z głównych miejsc pod względem bezpieczeństwa wśród mechanizmów i urządzeń pomocniczych samochodu.

I jasne jest, że branża motoryzacyjna nie będzie dłużej stać w miejscu. Dodatkowo samochód może być wyposażony w takiego „inteligentnego” asystenta jak Elektroniczny Program Stabilności (ESP) lub jego ulepszona wersja ESP Premium. Taki mechanizm uruchamia się w szczególnie niebezpiecznych sytuacjach drogowych, gdy panowanie nad samochodem zostało już utracone lub istnieje takie zagrożenie. Stabilizację ruchu uzyskuje się tutaj poprzez przyhamowanie poszczególnych kół i zmniejszenie prędkości obrotowej silnika. Co więcej, taki system działa w dowolnym trybie jazdy i trybie prędkości.

Podczas jazdy kierowca ma nieustanną potrzebę kontrolowania samochodu i drogi. Bardzo często zachodzi potrzeba zmiany sposobu poruszania się: wjazdu lub wyjazdu z parkingu, zmiany kierunku jazdy (skręcanie, skręcanie, przebudowa, wyprzedzanie, wyprzedzanie, omijanie, cofanie itp.), zatrzymanie lub parkowanie. Realizację tych działań zapewnia kierowanie samochodem, które jest jednym z najważniejszych systemów każdego pojazdu.

Ogólne urządzenie i zasada działania

Ogólny układ kierowniczy, mimo dużej liczby podzespołów i zespołów, wydaje się być dość prosty i skuteczny. O logice i optymalności konstrukcji i działania systemu świadczy chociażby fakt, że na przestrzeni wieloletniej teorii i praktyki przemysłu motoryzacyjnego sterowanie nie uległo zasadniczym zmianom na skalę globalną. Początkowo obejmuje trzy główne podsystemy:

1. kolumnę kierownicy przeznaczoną do przenoszenia ruchu obrotowego kierownicy;
2. przekładnia kierownicza - urządzenie, które przekształca ruch obrotowy kierownicy w ruchy translacyjne części napędowych;
3. napęd kierowniczy, w celu przeniesienia funkcji sterowania na koła skrętne.

Poza głównymi podsystemami, wielkotonażowe ciężarówki, pojazdy trasowe i wiele nowoczesnych samochodów osobowych posiada specjalne urządzenie wspomagania kierownicy, które umożliwia wykorzystanie generowanej siły do ​​ułatwienia jego przemieszczania.

Tak więc schemat sterowania jest dość prosty i funkcjonalny. Kierownica, jako jednostka podstawowa, dobrze znana każdemu kierowcy, pod wpływem własnych myśli i siły wykonuje ruchy obrotowe w żądanym kierunku. Ruchy te przenoszone są za pomocą wału kierownicy na specjalny mechanizm kierowniczy, gdzie następuje zamiana momentu obrotowego na ruchy płaskie. Te ostatnie, poprzez napęd, nadają kierownicom wymagane kąty obrotu. Z kolei dopalacze pneumatyczne, hydrauliczne, elektryczne i inne (jeśli występują) ułatwiają obrót kierownicy, czyniąc proces jazdy bardziej komfortowym.
To podstawowa zasada działania kierowania samochodem.

Kolumna kierownicy

Obwód kierowniczy koniecznie zawiera kolumnę, która składa się z następujących części i zespołów:

• kierownica (lub kierownica);
• wał (lub wały) kolumny;
• obudowa kolumny (rury) z łożyskami przeznaczonymi do obracania wału (ów);
• elementy złączne zapewniające bezruch i stabilność konstrukcji.

Schemat działania kolumny polega na przyłożeniu siły napędowej do kierownicy, a następnie przekazaniu ruchów kierunkowo-obrotowych kierownicy na cały układ, jeśli kierowca chce zmienić tryb jazdy samochodu.

Przekładnia kierownicza

Przekładnia kierownicza każdego samochodu to sposób na zamianę obrotu kolumny na ruch przekładni kierowniczej do przodu. Innymi słowy, funkcje mechanizmu sprowadzają się do zapewnienia, że ​​zwoje kierownicy zamienią się w niezbędne ruchy prętów i oczywiście kół.


Mechanizm kierowniczy jest zmienny. Obecnie reprezentowany jest przez dwie podstawowe zasady – ślimak i zębatkę, które różnią się sposobem konwersji momentu obrotowego.
Ogólny układ przekładni kierowniczej typu ślimakowego obejmuje:

1. kilka części „robakowych”;
2. skrzynia korbowa określonej pary;
3. dwójnóg kierownicy.

Wspomaganie kierownicy

Układ kierowniczy nowoczesnych samochodów wyposażony jest w specjalną opcję dodatkową - wzmacniacz. Wspomaganie kierownicy to podsystem składający się z mechanizmu, który może znacznie zmniejszyć wysiłek kierowcy podczas skręcania kierownicą i prowadzenia samochodu.


Główne typy wspomagania kierownicy to:

1. wzmacniacz pneumatyczny (wykorzystujący siłę sprężonego powietrza);
2. wzmacniacz hydrauliczny (w oparciu o zmianę ciśnienia specjalnego płynu);
3. elektryczny wzmacniacz (działający w oparciu o silnik elektryczny);
4. wzmacniacz elektrohydrauliczny (z wykorzystaniem połączonej zasady działania);
5. wzmacniacz mechaniczny (specjalny mechanizm ze zwiększonym przełożeniem).

Początkowo system wzmacniający był stosowany w pojazdach wielkotonażowych i wielkogabarytowych. Tutaj siła mięśni kierowcy wyraźnie nie wystarczała do wykonania zaplanowanego manewru. W nowoczesnych samochodach osobowych służy jako środek poprawiający komfort kołowania.

Podstawy obsługi systemu sterowania

W trakcie eksploatacji samochodu poszczególne elementy i zespoły wchodzące w skład układu kierowniczego stopniowo stają się bezużyteczne. Szczególnie pogarsza się w warunkach jazdy na drogach o kiepskiej jakości. Brak dbałości o zapobieganie awariom przez kierowcę, a także niska jakość części zamiennych i podzespołów również przyczyniają się do zużycia systemu. Istotną rolę odgrywają również niskie kwalifikacje serwisantów, którym kierowca powierza utrzymanie swojego samochodu.

Znaczenie systemu sterowania pojazdem wynika z wymagań ogólnego bezpieczeństwa ruchu drogowego. Tak więc normy „Podstawowe przepisy dotyczące dopuszczenia pojazdów do eksploatacji ...” i paragraf 2.3.1 przepisów ruchu drogowego kategorycznie zabraniają poruszania się (nawet do serwisu samochodowego lub miejsca parkingowego) w pojeździe w przypadku usterek w układzie kierowniczym. Takie awarie obejmują:

• przekroczenie dopuszczalnego luzu (luzu) kierownicy (10 stopni dla samochodów osobowych, 25 - dla ciężarówek, 20 - dla autobusów);
• ruchome części i zespoły układu sterowania nie dostarczone przez producenta;
• obecność luzu w połączeniach gwintowanych;
• nieodpowiednie działanie wspomagania kierownicy.

Jednak ta lista wad nie jest wyczerpująca. Oprócz nich w systemie występują inne „popularne” wady:

1. ciasny obrót lub sklejenie kierownicy;
2. pukanie lub bicie, oddawanie się do kierownicy;
3. wycieki systemu itp.

Takie awarie są uważane za dopuszczalne podczas eksploatacji samochodu, jeśli nie powodują wcześniej zauważonych wad systemu.

Podsumować. Układ kierowniczy to jeden z najważniejszych elementów konstrukcyjnych współczesnego pojazdu. Wymaga stałego monitorowania jego stanu oraz terminowej i wysokiej jakości obsługi i konserwacji.

Czy wiesz, jak nazywa się kierownica samochodu wyścigowego? Kierownica! A w naszych samochodach tylko kierownica... Czujesz różnicę? Ale zostawmy Schumachera Schumachera i porozmawiajmy o tym, co jest sterowniczy, lub Przekładnia kierownicza.

Układ kierowniczy służy do sterowania pojazdem i zapewnienia jego ruchu w określonym kierunku na polecenie kierowcy. System obejmuje Przekładnia kierownicza i przekładni kierowniczej. Aby wyobrazić sobie pracę mechanizmów kierowniczych różnych generacji, wyjaśnienie podzielimy na trzy części, czyli ile ich jest w branży motoryzacyjnej.

Przekładnia kierownicza ślimakowa

Swoją nazwę zawdzięcza systemowi napędu kolumny kierownicy, a mianowicie przekładni ślimakowej. Układ kierowniczy obejmuje:

• kierownica (chyba nie trzeba tłumaczyć?)
• wał kierowniczy z poprzeczką, to metalowy drążek, który z jednej strony posiada szczeliny do mocowania kierownicy, a z drugiej strony wewnętrzne szczeliny do mocowania do kolumny kierownicy. Pełne mocowanie zapewnia śruba rzymska, która zaciska połączenie między wałem a „ślimakiem” napędu kolumny. W miejscu gięcia wału jest on instalowany, za pomocą którego przenoszona jest boczna siła obrotu.
• kolumna kierownicy, urządzenie zmontowane w jednej odlewanej obudowie, która zawiera przekładnię ślimakową i napędzaną. Napędzane koło zębate jest sztywno połączone z ramieniem kierowniczym.
• drążki kierownicze, końcówki i „wahadło”, zestaw tych części połączonych ze sobą za pomocą połączeń kulowych i gwintowanych.

Działanie mechanizmu kierowniczego jest następujące: gdy kierownica się obraca, siła obrotowa jest przenoszona na przekładnię ślimakową kolumny, „ślimak” obraca napędzane koło zębate, które z kolei napędza dwójnóg kierownicy. Dwójnóg jest podłączony do środkowego drążka kierowniczego, drugi koniec drążka jest przymocowany do ramienia wahadła. Dźwignia zamontowana jest na wsporniku i sztywno przymocowana do karoserii. Z dwójnogu i „wahadła” znajdują się boczne pręty, które są połączone z końcówkami steru za pomocą złączy zaciskanych. Końcówki są połączone z koncentratorem. Ramię sterujące, obracając się, przenosi siłę jednocześnie na łącznik boczny i na środkową dźwignię. Środkowa dźwignia aktywuje drugie ogniwo boczne, a piasty obracają odpowiednio koła.

Taki system był powszechny w starych modelach Zhiguli i BMW.

Przekładnia kierownicza z zębatką i zębnikiem

Obecnie najbardziej rozpowszechniony system. Główne węzły to:

• kierownica (kierownica)
• wał kierowniczy (taki sam jak w ślimacznicy)
• Przekładnia kierownicza to zespół zębatki, który jest napędzany przez przekładnię kierowniczą. Zmontowany w jedną karoserię, zwykle wykonaną z lekkiego stopu, mocowany jest bezpośrednio do karoserii samochodu. Na końcach listwy zębatej wykonane są otwory gwintowane do mocowania drążków kierowniczych.
• drążki kierownicze to metalowy pręt, na jednym końcu którego znajduje się gwint, a na drugim zawiasowe urządzenie kulowe z gwintem.
• wskazówka dotycząca kierowania, jest to korpus z przegubem kulowym i gwintem wewnętrznym do wkręcania drążka kierowniczego.

Gdy kierownica się obraca, siła jest przenoszona na koło zębate, które napędza drążek kierowniczy. Szyna „opuszcza” ciało w lewo lub w prawo. Siła jest przekazywana na przechylone ramię sterujące. Końcówkę wkłada się do piasty, którą później obraca.

Aby zmniejszyć wysiłek kierowcy, gdy kierownica się obraca, wspomaganie kierownicy zostało wprowadzone do zębatkowego urządzenia sterującego, omówimy je bardziej szczegółowo

Wspomaganie kierownicy jest urządzeniem pomocniczym do obracania kierownicą. Istnieje kilka rodzajów wspomagania kierownicy. Ten wzmacniacz hydrauliczny, wzmacniacz hydroelektryczny, wzmacniacz elektryczny i wzmacniacz pneumatyczny.

1. Wspomaganie hydrauliczne składa się z napędzającej pompy hydraulicznej, układu węży wysokociśnieniowych i zbiornika płynu. Obudowa zębatki jest hermetycznie zamknięta, ponieważ zawiera hydrauliczny płyn wspomagający. Zasada działania hydraulicznego urządzenia wspomagającego jest następująca: pompa wytwarza ciśnienie w układzie, ale jeśli kierownica jest na miejscu, pompa po prostu tworzy cyrkulację płynu. Gdy tylko kierowca zacznie kręcić kierownicą, krążenie zostaje zablokowane, a płyn zaczyna naciskać na szynę, „pomagając” kierowcy. Nacisk skierowany jest w kierunku, w którym obraca się kierownica.
2. V hydroelektrownia system jest dokładnie taki sam, tylko pompa napędza silnik elektryczny.
3. V elektryczny wzmacniacz używany jest również silnik elektryczny, ale jest on podłączony bezpośrednio do szyny lub do wału kierownicy. Kontrolowane przez elektroniczną jednostkę sterującą. Elektryczny wzmacniacz nazywany jest również adaptacyjnym wzmacniaczem ze względu na możliwość przykładania różnych sił do obrotu kierownicy, w zależności od prędkości ruchu. Dobrze znany system Servotronic.
4. Wzmacniacz pneumatyczny jest to bliski „krewny” hydraulicznego wzmacniacza, tylko płyn został zastąpiony sprężonym powietrzem.

Aktywny układ kierowniczy

Najbardziej „zaawansowana” obecnie obejmuje:

• drążek kierowniczy z silnikiem elektrycznym
• elektroniczna jednostka kontrolująca
• ściągi, końcówki
• kierownica (ale co bez niej?)

Jak działa układ kierowniczy coś przypomina. Kiedy kierownica się obraca, obraca się przekładnia planetarna, która napędza zębatkę, ale tylko przełożenie jest zawsze inne, w zależności od prędkości samochodu. Faktem jest, że koło słoneczne jest obracane z zewnątrz przez silnik elektryczny, dlatego w zależności od prędkości obrotowej zmienia się przełożenie. Przy niskiej prędkości przełożenie jest jednością. Ale przy większym przyspieszeniu, gdy najmniejszy ruch kierownicy może prowadzić do negatywnych konsekwencji, silnik elektryczny włącza się, obraca koło słoneczne, dlatego konieczne jest mocniejsze obracanie kierownicy podczas skręcania. Przy niskich prędkościach pojazdu silnik elektryczny obraca się w przeciwnym kierunku, zapewniając bardziej komfortową jazdę.

Reszta procesu wygląda jak prosty system zębatkowy.

Zapomniałeś czegoś? Zapomniane, oczywiście! Zapomniałem o jeszcze jednym systemie - śrubie. To prawda, że ​​ten system bardziej przypomina przekładnię ślimakową. A więc - na wale obrobiony jest gwint śrubowy, wzdłuż którego rodzaj nakrętki "pełza", to zębatka z gwintem w środku. Zęby zębatki aktywują sektor kierowniczy, który z kolei zdradza ruch do dwójnogu, a następnie jak w systemie robaka. Aby zmniejszyć tarcie, wewnątrz „nakrętki” znajdują się kulki, które „krążą” podczas obrotu.