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 się obraca, siła jest przenoszona przez kolumnę na drążek kierowniczy, w wyniku czego porusza się swobodnie, współdziałając 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.

Przekładnia kierownicza to serce układu kierowniczego, w którym spełnia następujące funkcje:

• wzrost siły przykładanej do kierownicy;
• przeniesienie mocy do przekładni kierowniczej;
• spontaniczny powrót kierownicy do pozycji neutralnej po zdjęciu ładunku.

W istocie przekładnia kierownicza jest przekładnią mechaniczną (skrzynią biegów), dlatego jej głównym parametrem jest przełożenie. W zależności od rodzaju przekładni mechanicznej rozróżnia się następujące rodzaje mechanizmów kierowniczych: zębatka, ślimak, śruba.

Przekładnia kierownicza z zębatką i zębnikiem

Przekładnia kierownicza z zębatką i zębnikiem jest najczęstszym rodzajem mechanizmu montowanego w samochodach osobowych. Zębatkowy mechanizm kierowniczy zawiera zębnik i zębatkę kierowniczą. Przekładnia jest zamontowana na wale kierownicy i jest na stałe zazębiona z zębatką kierownicy.

Działanie mechanizmu kierowniczego z zębatką i zębnikiem jest następujące. Gdy kierownica jest obracana, zębatka przesuwa się w prawo lub w lewo. Kiedy zębatka się porusza, przymocowane do niej drążki kierownicze poruszają się i obracają kierowane koła.

Zębatkowy mechanizm kierowniczy wyróżnia się prostotą konstrukcji, odpowiednio wysoką wydajnością, a także dużą sztywnością. Jednocześnie ten typ mechanizmu kierowniczego jest wrażliwy na obciążenia udarowe wynikające z nierówności drogi i jest podatny na wibracje. Ze względu na swoje cechy konstrukcyjne zamontowana jest zębatkowa przekładnia kierownicza w pojazdach z napędem na przednią oś z niezależnym zawieszeniem kierownicy.

Przekładnia kierownicza ślimakowa

Przekładnia ślimakowa składa się z ślimaka globoidalnego (ślimak o zmiennej średnicy) połączonego z wałem kierownicy i rolki. Na wałku na zewnątrz obudowy przekładni kierowniczej zamontowana jest dźwignia (dwójnóg), która jest połączona z drążkami kierowniczymi.

Obrót kierownicy zapewnia toczenie się wałka nad ślimakiem, kołysanie dwójnogu i ruch drążków kierowniczych, co uzyskuje się poprzez obracanie kierowanych kół.

Przekładnia ślimakowa jest mniej wrażliwa na obciążenia udarowe, zapewnia duże kąty skrętu i tym samym lepszą zwrotność pojazdu. Z drugiej strony przekładnia ślimakowa jest trudna do wyprodukowania, a zatem kosztowna. Sterowanie z takim mechanizmem ma dużą liczbę połączeń i dlatego wymaga okresowej regulacji.

Zastosowano przekładnię ślimakową w lekkich pojazdach terenowych z zależnym zawieszeniem kół kierowanych, lekkich ciężarówkach i autobusach... Wcześniej ten typ mechanizmu kierowniczego był instalowany w krajowych „klasykach”.

Śrubowa przekładnia kierownicza

Śrubowy mechanizm kierowniczy łączy w sobie następujące elementy konstrukcyjne: śrubę na wale kierownicy; nakrętka poruszająca się wzdłuż śruby; zębatka pokrojona w nakrętkę; sektor zębaty połączony z zębatką; dwójnóg sterowniczy umieszczony na wale sektorowym.

Cechą śrubowego mechanizmu kierowniczego jest połączenie śruby i nakrętki z kulkami, co skutkuje mniejszym tarciem i zużyciem pary.

W zasadzie działanie śrubowego mechanizmu kierowniczego jest podobne do działania przekładni ślimakowej. Obracaniu kierownicy towarzyszy obrót śruby, która porusza nałożoną na nią nakrętkę. W takim przypadku kulki krążą. Nakrętka za pomocą listwy zębatej przesuwa sektor zębaty, a wraz z nim ramię sterujące.

Ślimakowa przekładnia kierownicza w porównaniu z przekładnią ślimakową ma wyższą wydajność i realizuje większe wysiłki. Ten typ przekładni kierowniczej jest zainstalowany na wybrane samochody osobowe, ciężarówki i autobusy.

Zadaniem przekładni kierowniczej jest zmiana kierunku ruchu pojazdu. W większości samochodów można zmienić tylko kierunek przednich kół, ale istnieją nowoczesne modele, które sterowane są poprzez zmianę kierunku wszystkich czterech kół.

Układ kierowniczy składa się z przekładni kierowniczej i napędu. W wyniku obrotu kierownicy silnik zaczyna poruszać się do przodu. Następnie koła skrętne się obracają i samochód zmienia kierunek.

Podczas tego procesu początkowy ruch kierowcy jest kilkakrotnie wzmacniany. Schemat przekładni kierowniczej pokazuje, które części i mechanizmy biorą udział w procesie jazdy. Wzmacniacze hydrauliczne są dodatkowo instalowane w nowoczesnych samochodach osobowych i ciężarowych przeznaczonych do transportu dużych ładunków. Wspomagacze hydrauliczne ułatwiają prowadzenie i zwiększają bezpieczeństwo jazdy.

Urządzenie sterujące

Przekładnia kierownicza typu ślimakowego

To najstarszy rodzaj sterowania. Układ składa się ze skrzyni korbowej z wbudowaną śrubą o nazwie „robak”. „Ślimak” jest bezpośrednio połączony z wałem kierownicy. Oprócz ślimaka system posiada jeszcze jeden wałek z sektorem rolkowym. Obrót kierownicy prowadzi do obrotu „ślimaka”, a następnie obrotu sektora rolkowego. Do rolki sektorowej przymocowane jest ramię sterujące, połączone za pomocą przegubowego sterowania z układem cięgien.

W wyniku tego układu drążków kierowanych koła obracają się, a pojazd zmienia kierunek. Mechanizm kierowniczy typu ślimakowego ma kilka wad. Po pierwsze, dochodzi do dużej utraty energii z powodu dużego tarcia wewnątrz mechanizmu. Po drugie, nie ma sztywnego połączenia między kołami a kierownicą. Po trzecie, aby zmienić kierunek ruchu, trzeba kilkakrotnie przekręcić kierownicą, co nie tylko wygląda na przestarzałe, ale też nie spełnia obowiązujących na świecie standardów zarządzania. Obecnie urządzenia ślimakowe są używane tylko w rosyjskich UAZ, VAZ z napędem na tylne koła i GAZ.

Przekładnia kierownicza typu śrubowego

Mechanizm śrubowy jest również nazywany „nakrętką śruby kulowej”. Tworząc ten system, konstruktorzy zastąpili „robaka” specjalną śrubą z przymocowaną do niej nakrętką kulkową. Na zewnątrz nakrętki znajdują się zęby, które stykają się z tym samym, co w poprzednim systemie, sektorem rolkowym.

Aby zmniejszyć tarcie, twórcy zaproponowali umieszczenie kanałów kulowych między rolką sektorową a nakrętką. Dzięki takiemu rozwiązaniu udało się znacznie zmniejszyć tarcie, zwiększyć odrzut oraz ułatwić obsługę. Jednak obecność tego samego złożonego układu prętów, duże gabaryty i niewygodny kształt mechanizmu śrubowego spowodowały, że również system śrubowy uznano za nieprzystosowany do współczesnych warunków. Jednak niektórzy znani producenci samochodów nadal stosują mechanizm z nakrętką kulkową w produkcji maszyn z silnikiem wzdłużnym. Samochody takie jak Nissan Patrol, Mitsubishi Pajero i inne mają podobne mechanizmy.

Mechanizm kierowniczy typu zębatkowego

1. koniec drążka kierowniczego;
2. przegub kulowy końcówki;
3. wahacz;
4. przeciwnakrętka;
5. trakcja;
6. śruby do mocowania drążków kierowniczych do szyny;
7. wewnętrzne końcówki drążków kierowniczych;
8. wspornik montażowy przekładni kierowniczej;
9. wsparcie przekładni kierowniczej;
10. ochronny pokrowiec;
11. płyta łącząca;
12. płytka blokująca;
13. pierścień tłumiący;
14. tuleja nośna szyny;
15. szyna;
16. obudowa przekładni kierowniczej;
17. sprzęgająca śruba zaciskowa;
18. kołnierz dolny złącza elastycznego;
19. górna część obudowy okładzinowej;
20. amortyzator;
21. koło;
22. łożysko kulkowe;
23. wał kierownicy;
24. dolna część obudowy okładzinowej;
25. wspornik montażowy wału kierownicy;
26. nasadka ochronna;
27. łożysko rolkowe;
28. bieg;
29. łożysko kulkowe;
30. pierścień ustalający;
31. podkładka ochronna;
32. uszczelka;
33. nakrętka łożyska;
34. pylnik;
35. stop O-ring;
36. pierścień ustalający nakrętki oporowej;
37. przystanek kolejowy;
38. wiosna;
39. zatrzymać nakrętkę;
40. sworzeń przegubu kulowego;
41. nasadka ochronna;
42. wkładka ze sworzniem kulowym;

A. znak na bucie;
B. znak na skrzyni sterowniczej;
C. powierzchnia stawu kulistego;
D. Powierzchnia wahacza

Zębatka i zębnik to najczęstsze urządzenie sterujące. Siła tego projektu tkwi w jego prostocie. Ten prosty i progresywny mechanizm wykorzystywany jest w produkcji 90% samochodów. Urządzenie zębatki kierowniczej oparte jest na głównym elemencie - zębatce wałkowej. Wałek zębatki jest wyposażony w zęby poprzeczne. Na wale kierownicy znajduje się koło zębate, które zazębia się z zębami wału kierownicy i porusza zębatką.

Dzięki zastosowaniu tego systemu udało się uzyskać minimalną liczbę przegubów obrotowych i znaczną oszczędność energii. Każde koło „powinno” mieć dwa przeguby i jeden drążek. Dla porównania: w systemie „śruba-nakrętka kulkowa” koło odpowiada trzem prętom, w mechanizmie „ślimakowym” – pięciu prętom. Przekładnia kierownicza zapewniała niemal bezpośrednie połączenie między kierownicą a kołami, co oznacza, że ​​kilkakrotnie zwiększała łatwość prowadzenia. Takie urządzenie sterujące samochodem umożliwiało zmianę kierunku jazdy przy minimalnej liczbie obrotów kierownicy.

Kolejną zaletą konstrukcji zębatki i zębnika jest rozmiar i kształt skrzyni korbowej. Dzięki niewielkim rozmiarom i wydłużonemu kształtowi skrzynia korbowa zmieści się w dowolnym miejscu samochodu. Producenci samochodów umieszczają skrzynię korbową nad silnikiem, pod silnikiem, z przodu lub z tyłu, w zależności od modelu samochodu. Mechanizm zębatkowy pozwolił uzyskać niemal natychmiastową reakcję kół na obrót kierownicy. System ten umożliwił tworzenie szybkich samochodów z nowoczesnym, ulepszonym systemem sterowania.

Wzmacniacz

Wzmacniacz służy do ułatwienia sterowania. Dzięki wzmacniaczowi możliwe jest osiągnięcie większej dokładności sterowania, zwiększenie szybkości przenoszenia ruchu z kierownicy na koło. Samochód ze wzmacniaczem jest łatwiejszy, łatwiejszy, szybszy w sterowaniu. Wzmacniacz może być elektryczny, pneumatyczny lub hydrauliczny. Większość nowoczesnych pojazdów korzysta z hydraulicznego wzmacniacza napędzanego silnikiem elektrycznym.

Wspomaganie hydrauliczne składa się z zaworu obrotowego i pompy łopatkowej. Dzięki ruchowi pompy łopatkowej do przekładni kierowniczej dostarczana jest energia hydrauliczna. Pompa napędzana jest silnikiem elektrycznym samochodu. Przenosi płyn hydrauliczny. Wartość ciśnienia reguluje zawór bezpieczeństwa wbudowany w pompę. Łatwo zgadnąć, że im wyższa prędkość obrotowa silnika, tym więcej cieczy dostaje się do mechanizmu pompującego.

Nowe technologie

Ostatnio producenci samochodów zaczęli produkować modele ze wzmacniaczem elektrycznym. Takie samochody są sterowane przez „komputer pokładowy”, czyli układ elektroniczny działający w trybie automatycznym. Przede wszystkim system ten przypomina grę komputerową, w której specjalne czujniki zamontowane na kierownicy dostarczają informacji o wszelkich zmianach do komputera centralnego i zmieniają położenie mechanizmów.

Słabe ogniwa w sterowaniu

Jak każdy inny mechanizm, od czasu do czasu układ kierowniczy się psuje. Doświadczony kierowca słucha swojego samochodu i po charakterystycznych dźwiękach potrafi określić obecność konkretnej usterki.

Na przykład uderzenia lub zwiększony luz w kierownicy mogą wskazywać, że skrzynia korbowa, wspornik wahacza lub ramię kierownicy są luźne w mechanizmie kierowniczym. Może to również oznaczać, że czopy drążka kierowniczego, para przekładni lub tuleja wahacza stały się bezużyteczne. Te usterki można wyeliminować za pomocą prostych manipulacji: wymiany zużytych części, regulacji przekładni lub elementów złącznych.

W przypadku wyczucia nadmiernego oporu podczas obracania się kierownicy, możemy powiedzieć, że naruszono przełożenie kątów przednich kół lub sprzężenie pary nadawczej. Ponadto kierownica może się ciasno poruszać, jeśli w skrzyni korbowej nie ma smaru. Te wady należy wyeliminować: dodać smar, zrównoważyć kąty montażu, wyregulować zaangażowanie.

Profilaktyka

Aby urządzenie sterujące samochodu służyło przez długi czas, należy zwrócić uwagę na jego zapobieganie. Dokładna kontrola części i mechanizmów układu kierowniczego może uchronić przed awariami, które wymagają długotrwałych i kosztownych napraw. Oprócz prewencji, duże znaczenie ma styl jazdy.

Terminowa konserwacja, która obejmuje diagnostykę stanu mechanizmu kierowniczego oraz innych ważnych części i elementów samochodu, może zapobiec występowaniu usterek.

• Aktualności
• Warsztat

Miliardy rubli ponownie przydzielono rosyjskiemu przemysłowi samochodowemu

Premier Rosji Dmitrij Miedwiediew podpisał dekret, który przewiduje przyznanie 3,3 mld rubli środków budżetowych dla rosyjskich producentów samochodów. Odpowiedni dokument jest publikowany na rządowej stronie internetowej. Należy zauważyć, że dotacje budżetowe były pierwotnie przewidziane w budżecie federalnym na 2016 rok. Z kolei podpisany przez premiera dekret zatwierdza zasady udzielania...

Nowy pokładowy KamAZ: z pistoletem i podnoszoną osią (zdjęcie)

Nowa ciężarówka z platformą do bagażnika pochodzi z flagowej serii 6520. Noinka jest wyposażona w kabinę Mercedes-Benz Axor pierwszej generacji, silnik Daimlera, automatyczną skrzynię biegów ZF i oś napędową Daimlera. Jednocześnie ostatnia oś jest podnoszona (tzw. „leniwa”), co pozwala „znacznie obniżyć koszty energii i docelowo…

Ogłoszono ceny sportowej wersji sedana Volkswagen Polo

Samochód wyposażony w 1,4-litrowy silnik o mocy 125 koni mechanicznych będzie oferowany w cenie 819 900 rubli za wersję z 6-biegową manualną skrzynią biegów. Oprócz 6-biegowej manualnej wersji dla klientów dostępna będzie również wersja wyposażona w 7-biegowego „robota” DSG. Za takiego Volkswagena Polo GT poproszą o 889 900 rubli. Jak już powiedział „Auto Mail.Ru”, ze zwykłego sedana ...

Limuzyna dla prezydenta: ujawniono więcej szczegółów

Strona Federalnej Służby Patentowej pozostaje jedynym otwartym źródłem informacji o „samochodzie dla prezydenta”. Najpierw NAMI opatentowało przemysłowe modele dwóch samochodów – limuzyny i crossovera, które są częścią projektu „Cortege”. Wtedy namishniki zarejestrowały wzór przemysłowy o nazwie „Deska rozdzielcza samochodu” (najprawdopodobniej a mianowicie…

Nazywa się regiony Rosji z najstarszymi samochodami

Jednocześnie najmłodsza flota samochodowa jest notowana w Republice Tatarstanu (średni wiek - 9,3 lat), a najstarsza - na terytorium Kamczatki (20,9 lat). Takie dane w swoich badaniach cytuje agencja analityczna „Autostat”. Jak się okazało, poza Tatarstanem, tylko w dwóch rosyjskich regionach średni wiek aut osobowych wynosi mniej niż...

SUV GMC zamieniony w samochód sportowy

Hennessey Performance zawsze słynęło z możliwości hojnego dodawania dodatkowych koni do „pompowanego” samochodu, ale tym razem Amerykanie byli wyraźnie skromni. GMC Yukon Denali mógł zamienić się w prawdziwego potwora, na szczęście, że 6,2-litrowa „ósemka” pozwala to zrobić, ale opiekunowie Hennessey ograniczyli się do dość skromnego „bonusu” poprzez zwiększenie mocy silnika…

Zdjęcie dnia: wielka kaczka kontra kierowcy

Drogę do kierowców na jednej z lokalnych autostrad zablokowała… ogromna gumowa kaczka! Zdjęcia kaczki natychmiast rozprzestrzeniły się w sieciach społecznościowych, gdzie znalazły wielu fanów. Według The Daily Mail, gigantyczna gumowa kaczka należała do lokalnego dealera samochodowego. Podobno wyniósł nadmuchiwaną figurkę na drogę…

Mercedes wyda mini-Gelenevagen: nowe szczegóły

Nowy model, mający stać się alternatywą dla eleganckiego Mercedesa GLA, otrzyma brutalny wygląd w stylu Gelenevagen - Mercedes-Benz G-class. Niemieckie wydanie Auto Bild zdołało poznać nowe szczegóły dotyczące tego modelu. Tak więc, jeśli wierzysz w informacje wewnętrzne, Mercedes-Benz GLB będzie miał kanciastą konstrukcję. Z drugiej strony uzupełnij ...

Właściciele Mercedesów zapomną jakie są problemy z parkowaniem

Według Zetsche, cytowanego przez Autocar, w niedalekiej przyszłości samochody staną się nie tylko pojazdami, ale osobistymi asystentami, którzy znacznie ułatwią ludziom życie, przestając prowokować stres. W szczególności dyrektor generalny Daimlera powiedział, że wkrótce w samochodach Mercedesa pojawią się specjalne czujniki, które „będą monitorować parametry organizmu pasażerów i korygować sytuację…

Nazwany średnią ceną nowego samochodu w Rosji

Jeśli w 2006 roku średnia ważona cena samochodu wynosiła około 450 tysięcy rubli, to w 2016 roku było to już 1,36 miliona rubli. Takie dane dostarcza agencja analityczna „Autostat”, która zbadała sytuację na rynku. Podobnie jak 10 lat temu, samochody zagraniczne pozostają najdroższe na rynku rosyjskim. Teraz średnia cena nowego samochodu...

JAK wybrać kolor samochodu, wybierz kolor samochodu.

Jak wybrać kolor samochodu Nie jest tajemnicą, że kolor samochodu wpływa przede wszystkim na bezpieczeństwo na drodze. Co więcej, jego praktyczność zależy od koloru samochodu. Samochody produkowane są we wszystkich kolorach tęczy i dziesiątkach jej odcieni, ale jak wybrać „swój” kolor? ...

Kierownictwo. Po co to jest? Główne funkcje mają na celu zamianę ruchu obrotowego steru na ruch posuwisto-zwrotny. Zadanie to wykonuje układ kierowniczy i mechanizm. Pojazdy wyposażone są w różne systemy. Przyjrzyjmy się budowie i zasadzie działania tych węzłów.

Spotkanie

Aby pojazdy mogły poruszać się w wybranym przez kierowcę kierunku, konieczne jest wyposażenie ich w mechanizmy sterujące. Od jego konstrukcji zależy, czy jazda samochodem będzie bezpieczna, a także przy jakiej prędkości kierowca będzie się męczył i męczył.

Wymagania

Na układ kierowniczy i mechanizm nakładane są pewne wymagania. Przede wszystkim ma to zapewnić wysoką zwrotność. Dodatkowo mechanizm musi być zaprojektowany w taki sposób, aby łatwo było prowadzić pojazd. W miarę możliwości zapewnione jest tylko toczenie się, bez bocznego ślizgania się opon na zakręcie. Kierowane koła powinny automatycznie powrócić do jazdy na wprost po zwolnieniu kierownicy przez kierowcę. Kolejnym wymaganiem jest brak odwracalności. Oznacza to, że system sterowania nie powinien mieć nawet najmniejszej możliwości przeniesienia uderzenia z drogi na kierownicę.

Ważne jest, aby system podjął działania następcze. Samochód musi natychmiast reagować na nawet najmniejsze ruchy kierownicą.

Urządzenie

Rozważ konstrukcję mechanizmu kierowniczego. Generalnie sam system jest mechanizmem, wzmacniaczem, a także napędem. Jeśli chodzi o typy, wyróżnia się:

• sterowanie zębatkowe;
• przekładnia ślimakowa;
• śruba.

Ogólny układ jest dość prosty. Projekt jest logiczny i optymalny. Świadczy o tym fakt, że od wielu lat w branży motoryzacyjnej nie dokonano żadnych istotnych zmian w mechanizmie sterowania.

Głośnik

Bez wyjątku wszystkie mechanizmy są wyposażone w kolumnę kierownicy. Jego urządzenie składa się z kilku różnych jednostek i części. Jest to kierownica, wał kierowniczy i obudowa w kształcie rury z łożyskami. Dodatkowo kolumna składa się z różnych łączników zapewniających stabilność i stabilność całej konstrukcji.

Ten węzeł działa bardzo prosto. Kierowca pojazdu działa na układ kierowniczy. Mechanizm przekształca wysiłek kierowcy, który jest przenoszony wzdłuż wału.

Szyna

To najpopularniejszy i najbardziej rozpowszechniony rodzaj przekładni kierowniczej. Takie sterowanie jest często wyposażone w samochody osobowe z niezależnym układem zawieszenia na sterowanej parze kół. Opiera się na przekładni i zębatce. Pierwsza jest sztywno i trwale przymocowana do wału kierownicy za pośrednictwem kardana. Jest również w stałym zazębieniu z zębami na zębatce. Gdy kierowca kręci kierownicą, przekładnia przesuwa zębatkę w lewo lub w prawo. Z każdej strony przymocowane są do niego pręty i końcówki. Są to części układu kierowniczego, które działają na kierowane koła.

Wśród zalet są prostota i niezawodność konstrukcji, wysoka wydajność, coraz mniej prętów w porównaniu z innymi rodzajami sterowania. Przekładnia kierownicza jest kompaktowa i niedroga.

Są też wady – to podatność i wrażliwość na nierówności drogi. Wszelkie wstrząsy z przednich kół skrętnych są natychmiast przenoszone na kierownicę. Ogólnie mechanizm bardzo boi się wibracji. System jest trudny do zainstalowania w pojazdach, w których zawieszenie przedniego koła jest zależne. Ogranicza to zakres tego mechanizmu tylko do samochodów osobowych i lekkich samochodów dostawczych (np. Fiat Ducato czy Citroen Jumper).

Należy zauważyć, że mechanizm zębatkowy uwielbia zgrabną i wyważoną jazdę po gładkich drogach. Jeśli jeździsz nieprecyzyjnie, część zaczyna pukać i szybko się psuje. Jeśli zęby zębatki lub przekładni są uszkodzone, kierownica może się ugryźć. To są główne awarie węzła.

Robak

Przekładnia ślimakowa jest obecnie uważana za przestarzałą. Ale trzeba to wziąć pod uwagę, ponieważ są w nie wyposażone stare samochody (na przykład „klasyczny” z AvtoVAZ) i nadal działają. System ten można również znaleźć w pojazdach terenowych z napędem na wszystkie koła, w pojazdach z zależnym typem zawieszenia kierowanej pary kół. Ponadto lekkie ciężarówki i autobusy są wyposażone w mechanizm tej konstrukcji. Mechanizm kierowniczy UAZ jest uporządkowany i działa w ten sam sposób.

Przekładnia ślimakowa oparta jest na śrubie zębatej o zmiennej średnicy. Jest zazębiony z innymi elementami. To jest wałek i wał kolumny kierownicy. Na tym wale zainstalowana jest specjalna dźwignia - dwójnóg. Ten ostatni jest połączony z drążkami kierowniczymi.

Wszystko działa w następujący sposób. Kiedy kierowca musi zmienić kierunek jazdy, działa na kierownicę. Obraca się i działa na wał kolumny. Wał z kolei działa na robaka. Wałek toczy się po drążku kierowniczym, dzięki czemu dwójnóg również jest wprawiany w ruch. Wraz z dwójnogiem poruszają się drążki kierownicze, a następnie para przednich kierownic.

Ten typ mechanizmu ma niską wrażliwość na obciążenia udarowe, w przeciwieństwie do mechanizmu zębatkowego. W odniesieniu do innych cech można wyróżnić większe wychylenie kół i lepszą manewrowość. Jednak urządzenie jest bardziej złożone, a koszt produkcji wyższy ze względu na dużą liczbę różnych połączeń. Ten rodzaj mechanizmu wymaga częstych regulacji, aby działał skutecznie.

Wielu kierowców spotkało się z tym systemem w GAZ, VAZ i innych. Ale taka skrzynia biegów znajduje się również w drogich, wygodnych luksusowych samochodach o dużej masie i przednim niezależnym zawieszeniu.

Przekładnia śrubowa

W tym mechanizmie kilka elementów współpracuje ze sobą. Jest to śruba montowana na wale kolumny kierownicy, nakrętka poruszająca się wzdłuż śruby, zębatka oraz sektor połączony z zębatką. Ten ostatni jest wyposażony w wał, na którym zamocowany jest dwójnóg sterujący. Te skrzynie biegów znajdują się głównie w ciężarówkach - tak układa się mechanizm kierowniczy KamAZ.

Osobliwością tego mechanizmu jest śruba i nakrętka, połączone ze sobą za pomocą kulek. Dzięki temu udało się osiągnąć zmniejszenie tarcia i zużycia tej pary.

Jeśli chodzi o zasadę działania, mechanizm ten działa mniej więcej tak samo, jak przekładnia ślimakowa. Gdy kierownica jest obracana, śruba obraca się, aby przesunąć nakrętkę. W tym samym czasie krążą kulki. Nakrętka przesuwa sektor przez zębatkę, a dwójnóg porusza się wraz z nią.

Mechanizm ten charakteryzuje się wysoką wydajnością i jest w stanie zrealizować znaczne wysiłki. System stosowany jest nie tylko w samochodach ciężarowych, ale również w pojazdach lekkich (w większości klasy wykonawczej). Podobne kontrolki znajdują się również w autobusach. Podobny mechanizm kierowniczy można znaleźć w GAZelle. Ale dotyczy to tylko starych modeli, a także wersji klasy biznesowej. Nowy „Dalej” już używa prowizji.

Awarie

Awarie układu kierowniczego są uważane za jedną z najpoważniejszych awarii samochodu. Ponieważ w większości samochodów osobowych montowany jest mechanizm zębatkowy, liczba awarii została znacznie zmniejszona.

Typowe awarie to zużycie pary zębatek, nieszczelność korpusu mechanizmu, zużyte łożysko na wale kierownicy, a także połączenia drążków. Ta ostatnia jest najczęstszą usterką zębatek i zębników.

W trakcie aktywnego użytkowania samochodu obszary robocze wałka łożyska, wału dwójnogu, ślimaka ulegają naturalnemu zużyciu. Śruba regulacyjna jest również wymazana. Ze względu na zużycie w mechanizmach kierowniczych pojawiają się szczeliny, które mogą powodować stukanie podczas jazdy. Często szczeliny te mogą powodować drgania na kierowanych kołach, utratę stabilności auta. O pojawieniu się luk może decydować zwiększony luz na kierownicy. W parze ślimak-wałek występuje przerwa. Następnie wzrasta ruch osiowy robaka. Luzy można wyeliminować poprzez regulację.

Przyczyny awarii

Wśród przyczyn typowych awarii można wyróżnić kilka najbardziej podstawowych. Tak więc pierwszą i główną przyczyną awarii szyn jest jakość dróg. Wtedy można zauważyć okresowe naruszenia zasad eksploatacji, stosowanie komponentów niskiej jakości, niewykwalifikowaną naprawę mechanizmów kierowniczych.

Oznaki

Jeśli w trakcie jazdy samochodem pukanie jest wyraźnie wyczuwalne przez ucho, oznacza to, że przegub zawiasowy końcówki trakcyjnej jest mocno zużyty. Te same objawy mogą również wskazywać na nadmierne zużycie przegubu kulowego.

W przypadku uderzenia w kierownicę możliwe jest, że zawias na końcu drążka jest zużyty, łożysko wału jest zniszczone. Kiedy luz na kierownicy jest wyraźnie wyczuwalny, wskazuje to również na zużytą przyczepność lub wadliwą parę przekładni.

Dostosowanie

Proces ten to zespół operacji mających na celu zmniejszenie luzów kierownicy, zwiększenie dokładności podczas jazdy oraz szybkości reakcji samochodu na działania kierowcy. Aby wyregulować, należy prawidłowo ustawić luzy osiowe i boczne wału sektorowego i ślimaka. Prawidłowe ustawienia spowodują niewielki luz.

Proces regulacji polega na odkręceniu nakrętki zabezpieczającej i dokręceniu śruby regulacyjnej. W takim przypadku stale w trakcie dokręcania śruby konieczne jest sprawdzenie obecności luzu. Po wykręceniu śruba jest blokowana za pomocą przeciwnakrętki.

Ta regulacja najczęściej pomaga wyeliminować luzy, ale jeśli luka pozostaje, to para ślimaków w mechanizmie jest zbyt zużyta i wymaga wymiany. W tym celu zdemontuj skrzynię biegów i wymień zużyte elementy.

Wniosek

Są to wszystkie rodzaje mechanizmów sterujących, które istnieją dzisiaj. Dowiedzieliśmy się, jak są ułożone, pokrótce zapoznaliśmy się z ich zasadą działania, poznaliśmy oznaki awarii. Informacje te mogą pomóc w naprawie lub rutynowej konserwacji pojazdu. Należy pamiętać, że układ kierowniczy jest bardzo ważnym elementem i musi być zawsze utrzymywany w dobrym stanie. Z jego pomocą kierowca może szybko zmienić kierunek ruchu pojazdu, co daje możliwość manewrowania samochodem na dowolnym odcinku drogi, szybkiego reagowania w przypadku niebezpiecznych sytuacji.

Ryż. 1

Przekładnia sterowa ślimakowa składa się z:

Kierownica z wałem,

Przekładnia ślimakowa Carter,

Pary ślimakowo-wałkowe,

Dwójnóg sterujący.

Para rolek ślimakowych jest stale zazębiona z obudową przekładni kierowniczej. Ślimak to nic innego jak dolny koniec drążka kierowniczego, a rolka z kolei znajduje się na drążku kierowniczym. Gdy kierownica się obraca, walec zaczyna się poruszać po spiralnym gwincie ślimaka, co prowadzi do obrotu wału ramienia kierownicy. Para ślimakowa, jak każde inne połączenie przekładni, wymaga smarowania, dlatego olej, którego marka jest podana w instrukcji samochodu, wlewa się do obudowy kierownicy. Efektem współdziałania pary „ślimak-rolka” jest przekształcenie obrotu kierownicy w obrót ramienia kierownicy w jednym lub drugim kierunku. A następnie wysiłek jest przenoszony na przekładnię kierowniczą, a następnie na kierowane (przednie) koła.

Przekładnia sterowa zastosowana z mechanizmem ślimakowym zawiera:

Pręty prawe i lewe boczne,

średni ciąg,

ramię wahadłowe,

Obrotowe prawe i lewe ramiona kół.

Każdy drążek kierowniczy ma na końcach zawiasy, dzięki którym ruchome części układu kierowniczego mogą się swobodnie obracać względem siebie i nadwozia w różnych płaszczyznach.

Zalety mechanizmu ślimakowo-rolkowego to:

Niska skłonność do przenoszenia wstrząsów wynikających z nierówności drogi

Duże kąty obrotu kół

Duża zdolność przenoszenia siły

Wady to:

Duża liczba prętów i przegubów z ciągle narastającym luzem

- "ciężka" i mało informacyjna kierownica

Trudności w technologii wytwarzania

Typ przekładni kierowniczej „sektor śruba-nakrętka”

Ryż. 2 Przekładnia kierownicza typu "śruba - nakrętka kulkowa - zębatka - sektor"

1 - dystrybutor;

3 - kulki z rurką recyrkulacyjną;

4 - zębatka tłokowa;

5 - sektor zębaty;

6 - dwójnóg;

7 - zawór ograniczający

Pełna nazwa to „śruba-kulka-nakrętka-sektor-szyna”. Śruba 2, którą kończy się wał kierownicy, poprzez kulki 3 krążące wzdłuż gwintu popycha zębatkę tłoka 4 wzdłuż jej osi, a to z kolei obraca sektor zębaty 5 ramienia kierownicy. Ze względu na możliwość przenoszenia dużych momentów jest montowany w samochodach ciężarowych, pickupach oraz dużych SUV-ach pracujących w ekstremalnych warunkach.

Zalety mechanizmu sterującego „śruba-kulka-nakrętka-sektor-sektor”:

Możliwa konstrukcja z wysokim przełożeniem

Wady mechanizmu kierowniczego „śruba-kulka-nakrętka-sektor”:

Nietechnologiczne

Drogi

Duże wymiary

Ciężki

Przekładnia kierownicza z zębatką i zębnikiem

W układzie kierowniczym „zębatka-zębatka” siła przenoszona jest na koła za pomocą przekładni czołowej lub śrubowej, zamontowanej w łożyskach oraz zębatki poruszającej się w tulejach prowadzących. Aby zapewnić bezluzowe sprzężenie, zębatka jest dociskana do przekładni sprężynami. Przekładnia kierownicza jest połączona wałkiem z kierownicą, a zębatka jest połączona z dwoma poprzecznymi prętami, które można zamocować w środku lub na końcach zębatki. Pełny obrót kół kierowanych z jednej skrajnej pozycji do drugiej odbywa się w 1,75 ... 2,5 obrotach kierownicy. Przełożenia mechanizmu są określone przez stosunek liczby obrotów koła zębatego, równy liczbie obrotów kierownicy, do odległości ruchu zębatki.

Zębatkowy mechanizm kierowniczy składa się z odlewanej ze stopu aluminium skrzyni korbowej. Przekładnia zębata jest zamontowana we wnęce skrzyni korbowej na łożyskach kulkowych i wałeczkowych. Na skrzyni korbowej i na bagażniku znajdują się oznaczenia umożliwiające prawidłowy montaż mechanizmu kierowniczego. Koło zębate jest zazębione z listwą zębatą, która jest dociskana do koła zębatego przez sprężynę poprzez spiekany ogranicznik. Sprężyna jest ściskana przez nakrętkę z pierścieniem ustalającym, co stwarza odporność na odkręcanie nakrętki. Sprężynowy ogranicznik ułatwia bezluzowe sprzężenie koła zębatego z listwą zębatą na całej długości przesuwu. Szyna spoczywa z jednej strony na ograniczniku, a z drugiej na rozciętej plastikowej tulei. Przejazd szyny ograniczony jest z jednej strony pierścieniem dociskanym do szyny, az drugiej strony tuleją gumowo-metalowego zawiasu lewego drążka kierowniczego. Wnęka skrzyni korbowej mechanizmu kierowniczego jest chroniona przed zanieczyszczeniem przez osłonę mieszkową.

Wał kierownicy jest połączony z kołem napędowym za pomocą elastycznego sprzęgła. Górna część wału jest podtrzymywana przez łożysko kulkowe zwykłe wciśnięte w rurę wspornika. Na górnym końcu wału kierownica jest mocowana nakrętką na wielowypustach poprzez element tłumiący.

Przekładnia kierownicza o zmiennym przełożeniu

Położenie kierownicy bliskie zeru, podczas jazdy po linii prostej z dużą prędkością, nadmierna ostrość sterowania jest niepożądana i powoduje napięcie kierowcy. A przy parkowaniu czy skręcaniu wręcz przeciwnie, chciałbym mieć mniejsze przełożenie – żeby skręcić kierownicą pod jak najmniejszym kątem. W tym celu istnieje kilka schematów mechanizmów sterowania zębatką i zębnikiem.

Tak działa przekładnia kierownicza o zmiennym przełożeniu ZF. Tutaj zmienia się profil zębów zębatki i ramię zazębienia.

W pojazdach Honda NSX zastosowano kierownicę zębatkową Honda VGR (Variable Gear Ratio)

ZF stosuje zęby zębatki o zmiennym profilu: w strefie bliskiej zera zęby są trójkątne, a bliżej krawędzi trapezowe. Przekładnia łączy się z nimi innym barkiem, co pomaga nieznacznie zmienić przełożenie. Inny, bardziej złożony wariant został użyty przez Hondę w supersamochodzie NSX. Tutaj zęby zębatki i zębnika są wykonane ze zmiennym skokiem, profilem i krzywizną. To prawda, że ​​bieg trzeba przesuwać w górę i w dół, ale przełożenie można zmieniać w znacznie szerszych granicach.

Przekładnia kierownicza składa się z dwóch poziomych drążków i wahaczy teleskopowych kolumn przedniego zawieszenia. Pręty są połączone z ramionami obrotowymi za pomocą przegubów kulowych. Wahacze są przyspawane do przednich kolumn zawieszenia. Pręty przenoszą siłę na dźwignie wychylne teleskopowych kolumn zawieszenia kół i odpowiednio obracają je w prawo lub w lewo.

Do zalet zębatkowej przekładni kierowniczej należą:

Lekka waga

Ścisłość

Niska cena

Minimalna liczba prętów i przegubów

Łatwe podłączenie przekładni kierowniczej do kół skrętnych

Bezpośrednie przenoszenie mocy

Wysoka sztywność i wydajność

Łatwość wyposażenia w wspomaganie hydrauliczne

Niedogodności:

Ze względu na prostotę konstrukcji każdy nacisk z kół jest przenoszony na kierownicę

Trudności w produkcji mechanizmu o wysokim przełożeniu, dlatego taki mechanizm nie nadaje się do ciężkich maszyn.

Wybór i uzasadnienie wybranego wzoru

Pod względem technologicznym, cenowym i konstrukcyjnym mechanizm kierowniczy „zębatka zębata” jest najbardziej odpowiedni dla układu z napędem na przednie koła i zawieszenia McPherson, zapewniając większą łatwość i precyzję kierowania.

Projektując samochód VAZ-2123 staraliśmy się wziąć jak najwięcej jednostek z modelu VAZ-2121, więc w samochodzie zainstalowano mechanizm typu ślimakowego. Jednak Chevrolet Niva nie jest potężnym SUV-em, więc wskazane byłoby umieszczenie na nim tego mechanizmu. Jest droższy, bardziej skomplikowany technologicznie i cięższy. Możliwości jakie daje ślimacznica nie są w pełni wykorzystane. Przy stosowaniu grabi wykluczona jest koncentracja naprężeń od mechanizmu kierowniczego na podłużnicy, nie ma potrzeby wzmacniania jej w miejscu mocowania mechanizmu.

Z tych wszystkich powodów uważam za niezbędną wymianę ślimacznicy na tańszy, lżejszy, zaawansowany technologicznie mechanizm zębatkowy, który w niezbędnym zakresie zapewnia łatwość i precyzję kierowania.

W związku z tym, że rodzaj mechanizmu zostanie wymieniony, konieczne jest dokonanie szeregu zmian w konstrukcji pozostałych elementów i zespołów:

Ponieważ nie jest możliwe umieszczenie mechanizmu zębatkowego za osią przednich kół, umieszczamy go przed osią;

Aby zwolnić miejsce między miską olejową a mechanizmem różnicowym dla zębatki cofamy o tę samą odległość (20,5 mm) międzyosiowy mechanizm różnicowy, co nie zmienia wyważenia całego zespołu;

Ponieważ zębatka znajduje się przed osią, zacisk hamulca koła musi znajdować się z tyłu.