Co to jest dwójnóg sterujący. Kierowanie samochodem. Ogólne zasady pracy

Nawet w pojazdach zaprojektowanych do jazdy po szynach istnieją urządzenia sterujące. Co możemy powiedzieć o samochodzie, w którym przekładnia kierownicza, biorąc pod uwagę potrzebę prawie stałego manewru, najbardziej nieoczekiwanego i nieodpowiedniego stanu drogi, powinna być niezawodna i łatwo funkcjonalna.

Spotkanie

Mechanizmem kierowniczym w samochodzie jest skrzynia biegów, z którą niewielka siła przyłożona przez kierowcę w kabinie na kierownicę, rosnąca, jest przenoszona na przekładnię kierowniczą. On ciężkie pojazdy  a ostatnio, dla samochodów osobowych, dla większej łatwości sterowania producenci instalują wspomaganie kierownicy.

Prawidłowo działający system musi spełniać szereg podstawowych wymagań:

1. Przełożenie przekładni, które określa stosunek między kątem obrotu kierownicy i kół, powinno być optymalne. Niedopuszczalne jest, aby kierownica wykonała 2-3 obroty, aby dokończyć 900 obrotów.
2. Po zakończeniu manewru kierownica (kierownica) musi dowolnie powrócić do położenia neutralnego,
3. Mała gra jest dozwolona i zapewniona.

Klasyfikacja

W zależności od klasy samochodu, jego wielkości i od innych konstruktywne rozwiązania konkretny model, dziś istnieją trzy główne typy:

• przekładnie ślimakowe;
• śruba;
• sprzęt.

Rozważmy w kolejności.

Przekładnia ślimakowa

Pierwszy schemat to ślimakowa przekładnia kierownicza. Jeden z najczęstszych schematów - „globoidalny ślimak” - stosuje się głównie w autobusach i małych samochodach ciężarówkina samochody wysoki krzyż  i samochody z zawieszenie zależne  przednie koła. Został umieszczony na krajowej „Ładzie” (VAZ 2105, 2107).

Przekładnia ślimakowa dobrze znosi uderzenia spowodowane wybojami drogowymi i zapewnia kąt obrotu kół większy niż w stojaku. Jednak urządzenie tego typu jest dość drogie w produkcji i wymaga obowiązkowej okresowej regulacji.

Przekładnia walcowa

Ten typ występuje najczęściej w dużych ciężarówkach i ciężkich autobusach. Mogą być również wyposażone w tak drogie samochody, jak Range Rover, Mercedes i inne. Najpopularniejszy schemat wygląda następująco:

• śruba;
• nakrętka (kula);
• szyna;
• sektor przekładni.
• Przekładnia walcowa może być z wbudowanym wzmacniaczem hydraulicznym lub bez niego. Śruba ma te same zalety, co robak, ma wyższą wydajność.

Sprzęt lub stojak

Ten drugi typ skrzyni biegów jest najbardziej znany masowemu rosyjskiemu kierowcowi. Jest lepiej znany jako sterowanie zębatką ze względu na obecność poziomego zębatki w urządzeniu. Ta zębatka poprzez koła zębate na wale kierownicy odbiera ruch w prawo lub w lewo, a poprzez drążki obraca koła. Urządzenie jest najczęściej używane w samochody.

Przekładnia kierownicza typ regału  różni się prostotą konstrukcji, niską wagą i stosunkowo niskim kosztem produkcji. Zawiera zębatkę i układ kierowniczy mała ilość  pręty i zawiasy, a jednocześnie ma dość wysoka wydajność. Ze względu na zwiększoną sztywność samochód idealnie słucha kierownicy. Ale z tego samego powodu samochód jest bardziej wrażliwy na wstrząsy.

Mechanizm kierujący zębatki i zębnika można zainstalować w samochodzie ze wspomaganiem kierownicy lub bez niego. Jednak na mocy cechy konstrukcyjne  trudno jest zamontować na samochodach z zależnym przednim zawieszeniem. Z tego powodu jego zakres ogranicza się tylko do samochodów z niezależnym zawieszeniem przednim koła kierowane.

Opieka nad kierowaniem i profilaktyka

Samochód to pojedynczy złożony organizm. Żywotność jednostek i części w urządzeniu maszyny jako całości, aw szczególności mechanizmu kierowniczego, zależy od wielu czynników. Należą do nich:

1. styl jazdy konkretnej osoby;
2. stan drogi;
3. terminowa konserwacja.

Za każdym razem, gdy z jakiegokolwiek powodu wjeżdżasz samochodem na wiadukt lub zjeżdżasz do otworu kontrolnego, zwróć uwagę na stan gumy ochronnej, dźwigni i nakrętek mechanizmu kierowniczego. Nic nie powinno się spotykać. Luz w zawiasach napędowych można łatwo sprawdzić, obracając kołem i słuchając przegubowych części.
  Pamiętaj: zapobieganie jest najlepszym sposobem leczenia.

Sterowanie  Pomaga kierowcy ustawić pożądany wektor ruchu pojazdu. Dzięki niemu możesz obracać koła. Głównym zadaniem mechanizmu jest przenoszenie i wzmacnianie energii, którą wytwarza osoba.

Urządzenie sterujące i zasada działania

Projekt nowoczesnego układu kierowniczego samochodu składa się z trzech elementów:

• koła
• głośniki
• prowadzić
• sam mechanizm.

Schemat działania kierownicy nie jest szczególnie skomplikowany, siła jest przenoszona na mechanizm z kierowcy przez kolumnę.Ale to cechy tego urządzenia nieograniczony do. Faktem jest, że poprzez projekt kierowca otrzymuje informację o naturze powłoki. Ze względu na charakter wibracji można określić rodzaj ruchu i, zgodnie z nim, prowadzić samochód.

Średnica kierownicy wynosi od 380 do 425 mm.  To prawda, że \u200b\u200bw ciężarówkach ten parametr jest nieco większy. Może osiągnąć do 550 mm. Natomiast koło samochodu sportowego ma małą średnicę.

Kolumna łączy koło i przekładnię kierowniczą. To urządzenie jest zwykłym wałkiem. Ma kilka połączeń obrotowych. Konstrukcja została zaprojektowana w taki sposób, że gdy nastąpi silne zderzenie czołowe. Minimalizuje to ryzyko odniesienia obrażeń przez kierowcę.

Kolumna kierownicy może mieć zarówno regulację mechaniczną, jak i elektryczną. Regulacja odbywa się w pionie i poziomie. Aby zabezpieczyć samochód przed kradzieżą, można zablokować cały system.

Zadaniem mechanizmu kierowniczego jest zwiększenie wysiłku, który kierowca wytwarza własnymi rękami. Jego rolę odgrywa skrzynia biegów. Najczęściej samochody osobowe używają mechanizmu zębatkowego.

Mechanizm samego układu kierowniczego składa się z kół zębatych. Ta część jest zamontowana na wale łączącym się z zębatką. Jak tylko pojawi się jakikolwiek ruch, grabie poruszają się na boki. Z tego powodu koła są obracane za pomocą drążków kierowniczych.

Ważne! Niektóre mechanizmy wykorzystują szynę o zmiennym skoku.

Zmienny stopień mechanizmu mechanizmu kierowniczego zapewnia optymalne manewrowanie nawet w najtrudniejszych sytuacjach.  Ta część znajduje się na noszach. On jest zawieszony.

Jeśli mówimy o kierownicach, to w niektórych modelach producenci umożliwiają zarządzanie wszystkimi czterema kołami. Zapewnia to większą stabilność podczas jazdy w trudnym terenie.

Układ kierowania czterema kołami umożliwia manewrowanie samochodem podczas jazdy duże prędkości. Ten wynik można osiągnąć dzięki temu, że każde koło się obraca odpowiedni kierowca  z boku.

Interesującą rzeczą w czterokołowym mechanizmie kierowniczym jest to, że efekt „kierowania” można również osiągnąć środki pasywne. Efekt ten jest realizowany dzięki gumowo-metalowemu elementy elastyczne. Są one przymocowane z tyłu zawieszenia. Gdy tylko nadwozie przetoczy się na bok z powodu naprężeń mechanicznych, zmienia się kąt obrotu koła.

Kierownica zapewnia również przenoszenie wysiłku kierowcy, ale jednocześnie skutecznie wybiera stosunek kątów obrotu kół. Kolejnym jego zadaniem jest zapobieganie zwrotowi, gdy zawieszenie jest w stanie aktywnym.

Urządzenie składa się z prętów i zawiasów. Zawias składa się z korpusu, szpilki kulkowej, wkładek i osłony. Aby wygodniej z nim współpracować, część jest wykonana w formie wyjmowanej końcówki.

Układ kierowniczy samochodu ma ogromną liczbę parametrów kinematycznych. Najłatwiejszym sposobem przedstawienia ich w formie czterech kątów na krawędzi każdego z nich jest:

• zawalić się
• zbieżność
• poprzeczne i nachylenie podłużne,
• ramiona.

Ostatnie elementy na liście odpowiadają za docieranie i stabilizację. Zadaniem układu kierowniczego jest stworzenie równowagi między wszystkimi elementami, ponieważ w rzeczywistości przeciwdziałają sobie one wzajemnie.

Wspomaganie kierownicy pozwala nie tylko zmniejszyć siłę wywieraną przez kierowcę podczas skręcania, ale także pomaga osiągnąć większą dokładność. Dodatkowo zwiększa się szybkość reakcji samochodu na ruch kierowcy.

Ważne! Wspomaganie układu kierowniczego pozwala montować części o względnie małej liczbie podrzędnej w całym projekcie.

Co to jest wspomaganie kierownicy

Wspomaganie układu kierowniczego jest dostępne w trzech wariantach:

• hydraulika
• pneumatyka
• elektryk.

Producenci samochodów używają teraz hydraulicznego wspomagania kierownicy. Zapewniają wysoką dokładność całego mechanizmu i płynność. Wersję elektryczną można zobaczyć rzadziej, ale jest również dość powszechna. Opiera się na pompie hydraulicznej, tylko ma napęd elektryczny.

Jeśli zaobserwujesz trendy ostatnie lata  - coraz częściej instalowane są elektryczne wzmacniacze sterujące.Można to łatwo wyjaśnić cechami konstrukcyjnymi tego urządzenia. Moment obrotowy przenoszony jest bezpośrednio na wał. Ponadto elektronika zapewnia znacznie więcej możliwości.

Jedną z najbardziej obiecujących możliwości w opinii współczesnych ekspertów samochodowych jest automatyczne sterowanie. Teraz można śmiało powiedzieć, że autopilot wkrótce zmieni fantastyczne filmy w rzeczywistość. Już dziś samochody mogą samodzielnie wykonywać wiele czynności, na przykład - parking.

W adaptacyjnym wzmacniaczu sterującym siła wzmocnienia zmienia się proporcjonalnie do prędkości samochodu pojazd. Teraz w większości wbudowanych systemów ta zasada  Zastosowano wzmacniacz Servotronic.

Jeśli o tym porozmawiamy aktywny system kierowanie, najlepiej wziąć za przykład samochody BMW. Niemiecka firma  Od dłuższego czasu cieszy swoich fanów ciągłymi innowacjami. Jego odwieczny rywal Audi nie pozostaje w tyle. Ponadto system dynamiczny  Ta firma ma naprawdę niezaprzeczalne zalety.

Inżynierowie Audi podjęli w tym czasie bardzo odważny ruch. Podczas kierowania liczba podrzędna może się zmniejszać i zwiększać w zależności od prędkości maszyny. Niemniej jednak tutaj bMW  znaleźć odpowiedź. W zakładach tej firmy zaczęto instalować podwójne przekładnie planetarne.

Podwójna obudowa przekładni planetarnej obraca się za pomocą silnika elektrycznego.  W rezultacie stosunek względny, podobnie jak w modelach Audi, zmienia się w zależności od prędkości ruchu.

Najbardziej obiecującą technologią sterowania jest teraz system, w którym nie ma sprzężenia mechanicznego. Teraz połączenie między kierownicą a kołami odbywa się wyłącznie za pomocą przewodów. Pozwala to osiągnąć znacznie większą wydajność przy minimalnych kosztach.

Uwaga! System zaczyna oddziaływać na każde koło z powodu napędu elektrycznego.

Jedyna rzecz na chwila  wstrzymywanie produkcji kierowania drutem na dużą skalę - strach możliwy wypadek  w przypadku awarii instalacja elektryczna. Niestety wciąż nie ma wiarygodnych danych na temat badań w tej branży.

Usterki i usterki

Niestety układ kierowniczy, podobnie jak wszystkie inne podstawowe mechanizmy samochodu, charakteryzuje się awarią. Czasami mogą wystąpić nieoczekiwanie, ale w większości przypadków są poprzedzone pewnymi objawami, a także niewłaściwą obsługą samochodu.

Istnieje wiele czynników, które powodują znaczne uszkodzenie układu kierowniczego samochodu. Należą do nich:

• źle nawierzchnia drogi,
• agresywna jazda
• brak terminowej konserwacji,
• słaba naprawa  kierowanie
• montaż nieoryginalnych części zamiennych,
• przekroczenie żywotności urządzenia.

W wyniku wszystkich tych czynników pojawiają się problemy w układzie kierowniczym. Jeśli dzieje się tak na drodze, możliwe są poważne konsekwencje aż do wypadku. Dlatego tak ważne jest, aby „słuchać” znaków, które, jeśli nie pomogą natychmiast ustalić nieprawidłowości, spowodują przynajmniej ostrożność.

Jakie są wady?

Pierwszą znaczącą okolicznością, która powinna dać poważne powody do skontaktowania się z MOT, jest gra podczas obracania kierownicą. Jeśli weźmiesz pod uwagę słowa z podręcznika według zasad ruch ulicznynastępnie podane całkowita liczba nie powinna przekraczać 10 stopni.Tylko jak to zmierzyć, nic nie wskazuje na to, że wszystko musi być zrobione okiem.

Uwaga! Każdy kierowca wie, że układ kierowniczy samochodu jest dostrojony z pewnym opóźnieniem, innymi słowy, koła nie reagują natychmiast na działania kierowcy. Ten efekt w kręgach samochodowych nazywa się darmową grą.

Aby zrozumieć, dlaczego tak się dzieje, rozważ bardziej szczegółowo schemat układu kierowniczego. Jego głównymi elementami są ślimak i wałek. Niektóre systemy wykorzystują zębatki i koła zębate, ale są to już części.

Podczas pracy opisane powyżej części zużywają się. Wynik jest bardzo przewidywalny - kąt na biegu jałowym  rośnie. Na szczęście tę wadę można dość łatwo naprawić. Co więcej, sama procedura nie jest skomplikowana.

Na zespole rolki ślimaka znajdują się śruby. Wystarczy je przymocować, a luz stanie się znacznie mniejszy, a nawet całkowicie zniknie. Aby dowiedzieć się, czy wszystko jest naprawione, lub zrozumieć, czy system wymaga korekty, weź luz.  Błąd tego urządzenia wynosi prawie zero.

Urządzenie jest zamontowane na kolumnie kierownicy. Mówiąc dokładniej, część urządzenia pomiarowego w formie skali. Strzałka jest zamontowana na kole. Jeśli chcesz, możesz sam zrobić to urządzenie. Ale w takim przypadku ponosisz pełną odpowiedzialność za dokładność wyświetlanych przez niego danych.

Ważne! Podczas obracania kierownicy odczyty są rejestrowane. Różnica między nimi polega na luzie.

Częste awarie

Istnieje wiele znaków, które wyraźnie wskazują na pewne awarie układu kierowniczego:

• pukanie podczas ruchu - zużycie zawiasów;
• tętnienie kierownicy - ustawienie koła jest naruszone;
• bicie w kierownicy jest możliwe w przypadku naruszenia ustawień koła, zużycia części łącznika kierownicy lub uszkodzenia łożyska kolumny kierownicy;
• luz większy niż 10 stopni - zużycie końcówek cięgna.

Każda z tych wad ma własny zestaw naprawczy. Można go kupić w dowolnym serwisie samochodowym.

Service

Aby uniknąć problemów opisanych powyżej, należy okresowo przeprowadzać konserwację. Każdego dnia powinieneś sprawdzać luz kierownicy (możesz zaufać swoim uczuciom, nie trzeba za każdym razem używać luzu). Musisz także monitorować, czy występuje zacięcie.

Na początku utrzymanie  musisz sprawdzić, ile oleju w hydraulicznym wzmacniaczu.  W razie potrzeby dodaj go do akceptowalnego poziomu. Sprawdzana jest również obudowa kierownicy.

Ważne! Nasmaruj cięgna i sprawdź zawleczkę wraz ze sworzniami. Dokręcanie klinów również podlega kontroli.

Druga konserwacja układu kierowniczego to złożony zestaw diagnostyki i działań, których nie można wykonać bez drogiego sprzętu i pewnych umiejętności. Dlatego najlepiej skontaktować się z centrum serwisowym.

Podsumowanie

Sterowanie jest jednym z najbardziej ważne węzły  samochód. Jego stan musi być stale monitorowany. Każdego dnia musisz sprawdzać obecność luzu i, jeśli to konieczne, skontaktować się z MOT lub samemu zabrać klucz.

Każdy kierowca wie, że najważniejsze w ruchu jest jego bezpieczeństwo, a kluczem do sukcesu tego procesu jest sprawność wszystkich układów pojazdu. Przede wszystkim to stwierdzenie dotyczy układu hamulcowego, ponieważ jeśli jest wadliwy, nie będziesz w stanie zapobiec kolizji. Jednak pedał hamulca nie jest jedynym ważny szczegół. Również wraz z układ hamulcowybezpieczeństwo ruchu osiąga się dzięki sterowaniu, którego zasadę omówimy teraz.

1. Dlaczego samochód potrzebuje kierownicy?

Kierowanie samochodem jest jednym z najważniejszych systemów każdego pojazdu. Składa się z szeregu mechanizmów, których praca ma na celu ruch samochodu w kierunku określonym przez kierowcę.  Z reguły w samochodach można kontrolować koła przedniej osi (kinematyczny sposób skrętu), ale czasami lepsza kontrola  nad samochodem i nie tylko wysoki poziom  jego obsługa, pojazd jest w pełni kontrolowany. W takim przypadku kierowca kontroluje nie tylko przednią oś, ale także może kontrolować koła oś tylnato znaczy, w odniesieniu do danej trajektorii, mogą one odchylać się pod pewnym kątem.

  W konstrukcji układu kierowniczego emitują kierownicaktóry jest połączony z wałem kierowniczym za pomocą mechanizmu kierowniczego i odpowiedniego napędu. Czasami w układzie kierowniczym jest wspomaganie kierownicy - hydrauliczne lub elektryczne. W rzeczywistości trudno sobie wyobrazić nowoczesny samochód bez takiego dodatku. Cała praca tego systemu ma na celu zapewnienie nam (kierowcom) jak największej wygody. Wzmacniacz pomaga osobie aktywnie sterować, parkować, gwałtownie skręcać bez dodatkowego wysiłku fizycznego. Ponadto to on nie pozwala, aby wibracje występujące podczas ruchu były przenoszone na kierownicę.

Cały mechanizm kierowniczy jest zaprojektowany do przekształcania siły obrotu wału kierownicy w podobną siłę obrotu, ale już wału dwójnogu. Oznacza to, że nawet bez użycia siły wywieranej przez kierowcę znacznie wzrasta, co oczywiście ułatwia jazdę.

Napęd kierowniczy to układ drążków i dźwigni, które wraz z mechanizmem kierowniczym zapewniają obrót kół samochodu.  W wyniku swojej pracy dwójnóg porusza się przyczepność wzdłużna  do przodu (lub do tyłu), zmuszając w ten sposób jedno koło do skrętu, podczas gdy obrót drugiego zapewnia trapezoid kierowniczy (przenosi moment skrętu). Ten ostatni jest rodzajem przegubowego cztero-ogniwa, którego konstrukcja zawiera belkę oś przedniapoprzeczny drążek kierowniczy, prawa i lewa dźwignia trapezu kierowniczego podłączona do kostki  (posadzone na nich kierownice).

  Obecność trapezu kierowniczego zapewnia obrót kierowanych kół: z wewnętrznym - koło się obraca szeroki kąt, podczas gdy podczas zewnętrznego obrotu koła toczą się bez znacznego poślizgu. Różnica kątów obrotu wynika z kąta nachylenia lewej i prawej dźwigni trapezu.

2. Zapobieganie sterowaniu

Aby uniknąć problemów na drodze, za każdym razem, przed opuszczeniem garażu lub parkingu, należy sprawdzić pojazd pod kątem awarii lub niespójności w działaniu systemów. Jednym z najważniejszych jest układ kierowniczy, którego awarie obarczone są czymś więcej niż poważnymi problemami: wyobraź sobie, że jadąc wzdłuż autostrady nie możesz już utknąć i zjechać z niej. Jak myślisz, czego należy się spodziewać w tym przypadku? Jedno jest pewne - nic dobrego, a jeśli tak, najlepiej zrobić wszystko, co możliwe, aby uniknąć takiego scenariusza.

W rzeczywistości nie ma tu nic skomplikowanego, najważniejsze jest terminowe podjęcie środków zapobiegawczych. Obejmują one codzienną kontrolę układu kierowniczego pojazdu:diagnostyka ilości wolnego koła kierownicy, kontrola zewnętrzna uszczelek skrzyni korbowej (w celu przewidzenia wycieku smaru), a jeśli hydrauliczny wzmacniacz jest zainstalowany na maszynie, przydatne będzie również monitorowanie szczelności połączeń układu i niezawodności hydraulicznej pompy wspomagającej.  Równie ważnym elementem rutynowej kontroli jest sprawdzenie (regulacja) dystrybutora powietrza obecnego w konstrukcji wzmacniacza pneumatycznego.

W obowiązkowe, do ramy samochodu podciągnij mocowanie mechanizmu kierowniczego, palce kulowe drążków kierowniczych, śruby wspornika. Najczęściej opisane czynności są przeprowadzane podczas pierwszej konserwacji pojazdu. W przyszłości zostaną one również uzupełnione poprzez sprawdzenie zamocowania dwójnogu kierowniczego na wale, zamocowanie sworznia kulowego, przepłukanie filtra pompy wspomagania kierownicy, sprawdzenie luzów przekładni kierowniczej. Jeśli wyniki diagnostyczne wskazują, że wszystkie wykraczają poza dopuszczalna norma  - przeprowadzić odpowiednią regulację.

Eksperci zalecają, aby co 10 000 kilometrów pełna kontrola  stan  W celu jego wdrożenia zaleca się kontakt z pracownikami stacji paliw, w przeciwnym razie będziesz musiał poprosić o pomoc przyjaciela, ponieważ jedna osoba nie będzie w stanie poradzić sobie fizycznie. Wszystkie niezbędne działania są wykonywane w następującej kolejności: samochód umieszcza się na otworze widokowym lub wiadukcie; wszystkie części mechanizmu kierowniczego są oczyszczone z zanieczyszczeń, po czym przednie koła są ustawione w pozycji odpowiadającej ruchowi w linii prostej.

Następnie obracając kierownicę różne stronysprawdź czy obce uderzenia  w zawiasach, urządzeniu sterowym i we wszystkich odpowiednich złączach; są bezpiecznie przymocowane przekładnia kierownicza, ramię wahadła i obudowa przekładni; czy w ramieniu dźwigni wahadła i zawiasach prętów nie ma luzu; czy wałek ślimaka przesunął się wzdłuż osi.

Ponadto zewnętrzna diagnostyka umożliwia sprawdzenie zawleczki nakrętek kulkowych, ogólny stan  osłony ochronne i obecność wycieku oleju z obudowy przekładni kierowniczej. Aby zapewnić długą i stabilną pracę całego układu kierowniczego, konieczne są środki zapobiegawcze, ponieważ dokładna kontrola części i mechanizmów może zapobiec dłuższej i droższej naprawie. Jednak oprócz zapobiegania styl jazdy wpływa również na żywotność elementów układu kierowniczego. Dlatego jeśli jesteś fanem „kuśtykania”, profesjonalna kontrola pojazdu powinna być przeprowadzana znacznie częściej.

3. Luki w sterowaniu

Każdy mechanizm z czasem się psuje, ale jego czas trwania dobra robota  w dużej mierze zależy od charakteru operacji: w niektórych przypadkach części należy wymieniać częściej, w innych rzadziej. Podobne oświadczenie nie stanowi wyjątku dla układu kierowniczego. Często doświadczony entuzjasta motoryzacji, obecność i charakter usterki samochodu można określić na podstawie ucha, kierując się charakterystycznymi dźwiękami wychodzącymi.

Na przykład zwiększenie luzu kierownicy i pojawienie się uderzeń może wskazywać na osłabione mocowanie skrzyni korbowej, dwójnogu kierowniczego lub ramienia wahadła. Możliwe jest również, że zawiasy prętów kierowniczych, tulei lub pary przenoszącej wahadła mogą ulec uszkodzeniu. Wiele prostych manipulacji pomoże rozwiązać problem: zużyte części są zastępowane nowymi, po czym wszystkie mocowania i koła zębate są regulowane.

  W niektórych przypadkach, gdy kierownica jest obrócona, odczuwa się nadmierny opór, tak jakby ktoś obracał kierownicą w przeciwnym kierunku, co utrudnia sterowanie maszyną. Przyczyną tego zjawiska może być naruszenie stosunku kątów montażu przednich kół lub sprzężenie pary nadawczej. Ponadto ciasny ruch kierownicy jest często wynikiem braku smarowania skrzyni korbowej. W każdym razie po odpowiedniej kontroli konieczne jest wyeliminowanie powstałego problemu: wyreguluj kąty montażu, dodaj smar lub wyreguluj sprzęgło.

4. Jak działa układ kierowniczy

Działanie nowoczesnych samochodów stało się w dużej mierze możliwe dzięki komponentom układu kierowniczego, które są reprezentowane przez kierownicę i kolumnę kierownicy (wał); przekładnia kierownicza; przekładnia kierownicza (wyposażona we wzmacniacz lub amortyzatory). Kierownica znajduje się we wnętrzu pojazdu i jest ustawiona w taki sposób, aby wygodnie trzymać ją obiema rękami. Jego zadaniem jest zmiana kierunku ruchu, gdy tylko kierowca tego chce, a także pewna funkcja informacyjna: na podstawie wielkości wysiłków i charakteru wibracji kierowca otrzymuje niezbędne dane o cechach ruchu.

Rozmiar tej części nie różni się standardowo, co oznacza, że \u200b\u200bśrednica koła kierownicy dla każdego modelu maszyny może być indywidualna. W dwóch identycznych sytuacjach łatwiej jest obrócić kierownicę o większej średnicy, chociaż zwrotność w tym przypadku jest znacznie zmniejszona.   Obecnie produkowana jest wielkość kierownicy samochody  leży w środku 380–425 mmciężki ciężarówki i autobusy – 440–550 mm, a najmniejsze, jak dotąd, rozpoznawało kierownice samochodów sportowych.

  Mechanizm kierowniczy zwiększa siłę przykładaną do kierownicy i przenosi ją na przekładnię kierowniczą. Ponieważ używane jest to urządzenie różne typy  skrzynie biegów charakteryzujące się określonym przełożeniem. Najczęściej w samochodach można znaleźć mechanizm kierowniczy zębatki i zębnika, który obejmuje przekładnię (zamontowaną na wale kierownicy i połączoną z zębatką). Gdy kierowca obraca kierownicą, zębatka zaczyna się poruszać, a za pomocą drążków kierowniczych koła się obracają. W niektórych konstrukcjach mechanizmu kierowniczego stosuje się szynę o zmiennym skoku zębów, która na przykład pozwala zaparkować pojazd bez większego wysiłku (zwiększając zdolność manewrowania).

Producenci samochodów tacy znane firmy  jak Honda, Mitsubishi, BMW, Nissan, Mazda, Toyota, Renault,  dostarczać indywidualnie samochody  przekładnia kierownicza do skręcania wszystkich czterech kół. To rozwiązanie techniczne pozwala osiągnąć wyższy poziom zwrotności podczas poruszania się z małą prędkością (przód i tylne koła  obrócony w różnych kierunkach), a także zapewnia lepszą stabilność podczas jazdy wysoka prędkość  (przednie i tylne koła są obracane w jednym kierunku).

Przekładnia kierownicza zapewnia żądany kąt obrotu kół, niezależnie od ruchy pionowe zawieszenia (koordynacja kinematyki przekładni kierowniczej i zawieszenia). Aby takie zjawisko stało się możliwe, konstrukcja napędu kierownicy, a raczej lokalizacja i liczba drążków kierowniczych (a także zawiasów) zależy od rodzaju zawieszenia zastosowanego w samochodzie. Najtrudniejszy układ kierowniczy dotyczy pojazdów, które mają kilka osi kierowanych. Aby zmniejszyć wysiłek, jaki musi podjąć kierowca, aby obrócić kierownicę, przekładnia kierownicza jest wyposażona specjalne wzmacniacze. Z reguły źródłem ich pracy jest silnik pojazdu. Początkowo wspomaganie kierownicy było używane tylko w ciężarówkach i autobusach, ale dziś są one również aktywnie stosowane w samochodach.

  Aby „tłumić” uderzenia i szarpnięcia przenoszone na kierownicę podczas jazdy po nierównej powierzchni, napęd kierownicy można wyposażyć w niektóre elementy tłumiące - amortyzatory układu kierowniczego. Konstrukcja tych części jest podobna do konstrukcji amortyzatorów zawieszenia.

Subskrybuj nasze kanały w

Istnieje kilka rodzajów przekładni kierowniczych. Wiesz, że po obróceniu kierownicy koła samochodu obracają się. Ale między obrotem kierownicy a obrotem kół mają miejsce pewne działania.

W tym artykule rozważymy cechy dwóch najbardziej powszechnych rodzajów przekładni kierowniczej: przekładni zębatej i zębnika oraz przekładni kierowniczej z nakrętką kulkową. Porozmawiamy również o wspomaganiu kierownicy i poznamy ciekawe technologie opracowywania układów kierowniczych w celu zmniejszenia zużycia paliwa. Ale przede wszystkim zastanowimy się, jak przebiega kolej. Nie wszystko jest tak proste, jak mogłoby się wydawać.

Obrót samochodu

Aby zapewnić płynny obrót, każde koło powinno opisywać inny okrąg. Ponieważ koło wewnętrzne opisuje koło o mniejszym promieniu, robi więcej ostry zakrętniż zewnętrzny. Jeśli narysujesz prostopadle do każdego koła, linie przecinają się w centralnym punkcie zwrotnym. Geometria obrotu powoduje, że koło wewnętrzne obraca się mocniej niż koło zewnętrzne.

Istnieje kilka rodzajów przekładni kierowniczych. Najczęstsze są przekładnia kierownicza zębatkowa i zębata.

Przekładnia kierownicza zębatkowa

Koło zębate jest sprzężone z wałem kierownicy. Po obróceniu kierownicy koło zębate zaczyna się obracać i wprawia zębatkę w ruch. Końcówka kierownicy na końcu zębatki jest połączona z dwójnogiem kierownicy na wrzecionie (patrz rysunek).

Funkcje zębatka  z narzędziami są następujące:

• Przekształca kierownicę w ruch prostoliniowykonieczne, aby obrócić koła.
• Ona zapewnia przełożenie  aby ułatwić skręcanie kół.

Współczynnik skrętu to stosunek stopnia obrotu kierownicy do stopnia obrotu kół. Na przykład, jeśli jeden pełny obrót kierownicy (360 stopni) obróci koło o 20 stopni, wówczas przełożenie mechanizmu kierowniczego wynosi 18: 1 (360 podzielone przez 20). Im wyższy stosunek, tym większy stopień skrętu. Co więcej, im wyższy stosunek, tym mniej wysiłku jest wymagane.

Zwykle w płucach samochody sportowe  przełożenie przekładni kierowniczej niższe niż duże samochody  i ciężarówki. Przy niskim przełożeniu przekładnia kierownicza więcej szybka odpowiedźwięc nie musisz zmuszać kierownicy do skrętu. Niż mniejszy samochód, mniejsza jego masa i nawet przy niskim przełożeniu nie wymaga dodatkowej siły do \u200b\u200bskrętu.

Istnieją również samochody o zmiennym przełożeniu kierownicy. W tym przypadku zębatka z zębatką ma różną podziałkę zębów (liczbę zębów na cal) w środku i po bokach. W rezultacie samochód szybciej reaguje na kierownicę (bagażnik znajduje się bliżej środka), a siła zmniejsza się, gdy kierownica jest całkowicie obrócona.

Przekładnia kierownicza ze wspomaganiem

Przekładnia kierownicza z nakrętką kulkową

Sterowanie nakrętką kulkową obejmuje przekładnię ślimakową. Konwencjonalnie przekładnia ślimakowa może być podzielona na dwie części. Pierwsza część to metalowy blok z gwintowanym otworem. Ten blok  ma zęby z na zewnątrzktóry współpracuje z biegiem, który napędza dwójnóg sterujący (patrz zdjęcie). Kierownica jest połączona z prętem gwintowanym podobnym do śruby zamontowanej w gwintowanym otworze bloku. Gdy kierownica się obraca, śruba obraca się wraz z nią. Zamiast wkręcania w blok, jak zwykłe śruby, ta śruba jest zamocowana tak, że gdy się obraca, napędza blok, który z kolei napędza przekładnię ślimakową.



   Śruba nie styka się z gwintem z blokiem, ponieważ jest wypełniona łożyskami kulkowymi krążącymi zgodnie z mechanizmem. Łożyska kulkowe  są wykorzystywane do dwóch celów: zmniejszają tarcie i zużycie przekładni, a także zmniejszają zanieczyszczenie mechanizmu. Jeśli w mechanizmie kierowniczym nie ma kulek, zęby przez chwilę nie będą się stykać, a kierownica straci sztywność.

Wspomaganie układu kierowniczego w zawieszeniu kulowym działa dokładnie tak samo, jak w przekładni zębatej. Wzmocnienie jest zapewnione przez dostarczanie płynu pod wysokim ciśnieniem z jednej strony bloku.

Wspomaganie kierownicy

Pompa

Gdy ostrza obracają się, płyn hydrauliczny jest wypychany niskie ciśnienie  od linii powrotnej do wylotu pod wysokim ciśnieniem. Natężenie przepływu zależy od liczby obrotów silnika samochodu. Konstrukcja pompy zapewnia niezbędne ciśnienie nawet przy bezczynny. W rezultacie pompa się porusza więcej  płyn, gdy silnik pracuje więcej wysokie obroty.

Pompa ma zawór bezpieczeństwa, który zapewnia odpowiednie ciśnienie, co jest szczególnie ważne przy wysokich prędkościach obrotowych silnika, gdy dostarczana jest duża ilość płynu.

Zawór obrotowy

Głównym elementem zaworu obrotowego jest drążek skrętny. Drążek skrętny to cienki metalowy pręt, który obraca się pod wpływem momentu obrotowego. Górny koniec drążka skrętnego jest połączony z kierownicą, a dolny koniec z kołem zębatym lub przekładnia ślimakowa  (który obraca koła), podczas gdy moment obrotowy drążka skrętnego jest równy momentowi przyłożonemu przez kierowcę do skręcenia kół. Im wyższy przyłożony moment obrotowy, tym większy obrót drążka skrętnego. Część wejściowa wału kierownicy tworzy wnętrze zaworu obrotowego. Jest również podłączony do górnej części drążka skrętnego. Dolna część drążka skrętnego jest połączona z zewnętrzną częścią zaworu obrotowego. Drążek skrętny obraca również przekładnię kierowniczą, łącząc się z zębnikiem lub przekładnią ślimakową, w zależności od rodzaju przekładni kierowniczej.

Podczas obrotu drążek skrętny obraca wnętrze zaworu obrotowego, podczas gdy na zewnątrz pozostaje nieruchomy. Ze względu na fakt, że wnętrze zaworu jest również połączone z wałem kierownicy (a tym samym z kierownicą), liczba obrotów wnętrza zaworu zależy od momentu obrotowego przyłożonego przez kierowcę.

Gdy kierownica jest nieruchoma, obie rury hydrauliczne zapewniają równy nacisk na przekładnię. Ale kiedy zawór jest obrócony, kanały otwierają się, aby dostarczyć ciecz pod wysokim ciśnieniem do odpowiedniej rurki.

Praktyka pokazała, że \u200b\u200bnie ma najwyższej wydajności tego rodzaju wspomagania kierownicy.

Innowacyjne wspomaganie kierownicy

W rzeczywistości kierownica działa jak kierownica do gier komputerowych. Kierownica będzie wyposażona w czujniki do dostarczania pojazdowi sygnałów o kierunku ruchu kół i silników, które zapewniają reakcję na działania samochodu. Dane wyjściowe z tych czujników zostaną wykorzystane do sterowania elektrycznym układem kierowniczym. W takim przypadku wyeliminowano potrzebę wału kierowniczego, co zwiększa wolną przestrzeń w komorze silnika.

General Motors wprowadził samochód koncepcyjny Hy-wire, który ma już taki system. Charakterystyczna cecha  taki system z kontrola elektroniczna  od GM jest to, że możesz dostosować obsługę samochodu za pomocą nowego komputera oprogramowanie  bez wymiany elementów mechanicznych. W samochodach z elektronicznym sterowaniem przyszłością możesz dostosować system sterowania dla siebie, naciskając tylko kilka przycisków. Wszystko jest bardzo proste! W ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat układ kierowniczy niewiele się zmienił. Ale w następnej dekadzie nadejdzie era bardziej ekonomicznych samochodów.

W poprzednim artykule zatytułowanym „” ustaliliśmy, dlaczego potrzebujemy mechanizmu kierowniczego w samochodzie i dlaczego nakładamy na niego takie wymagania. A teraz spójrzmy na odmiany układu kierowniczego aktywnie instalowanego w nowoczesnych samochodach.

Długi czas  projektanci samochodów nawet nie myśleli o wspomaganiu kierownicy. Niskie wymagania dotyczące obsługi i komfortu oraz małe miejsce  kontakt jest porównawczy wąskie opony  pozwolono przetrwać z jedną siłą ludzką, nawet w zarządzaniu ciężkimi ciężarówkami. Był tylko jeden sposób na zmniejszenie siły kierowania: zwiększenie przełożenia napędu i średnicy koła kierownicy. A ponieważ kierowca będzie musiał wykonać ogromne koło pięć lub sześć obrotów od końca do końca, a dokładność sterowania będzie niska, musiałem to znieść.

Wspomaganie kierownicy pojawiło się po raz pierwszy na ciężkim sprzęcie - ciężarówki górnicze. Stało się to pod koniec lat 30. przed wojną. Jednak na początku zaczęli używać wzmacniaczy pneumatycznych - były proste i były zasilane przez sprężarkę lub kolektor dolotowy  . Ale hydraulika, choć była bardziej skomplikowana i droższa niż pneumatyka, działała ciszej i dokładniej. Zatrzymali się przy tym projektanci samochodów. W 1951 r samochody produkcyjne  Chrysler Crown Imperial jako pierwszy wyposażył wzmacniacze hydrauliczne Hydraguide jako standardowe wyposażenie. A w Europie w 1954 roku Citroen DS 19 dostał hydrauliczny wzmacniacz.

Przekładnia kierownicza.
   Mechanizm kierowniczy służy do zwiększenia i przeniesienia na kierownicę siły wywieranej przez kierowcę na kierownicę. W samochodach stosuje się głównie przekładnie kierownicze typu ślimakowego i zębatkowego. Zalety mechanizmu „ślimakowego wałka” obejmują: niską tendencję do przenoszenia uderzeń z nierówności na drodze, duże kąty obrotu kół, zdolność do przenoszenia dużych sił. Wadą jest duża liczba prętów i przegubów ze stale narastającymi luzami, „ciężka” i mało pouczająca kierownica. W rezultacie okazały się bardziej znaczące niż plusy. On nowoczesne samochody  takie urządzenia praktycznie nie są używane.

Najpopularniejszy dzisiaj - przekładnia kierownicza zębatkowa. Niska waga, kompaktowość, niska cena, minimalna liczba prętów i zawiasów - wszystko to doprowadziło do powszechnego zastosowania. Mechanizm zębatkowy idealnie nadaje się do układu napędu na przednie koła i zapewnia większą łatwość i dokładność sterowania. Są jednak także wady: ze względu na prostotę konstrukcji każde popchnięcie kół jest przenoszone na kierownicę. W przypadku ciężkich maszyn taki mechanizm nie jest całkowicie odpowiedni.

Przekładnia kierownicza.

Napęd kierowniczy jest przeznaczony do przekazywania mocy z mechanizmu kierującego na koła kierowane, zapewniając jednocześnie ich obrót pod różnymi kątami. Jeśli oba koła zostaną obrócone o tę samą wartość, koło wewnętrzne zarysuje się wzdłuż drogi (przesuwając się na boki), co zmniejszy wydajność kierowania. Ten poślizg, który powoduje również dodatkowe ciepło i zużycie koła, można wyeliminować, obracając koło wewnętrzne o większy kąt niż kąt obrotu koła zewnętrznego. Podczas jazdy na zakręcie każde z kół opisuje swój własny obwód inny od drugiego, a koło zewnętrzne (najdalej od środka obrotu) porusza się wzdłuż większego promienia niż wewnątrz. A ponieważ mają one wspólny środek obrotu, koło wewnętrzne musi być obrócone odpowiednio o większy kąt niż koło zewnętrzne. Zapewnia to konstrukcja tak zwanego „trapezu kierowniczego”, który obejmuje dźwignie obrotowe i drążki kierownicze z zawiasami. Niezbędny stosunek kątów obrotu kół zapewnia wybór kąta nachylenia ramion kierowniczych w stosunku do osi wzdłużnej pojazdu oraz długości ramion kierowniczych i łącznika poprzecznego.

- Przekładnia kierownicza typ robaka   składa się z:
   - kierownica z wałem,
   - para ślimaków skrzyni korbowej,
   - pary ślimakowe,
- dwójnóg sterujący.

W skrzyni korbowej mechanizmu kierowniczego na stałym biegu znajduje się para „ślimacznic”. Robak jest niczym innym jak dolnym końcem wału kierownicy, a wałek z kolei znajduje się na wale dwójnogu kierowniczego. Gdy kierownica się obraca, wałek zaczyna się poruszać wzdłuż gwintu ślimaka, co prowadzi do obrotu wału dwójnogu kierownicy. Para ślimakówjak każdy inny połączenie przekładni, wymaga smarowania, dlatego olej wlewa się do skrzyni korbowej przekładni kierowniczej, której marka jest wskazana w instrukcji samochodu. Wynikiem interakcji pary ślimak-wałek jest przekształcenie obrotu koła kierownicy w obrót dwójnogu kierowniczego w tym lub innym kierunku. Następnie siła jest przenoszona na przekładnię kierowniczą, a następnie na kierowane (przednie) koła. Nowoczesne samochody używają bezpiecznego wału kierownicy, który może się złożyć lub złamać, gdy kierowca uderzy w kierownicę podczas wypadku, aby uniknąć poważnego uszkodzenia klatki piersiowej.

Przekładnia kierownicza używana z przekładnią ślimakową  obejmuje:
   - pręty boczne prawe i lewe,
  - średnia przyczepność
   - dźwignia wahadła
   - prawe i lewe obrotowe dźwignie kół.

Każdy drążek kierowniczy na końcach ma zawiasy, dzięki czemu ruchome części przekładni kierowniczej mogą swobodnie obracać się względem siebie i do korpusu w różnych płaszczyznach.

- Przekładnia kierownicza „zębatka - zębatka”.

Ta przekładnia kierownicza  siła jest przenoszona na koła za pomocą zębatki lub koła zębatego śrubowego zainstalowanego w łożyskach i zębatki poruszającej się w tulejach prowadzących. Aby zapewnić zwolnienie luzu, zębatka jest dociskana do koła zębatego za pomocą sprężyn. Przekładnia kierownicza jest połączona wałkiem z kierownicą, a zębatka z dwoma przeciągi bocznektóre można zamontować na środku lub na końcach szyny. Te mechanizmy mają małe przełożenie, co umożliwia szybkie obrócenie kół kierowanych do żądanej pozycji. Całkowity obrót kierowanych kół z jednej skrajnej pozycji do drugiej odbywa się przy 1,75 ... 2,5 obrotu koła kierownicy.