Nodul principal al oricărui vehicul este direcția. Pentru ce este direcția? Pentru tot timpul îmbunătățirii designului sistemului, principiul de bază de funcționare a direcției a rămas același. Constă în transformarea și transmiterea efortului fizic al șoferului în timpul impactului asupra volanului mașinii asupra roților. Cu alte cuvinte, ansamblul de direcție oferă feedback, permițând modificarea traiectoriei vehiculului.

Dispozitiv de direcție

În ce constă sistemul de direcție al unei mașini? Structura generală a acestei unități pe vehicule este reprezentată de următoarele elemente:

• roți;
• acționarea direcției;
• mecanism de direcție;
• tracțiune și coloană.

Schema de interacțiune a volanului mașinii cu setul de roți motrice nu este complicată. Șoferul, prin antrenare, transmite forța către mecanismul de direcție, care asigură rotirea roților. În plus, nodul, oferind feedback, oferă informații despre starea suprafeței drumului. În funcție de vibrațiile volanului, tipul de mișcare este determinat cât mai precis posibil, pe baza căruia se efectuează diagnostice și se corectează controlul mașinii.

Diametrul mediu al volanului vehiculelor ușoare este de aproximativ 400 mm. La vehiculele de marfă și speciale, volanul este puțin mai mare, iar la mașinile sport este mai puțin.

Ce este inclus în direcție?

Coloana de directie este situata intre volan si mecanism, care este reprezentata de un arbore puternic cu articulatii articulate. O caracteristică a designului coloanei este riscul minim de rănire a șoferului în cazul unui accident, deoarece într-o coliziune frontală puternică se prăbușește. Pentru o funcționare confortabilă a vehiculului, poziția coloanei de direcție este reglată folosind o acționare mecanică sau electrică. În plus, este prevăzut un sistem de blocare pentru a preveni furtul vehiculului.

Scopul principal al direcției este de a crește efortul mecanic al șoferului și de a-l transfera pe roți. Pentru aceasta, o cutie de viteze specială este inclusă în designul sistemului. Următoarele tipuri de direcție sunt utilizate în principal pe autoturisme:

1. Un mecanism cu cremalieră și pinion, al cărui design constă dintr-un set de angrenaje montate pe un arbore, agregate cu o cremalieră, dinți speciali sunt aplicați pe unul dintre planurile sale pe toată lungimea. Când volanul este rotit, forța este transmisă prin coloană către cremaliera de direcție, drept urmare se mișcă liber, interacționând cu tijele de direcție și rotind roțile. Trebuie remarcat faptul că direcția unei mașini poate avea un suport pe care se află dinții cu pas variabil. Acest design îmbunătățește considerabil eficiența condusului.
2. Sistem de direcție melcat. Principiul său de funcționare este următorul: „viermele”, atunci când interacționează cu angrenajul antrenat, transferă forța către bipod. La rândul său, bipodul de direcție interacționează cu una dintre tije, al cărei capăt se termină cu un braț pendul. Acest braț este montat pe piedestal. Când se rotește volanul, bipiedul pune în mișcare brațul lateral simultan cu pârghia din mijloc, care interacționează cu a doua legătură laterală și își schimbă poziția. Datorită acestui lucru, butucii volanului sunt rotite.

Câteva caracteristici ale direcției mașinii

Majoritatea modelelor moderne de vehicule au un sistem inovator de direcție pe patru roți. Acest lucru îmbunătățește semnificativ dinamica mișcării vehiculului pe teren cu teren dificil. În plus, direcția mașinii, adaptată la toate roțile, permite o mai mare manevrabilitate la conducerea la viteze mari. Acest lucru este posibil prin rotirea fiecărei roți.

Este de remarcat faptul că în direcție, direcția roților poate fi efectuată de sistem într-un mod pasiv. Acest lucru este posibil datorită prezenței unor părți elastice speciale cauciuc-metal în partea din spate a suspensiei. Când rularea corpului are loc din cauza unei modificări a mărimii și direcției sarcinii, direcția de mișcare este schimbată. Direcția cu funcția de direcție a roților din spate distribuie eficient puterea de a vira toate roțile. În plus, un astfel de sistem nu permite roților să se rotească atunci când suspensia este activă.

Sistemul adaptiv de direcție include balamale și legături. Balamaua are mai multe elemente în compoziția sa; pentru ușurință în utilizare, designul său este prezentat sub forma unui vârf detașabil. Cel mai convenabil este să reprezentați schema de direcție cinematică a unei mașini în ideea unui dreptunghi, pe fiecare parte a căruia există:

• umerii;
• unghiul degetelor;
• colaps;
• înclinare longitudinală și transversală.

Umerii, înclinarea longitudinală și laterală asigură stabilizarea mișcării, în timp ce restul parametrilor sunt în opoziție constantă. Prin urmare, o altă sarcină a direcției este de a stabiliza toate forțele care apar în procesul de mișcare.

Rolul amplificatorului în sistemul de direcție

Acest element, pe lângă faptul că permite reducerea forței aplicate de șofer asupra volanului, poate crește semnificativ acuratețea controlului vehiculului. Datorită prezenței unui amplificator în structura de direcție, a devenit posibilă utilizarea unor elemente în sistem cu o valoare mică a raportului subordonat. Amplificatoarele sistemului de control sunt împărțite în trei tipuri:

1. Electric.
2. Pneumatic.
3. Hidraulic.

Cu toate acestea, cel din urmă tip a devenit mai răspândit. Sistemele hidraulice sunt fiabile în design și funcționează fără probleme, dar necesită întreținere pentru a înlocui fluidul. Servodirecția electrică este mai puțin comună, dar totuși majoritatea modelelor de tehnologie auto modernă sunt echipate cu ea. Armarea din acesta este asigurată de o acționare electrică. Rețineți că controlul electronic diferă în prezența unei game extinse de posibilități, dar ocazional necesită verificare și reglare.

Ce este direcția automată?

Una dintre evoluțiile promițătoare din industria auto este un sistem inteligent de control automat al vehiculului. Putem spune că pilotul automat descris de majoritatea scriitorilor de science fiction în lucrările lor a devenit acum realitate. Astăzi, tehnologia auto modernă este capabilă să efectueze majoritatea acțiunilor fără participarea unui șofer, dintre care cea mai comună este parcarea.

Lider în producția de mașini echipate cu acest sistem inovator este concernul german BMW, care utilizează în mod activ o cutie de viteze planetară dublă în gama sa de modele. Controlul unei astfel de cutii de viteze se realizează folosind o acționare electrică, în urma căreia este posibil, împreună cu o modificare a vitezei vehiculului, să se schimbe raportul subordonat la transferul forței de la volan la roți de direcție. . Datorită acestei soluții tehnice, performanța este semnificativ crescută și este oferit cel mai precis feedback.

Sistemul de direcție este inima direcției, unde îndeplinește următoarele funcții:

• o creștere a efortului aplicat volanului;
• transmisie de putere la mecanismul de direcție;
• revenirea spontană a volanului în poziţia neutră atunci când sarcina este îndepărtată.

În esență, mecanismul de direcție este o transmisie mecanică (cutie de viteze), prin urmare parametrul său principal este raportul de transmisie. În funcție de tipul de transmisie mecanică, se disting următoarele tipuri de mecanisme de direcție: cremalieră, melcat, șurub.

Sistem de direcție cu cremalieră și pinion

Sistemul de direcție cu cremalieră și pinion este cel mai comun tip de mecanism instalat pe autoturisme. Mecanismul de direcție cu cremalieră și pinion include un pinion și o cremalieră de direcție. Roata de viteză este montată pe arborele volanului și se află în legătură constantă cu cremaliera (dintata) de direcție.

Funcționarea mecanismului de direcție cu cremalieră și pinion este după cum urmează. Când volanul este rotit, suportul se deplasează la dreapta sau la stânga. Când cremaliera se mișcă, tijele de direcție atașate de acesta se mișcă și rotesc roțile de direcție.

Mecanismul de direcție cu cremalieră și pinion se remarcă prin simplitatea designului, eficiența ridicată corespunzătoare, precum și rigiditatea ridicată. În același timp, acest tip de mecanism de direcție este sensibil la șocuri de la neregulile drumului și este predispus la vibrații. Datorită caracteristicilor sale de design, sistemul de direcție cu cremalieră și pinion este instalat la vehiculele cu tracțiune față cu suspensie independentă la volan.

Sistem de direcție melcat

Mecanismul de direcție este format dintr-un melc globoid (vierme cu diametru variabil) conectat la arborele de direcție și o rolă. O pârghie (bipod) este instalată pe arborele rolei în afara carcasei mecanismului de direcție, care este conectată la tijele de direcție.

Rotirea volanului asigura rularea rolei peste melcat, balansarea bipodului si deplasarea tijelor de directie, care se realizeaza prin rotirea rotilor directie.

Sistemul de direcție melcat este mai puțin sensibil la sarcinile de șoc, oferă unghiuri mari de direcție și, în consecință, o mai bună manevrabilitate a vehiculului. Pe de altă parte, angrenajul melcat este dificil de fabricat și, prin urmare, costisitor. Direcția cu un astfel de mecanism are un număr mare de conexiuni și, prin urmare, necesită o reglare periodică.

Se aplică mecanismul de direcție melcat pe vehicule de teren ușoare cu suspensie dependentă de roți orientabile, camioane ușoare și autobuze... Anterior, acest tip de mecanism de direcție a fost instalat pe „clasici” domestici.

Sistem de direcție elicoidal

Mecanismul de direcție elicoidal combină următoarele elemente structurale: un șurub pe arborele volanului; o piuliță deplasată de-a lungul șurubului; o cremalieră tăiată într-o nucă; sector dinţat conectat la cremalieră; bipied de direcție situat pe arborele sectorial.

O caracteristică a mecanismului de direcție elicoidal este conectarea șurubului și piuliței cu bile, ceea ce are ca rezultat mai puțină frecare și uzură a perechii.

În principiu, funcționarea mecanismului de direcție elicoidal este similară cu funcționarea angrenajului melcat. Întoarcerea volanului este însoțită de rotirea șurubului, care mișcă piulița pusă pe acesta. În acest caz, bilele sunt vehiculate. Piulița, prin intermediul unei cremaliere, deplasează sectorul dintat și odată cu acesta și brațul de direcție.

Crema de directie elicoidala, in comparatie cu angrenajul melcat, are o eficienta mai mare si realizeaza eforturi mai mari. Acest tip de mecanism de direcție este instalat pe anumite mașini executive, camioane grele și autobuze.

Sarcina mecanismului de direcție este de a schimba direcția de mișcare a vehiculului. În majoritatea mașinilor, doar direcția roților din față poate fi schimbată, dar există modele moderne care sunt controlate prin schimbarea direcției tuturor celor patru roți.

Sistemul de direcție constă dintr-un mecanism de direcție și o unitate de transmisie. Ca urmare a rotației volanului, motorul începe să se miște înainte. Apoi roțile de direcție se întorc și mașina își schimbă direcția.

În timpul acestui proces, mișcarea inițială a șoferului este amplificată de mai multe ori. Diagrama mecanismului de direcție arată ce părți și mecanisme sunt implicate în procesul de conducere. Boosterele hidraulice sunt instalate suplimentar pe mașinile și camioanele moderne concepute pentru transportul de încărcături mari. Amplificatoarele hidraulice facilitează conducerea și măresc siguranța la conducere.

Dispozitiv de direcție

Sistem de direcție de tip melcat

Acesta este cel mai vechi tip de direcție. Sistemul constă dintr-un carter cu un șurub încorporat numit „vierme”. „Viermele” este conectat direct la arborele de direcție. Pe lângă șurub, sistemul are încă un arbore cu un sector de role. Rotirea volanului duce la rotirea „viermelui” și la rotația ulterioară a sectorului rolei. Un braț de direcție este atașat la rola sectorului, conectat prin intermediul unui control articulat cu un sistem de legătură.

Ca urmare a acestui sistem de legătură, roțile direcționate se rotesc și vehiculul își schimbă direcția. Mecanismul de direcție de tip vierme are mai multe dezavantaje. În primul rând, există o pierdere mare de energie din cauza frecării mari în interiorul mecanismului. În al doilea rând, nu există nicio legătură rigidă între roți și volan. În al treilea rând, pentru a schimba direcția de mișcare, trebuie să rotiți volanul de mai multe ori, ceea ce nu numai că pare depășit, dar și nu respectă standardele de management existente în lume. În prezent, dispozitivele de tip vierme sunt utilizate numai în UAZ-urile rusești, VAZ-urile cu tracțiune spate și GAZ-urile.

Sistem de direcție tip șurub

Mecanismul șurubului este numit și „piuliță șurub cu bile”. În timpul dezvoltării acestui sistem, designerii au înlocuit „viermele” cu un șurub special cu o piuliță cu bile atașată la acesta. Pe exteriorul piuliței se găsesc dinți, care vin în contact la fel ca în sistemul anterior, un sector de role.

Pentru a reduce frecarea, dezvoltatorii au propus să se plaseze canale cu bile între rola sectorială și piuliță. Datorită acestei soluții, a fost posibilă reducerea semnificativă a frecării, creșterea reculului și facilitarea manevrării. Cu toate acestea, prezența aceluiași sistem complex de tije, dimensiuni mari și forma incomodă a mecanismului cu șurub a dus la faptul că sistemul șurubului a fost, de asemenea, recunoscut ca neadaptat la condițiile moderne. Cu toate acestea, unii producători de mașini cunoscuți încă folosesc mecanismul șurub-piuliță la fabricarea mașinilor cu motor longitudinal. Mașini precum Nissan Patrol, Mitsubishi Pajero și altele au mecanisme similare.

Mecanism de direcție de tip cremalieră

1. capatul tijei de legatura;
2. articulație sferică a vârfului;
3. braț oscilant;
4. piuliță de blocare;
5. tracţiune;
6. șuruburi pentru fixarea tijelor de direcție pe șină;
7. vârfurile interioare ale tijelor de direcție;
8. suport de montare a mecanismului de direcție;
9. suport pentru mecanismul de directie;
10. carcasă protectoare;
11. placă de legătură;
12. placă de blocare;
13. inel de amortizare;
14. manșon de sprijin al șinei;
15. șină;
16. carcasa mecanismului de directie;
17. șurub de prindere de cuplare;
18. flanșa inferioară a cuplajului elastic;
19. partea superioară a carcasei de placare;
20. amortizor;
21. roată;
22. rulment cu bile;
23. arbore de direcție;
24. partea inferioară a carcasei de placare;
25. suport de montare a arborelui de direcție;
26. capac protector;
27. cuzinet;
28. angrenaj de antrenare;
29. rulment cu bile;
30. inel de fixare;
31. șaibă de protecție;
32. inel de etanșare;
33. piuliță lagăr;
34. anteră;
35. oprire inel O;
36. inelul de reținere al piuliței de oprire;
37. opritor de șină;
38. primăvară;
39. piuliță de oprire;
40. știft articulat;
41. capac protector;
42. căptușeală pentru știft;

A. marcaj pe cizmă;
B. marcaj pe caseta de directie;
C. suprafața articulației sferice;
D. Suprafața brațului oscilant

Cremallera și pinionul este cel mai comun dispozitiv de direcție. Puterea acestui design constă în simplitatea sa. Acest mecanism simplu și progresiv este utilizat în producția a 90% din mașini. Dispozitivul de cremalieră de direcție se bazează pe elementul principal - cremaliera arborelui. Arborele de cremalieră este echipat cu dinți transversali. Pe arborele de direcție este amplasat un angrenaj, care cuplează dinții arborelui de direcție și mișcă cremaliera.

Prin utilizarea acestui sistem, a fost posibil să se obțină un număr minim de articulații pivotante și o conservare semnificativă a energiei. Fiecare roată „se presupune” să aibă două articulații și o tijă. Pentru comparație: în sistemul „șurub-ball piuliță”, roata corespunde la trei tije, în mecanismul „vierme” - cinci tije. Crema de direcție a asigurat o legătură aproape directă între volan și roți, ceea ce înseamnă că a crescut de mai multe ori ușurința de a conduce. Un astfel de dispozitiv de direcție al mașinii a făcut posibilă schimbarea direcției de deplasare cu un număr minim de rotații ale volanului.

Un alt avantaj al designului cu cremalieră și pinion este dimensiunea și forma carterului. Cu dimensiunile sale mici și forma alungită, carterul poate încăpea oriunde în mașină. Producătorii auto plasează carterul deasupra motorului, sub motor, în față sau în spate, în funcție de modelul mașinii. Mecanismul cu cremalieră și pinion a făcut posibilă obținerea unei reacții aproape instantanee a roților la virajul volanului. Acest sistem a făcut posibilă crearea de mașini de mare viteză cu un sistem de control modern, îmbunătățit.

Amplificator

Amplificatorul este folosit pentru a facilita controlul. Datorită amplificatorului, este posibil să se obțină o mai mare precizie a controlului, pentru a crește viteza de transfer al mișcării de la volan la volan. O mașină cu amplificator este mai ușor, mai ușor, mai rapid de controlat. Amplificatorul poate fi electric, pneumatic sau hidraulic. Majoritatea vehiculelor moderne folosesc un rapel hidraulic care este alimentat de un motor electric.

Boosterul hidraulic constă dintr-o supapă rotativă și o pompă cu palete. Datorită mișcării pompei cu palete, mecanismului de direcție este furnizată energie hidraulică. Pompa este alimentată de motorul electric al mașinii. Mișcă lichidul hidraulic. Valoarea presiunii este reglată de o supapă de siguranță încorporată în pompă. Este ușor de ghicit că cu cât turația motorului este mai mare, cu atât mai mult lichid intră în mecanismul de pompare.

Noi tehnologii

Recent, producătorii auto au început să producă modele cu amplificator electric. Astfel de mașini sunt controlate de un „computer de bord”, adică un sistem electronic care funcționează în mod automat. Cel mai mult, acest sistem seamănă cu un joc de calculator în care senzorii speciali instalați pe volan furnizează informații despre toate modificările computerului central și schimbă poziția mecanismelor.

Verigi slabe în direcție

Ca orice alt mecanism, sistemul de direcție se defectează din când în când. Un șofer experimentat își ascultă mașina și poate determina prezența unei anumite defecțiuni prin sunetele caracteristice.

De exemplu, loviturile sau jocul crescut la volan pot indica faptul că carterul, suportul brațului oscilant sau brațul de direcție sunt slăbiți în mecanismul de direcție. Poate fi, de asemenea, un semn că pivotii legăturii de direcție, perechea de transmisie sau bucșa brațului oscilant au devenit inutilizabile. Aceste defecțiuni pot fi eliminate folosind manipulări simple: înlocuirea pieselor uzate, reglarea angrenajelor sau elementelor de fixare.

În cazul în care se simte o rezistență excesivă la rotirea volanului, putem spune că a fost încălcat raportul dintre unghiurile roților din față sau cuplarea perechii de transmisie. De asemenea, volanul se poate mișca strâns dacă nu există lubrifiant în carter. Aceste dezavantaje ar trebui eliminate: adăugați unsoare, echilibrați unghiurile de instalare, reglați angajarea.

Profilaxie

Pentru ca dispozitivul de direcție al mașinii să funcționeze mult timp, trebuie să se acorde atenție prevenirii acestuia. Inspecția amănunțită a pieselor și mecanismelor de direcție poate proteja împotriva defecțiunilor care necesită reparații îndelungate și costisitoare. Pe lângă prevenire, stilul de condus este de mare importanță.

Întreținerea la timp, care include diagnosticarea stării mecanismului de direcție și a altor părți și elemente importante ale mașinii, poate preveni apariția defecțiunilor.

• știri
• Atelier

Miliarde de ruble au fost din nou alocate industriei auto ruse

Premierul rus Dmitri Medvedev a semnat un decret care prevede alocarea a 3,3 miliarde de ruble din fonduri bugetare pentru producătorii ruși de automobile. Documentul corespunzător este postat pe site-ul guvernului. Se observă că alocațiile bugetare au fost prevăzute inițial de bugetul federal pentru 2016. La rândul său, decretul semnat de premier aprobă regulile de furnizare...

KamAZ nou la bord: cu un pistol și o axă de ridicare (foto)

Noul camion portbagaj cu platformă este din seria emblematică 6520. Noinka este echipat cu o cabină Mercedes-Benz Axor de prima generație, un motor Daimler, o transmisie automată ZF și o axă motoare Daimler. În același timp, ultima axă este una de ridicare (așa-numita „leneș”), ceea ce permite „scăderea semnificativă a costurilor cu energie și în cele din urmă ...

Prețurile pentru versiunea sport a sedanului Volkswagen Polo au fost anunțate

O mașină echipată cu un motor de 1,4 litri și 125 de cai putere va fi oferită la un preț de 819.900 de ruble pentru o versiune cu transmisie manuală cu 6 trepte. Pe lângă manualul cu 6 trepte, va fi disponibilă clienților și o versiune echipată cu un „robot” DSG cu 7 trepte. Pentru un astfel de Volkswagen Polo GT, vor cere 889.900 de ruble. După cum a spus deja „Auto Mail.Ru”, de la un sedan obișnuit ...

Limuzină pentru președinte: mai multe detalii dezvăluite

Site-ul web al Serviciului Federal de Brevete continuă să fie singura sursă deschisă de informații despre „mașina pentru președinte”. În primul rând, NAMI a brevetat modele industriale de două mașini - o limuzină și un crossover, care fac parte din proiectul „Cortege”. Apoi, namishniki a înregistrat un design industrial numit „Tabloul de bord al mașinii” (cel mai probabil, și anume ...

Regiunile din Rusia cu cele mai vechi mașini sunt numite

În același timp, cea mai tânără flotă de mașini este listată în Republica Tatarstan (vârsta medie - 9,3 ani), iar cea mai veche - pe teritoriul Kamchatka (20,9 ani). Astfel de date în cercetările sale sunt citate de agenția analitică „Autostat”. După cum sa dovedit, în afară de Tatarstan, numai în două regiuni rusești vârsta medie a mașinilor de pasageri este mai mică de ...

SUV-ul GMC s-a transformat într-o mașină sport

Hennessey Performance a fost întotdeauna renumit pentru capacitatea sa de a adăuga cu generozitate cai în plus la o mașină „pompată”, dar de data aceasta americanii erau în mod clar modesti. GMC Yukon Denali s-ar putea transforma într-un adevărat monstru, din fericire, că „opt” de 6,2 litri vă permite să faceți acest lucru, dar minții Hennessey s-au limitat la un „bonus” destul de modest prin creșterea puterii motorului...

Fotografia zilei: rață uriașă versus șoferi

Drumul către șoferi pe una dintre autostrăzile locale a fost blocat de... o rață uriașă de cauciuc! Fotografiile raței s-au răspândit instantaneu pe rețelele de socializare, unde au găsit o mulțime de fani. Potrivit Daily Mail, rața uriașă de cauciuc aparținea unui dealer auto local. Se pare că a cărat silueta gonflabilă pe drum...

Mercedes va lansa un mini-Gelenevagen: noi detalii

Noul model, conceput pentru a deveni o alternativă la elegantul Mercedes-Benz GLA, va primi o apariție brutală în stilul Gelenevagen - Mercedes-Benz G-class. Ediția germană Auto Bild a reușit să afle noi detalii despre acest model. Deci, dacă credeți în informații din interior, atunci Mercedes-Benz GLB va avea un design unghiular. Pe de altă parte, complet...

Proprietarii Mercedes vor uita care sunt problemele de parcare

Potrivit lui Zetsche, citat de Autocar, în viitorul apropiat, mașinile vor deveni nu doar vehicule, ci asistenți personali care vor simplifica foarte mult viața oamenilor, încetând să provoace stres. În special, directorul general al Daimler a spus că în curând vor apărea senzori speciali pe mașinile Mercedes, care „vor monitoriza parametrii organismului pasagerilor și vor corecta situația...

Numit prețul mediu al unei mașini noi în Rusia

Dacă în 2006 prețul mediu ponderat al unei mașini era de aproximativ 450 de mii de ruble, atunci în 2016 era deja de 1,36 milioane de ruble. Astfel de date sunt furnizate de agenția de analiză „Autostat”, care a studiat situația de pe piață. La fel ca acum 10 ani, mașinile străine rămân cele mai scumpe de pe piața rusă. Acum prețul mediu al unei mașini noi...

CUM să alegi culoarea mașinii, alege culoarea mașinii.

Cum să alegi culoarea unei mașini Nu este un secret că culoarea unei mașini afectează în primul rând siguranța rutieră. Mai mult, caracterul său practic depinde de culoarea mașinii. Mașinile sunt produse în toate culorile curcubeului și în zeci de nuanțe ale acestuia, dar cum să alegi culoarea „voastra”? ...

management. Pentru ce este? Principalele funcții au ca scop transformarea mișcării de rotație a cârmei în mișcare alternativă. Această sarcină este îndeplinită de direcție și mecanism. Vehiculele sunt echipate cu diverse sisteme. Să aruncăm o privire asupra structurii și principiului de funcționare a acestor noduri.

Programare

Pentru ca vehiculele să se poată deplasa în direcția aleasă de șofer este necesar ca acestea să fie echipate cu mecanisme de control. Designul său determină dacă conducerea mașinii va fi în siguranță, precum și cu ce viteză șoferul va obosi și obosește.

Cerințe

Anumite cerințe sunt impuse direcției și mecanismului. În primul rând, aceasta este pentru a asigura o manevrabilitate ridicată. În plus, mecanismul trebuie proiectat astfel încât să fie ușor de condus vehiculul. Ori de câte ori este posibil, se asigură doar rularea, fără alunecare laterală a anvelopelor într-o viraj. Roțile direcționate ar trebui să revină automat la starea dreaptă după ce șoferul eliberează volanul. O altă cerință este absența reversibilității. Adică, sistemul de control nu ar trebui să aibă nici cea mai mică oportunitate de a transfera impacturile de pe drum pe volan.

Este important ca sistemul să aibă o acțiune de urmărire. Mașina trebuie să reacționeze imediat chiar și la cele mai mici mișcări ale direcției.

Dispozitiv

Luați în considerare designul mecanismului de direcție. În general, sistemul este în sine un mecanism, un amplificator și, de asemenea, o unitate. În ceea ce privește tipurile, acestea se disting:

• direcție cu cremalieră și pinion;
• unelte melcate;
• şurub.

Aranjamentul general este destul de simplu. Designul este logic și optim. Acest lucru este dovedit de faptul că de mulți ani în industria auto nu s-au făcut modificări semnificative la mecanismul de control.

Difuzor

Fără excepție, toate mecanismele sunt echipate cu o coloană de direcție. Dispozitivul său include mai multe unități și părți diferite. Acesta este un volan, un arbore de direcție și o carcasă în formă de tub cu rulmenți. În plus, coloana este formată din diverse elemente de fixare pentru a asigura stabilitatea și stabilitatea întregii structuri.

Acest nod funcționează foarte simplu. Șoferul vehiculului acționează asupra direcției. Mecanismul convertește efortul șoferului, care este transmis de-a lungul arborelui.

șină

Acesta este cel mai popular și răspândit tip de mecanism de direcție. Un astfel de control este adesea echipat cu autoturisme cu un sistem independent de suspensie pe o pereche de roți orientabile. Se bazează pe un angrenaj și un cremalier. Primul este atașat rigid și permanent de arborele de direcție prin cardan. De asemenea, este într-o plasă constantă cu dinții de pe cremalieră. Când șoferul întoarce volanul, treapta de viteză deplasează cremaliera spre stânga sau dreapta. Pe fiecare parte, tije și vârfuri sunt atașate de el. Acestea sunt părțile transmisiei de direcție care acționează asupra roților direcționate.

Printre avantaje se numără simplitatea și fiabilitatea designului, randamentul ridicat, din ce în ce mai puține tije în comparație cu alte tipuri de direcție. Sistemul de directie este compact si ieftin.

Există, de asemenea, dezavantaje - este susceptibilitatea și sensibilitatea la neregulile drumului. Orice șoc de la roțile de direcție din față este transmis imediat la volan. În general, mecanismului îi este foarte frică de vibrații. Sistemul este dificil de instalat pe vehiculele unde suspensia roții din față este dependentă. Acest lucru limitează domeniul de aplicare al acestui mecanism doar la autoturismele și vehiculele comerciale ușoare (de exemplu, Fiat Ducato sau Citroen Jumper).

Trebuie remarcat faptul că mecanismul cu cremalieră și pinion iubește o călătorie îngrijită și măsurată pe drumuri netede. Dacă conduceți incorect, piesa începe să bată și se strică rapid. Dacă dinții de pe cremalieră sau de pe angrenaj sunt deteriorați, atunci volanul poate mușca. Acestea sunt principalele defecțiuni ale nodului.

Vierme

Sistemul de direcție melcat este acum considerat învechit. Dar trebuie luat în considerare, deoarece mașinile vechi sunt echipate cu ele (de exemplu, „clasicul” de la AvtoVAZ) și sunt încă în funcțiune. De asemenea, acest sistem poate fi întâlnit și pe vehiculele de teren cu tracțiune integrală, pe vehiculele cu un tip de suspensie dependent de o pereche de roți direcționată. În plus, camioanele ușoare și autobuzele sunt echipate cu mecanismul acestui design. Mecanismul de direcție al UAZ este aranjat și funcționează în același mod.

Angrenajul melcat se bazează pe un șurub angrenaj cu diametru variabil. Este imbinat cu alte elemente. Acesta este rola și arborele coloanei de direcție. Pe acest arbore este instalată o pârghie specială - un bipod. Acesta din urmă este conectat cu tijele de direcție.

Totul funcționează după cum urmează. Când șoferul trebuie să schimbe direcția de mers, el acționează asupra volanului. Se rotește și acționează asupra arborelui coloanei. Axul, la rândul său, acționează asupra viermelui. Rola se rostogolește de-a lungul arborelui de direcție, motiv pentru care și bipiedul este pus în mișcare. Împreună cu bipodul se mișcă tijele de direcție, apoi o pereche de roți de direcție față.

Acest tip de mecanism are o sensibilitate scăzută la sarcinile de șoc, spre deosebire de mecanismul cu cremalieră și pinion. În ceea ce privește alte caracteristici, se poate distinge o eversiune mai mare a roților și o manevrabilitate îmbunătățită. Cu toate acestea, dispozitivul este mai complex, iar costul de fabricație este mai mare datorită numărului mare de conexiuni diferite. Acest tip de mecanism necesită ajustări frecvente pentru a funcționa eficient.

Mulți șoferi au întâlnit acest sistem pe GAZ, VAZ și altele. Dar o astfel de cutie de viteze se găsește și pe mașinile de lux scumpe, confortabile, cu o masă mare și suspensie independentă față.

Angrenaj elicoidal

În acest mecanism, mai multe elemente lucrează împreună. Acesta este un șurub montat pe arborele coloanei de direcție, o piuliță care se mișcă de-a lungul șurubului, o cremalieră și un sector conectat la cremalieră. Acesta din urmă este echipat cu un arbore, iar pe el este fixat un bipied de direcție. Aceste cutii de viteze se găsesc în principal pe camioane - așa este aranjat mecanismul de direcție al KamAZ.

Particularitatea acestui mecanism este un șurub și o piuliță, conectate între ele prin intermediul unor bile. Datorită acestui fapt, s-a putut realiza o reducere a frecării și uzurii acestei perechi.

În ceea ce privește principiul de acțiune, acest mecanism funcționează aproximativ în același mod ca un angrenaj melcat. Când volanul este rotit, șurubul se rotește pentru a muta piulița. În același timp, bile circulă. Piulița deplasează sectorul prin cremalieră, iar bipiedul se mișcă odată cu acesta.

Acest mecanism se caracterizează printr-o eficiență ridicată și este capabil să realizeze eforturi semnificative. Sistemul este utilizat nu numai pe camioane, ci și pe vehicule ușoare (mai ales din clasa executivă). De asemenea, controale similare se găsesc pe autobuze. Puteți găsi un mecanism de direcție similar pe GAZelle. Dar acest lucru se aplică numai modelelor vechi, precum și versiunilor de clasă business. Noul „Next” folosește deja rake.

Defecțiuni

Defecțiunile de direcție sunt considerate una dintre cele mai grave defecțiuni ale mașinii. Deoarece pe majoritatea autoturismelor este instalat un mecanism cu cremalieră și pinion, numărul defecțiunilor a fost redus semnificativ.

Defecțiunile tipice includ uzura unei perechi cremalieră-pinion, scurgerile corpului mecanismului, un rulment uzat pe arborele de direcție, precum și articulațiile tijei. Acesta din urmă este cel mai frecvent defect la angrenajele cu cremalieră și pinion.

În procesul de utilizare activă a mașinii, zonele de lucru ale rulmentului, arborelui bipodului, viermelor se uzează în mod natural. Se șterge și șurubul de reglare. Din cauza uzurii, apar goluri în mecanismele de direcție, care pot provoca loviri în timpul conducerii. Adesea, aceste goluri pot provoca vibrații pe roțile directoare, pierderea stabilității mașinii. Apariția golurilor poate fi determinată de jocul crescut de pe volan. Apare un decalaj în perechea vierme-rolă. Apoi, mișcarea axială a viermelui crește. Spațiile libere pot fi eliminate prin ajustare.

Cauzele defecțiunii

Printre motivele defecțiunilor tipice, se pot distinge câteva dintre cele mai elementare, așadar, primul și principalul motiv pentru care șinele eșuează este calitatea drumurilor. Apoi se pot observa încălcări periodice ale regulilor de funcționare, utilizarea componentelor de calitate scăzută, repararea necalificată a mecanismelor de direcție.

Semne

Dacă în timpul conducerii unei mașini, o lovitură este detectată în mod clar la ureche, atunci aceasta indică faptul că articulația balamalei a capătului de tracțiune este foarte uzată. De asemenea, aceleași simptome pot indica o articulație sferică prea uzată.

Dacă există o bătaie pe volan, este posibil ca balamaua de pe capătul tijei să fie uzată, rulmentul arborelui să fie distrus. Când jocul liber se simte în mod clar pe volan, aceasta indică, de asemenea, o tracțiune uzată sau o pereche de transmisie defectă.

Ajustare

Acest proces este un complex de operațiuni care vizează reducerea jocului de direcție, creșterea preciziei în timpul conducerii și viteza de răspuns a mașinii la acțiunile șoferului. Pentru a regla, trebuie să setați corect jocurile axiale și laterale ale arborelui sectorial și ale melcului. Setările corecte vor oferi o reacție minoră.

Procesul de reglare constă în slăbirea piuliței de blocare și strângerea șurubului de reglare. În acest caz, în mod constant în procesul de strângere a șurubului, este necesar să se verifice prezența unui joc. Odată îndepărtat, șurubul este blocat în poziție cu o piuliță de blocare.

Această ajustare ajută cel mai adesea la eliminarea jocurilor, dar dacă decalajul rămâne, atunci perechea de melc din mecanism este prea uzată și trebuie înlocuită. Pentru a face acest lucru, demontați cutia de viteze și înlocuiți elementele uzate.

Concluzie

Acestea sunt toate tipurile de mecanisme de direcție care există astăzi. Am aflat cum sunt aranjate, ne-am familiarizat pe scurt cu principiul lor de funcționare, am aflat despre semnele defecțiunilor. Aceste informații pot ajuta la repararea sau întreținerea de rutină a vehiculului. Este important de reținut că direcția este o componentă foarte importantă și trebuie păstrată în stare bună în orice moment. Cu ajutorul acestuia, șoferul poate schimba rapid direcția de mișcare a vehiculului, ceea ce face posibilă manevrarea mașinii pe orice porțiune a drumului, pentru a reacționa rapid în cazul unor situații periculoase.

Orez. unu

Sistemul de direcție de tip melcat este format din:

Volan cu ax,

unelte melcate Carter,

Perechi vierme-role,

Bipod de direcție.

O pereche melcat-rolă este în angrenare constantă în carcasa mecanismului de direcție. Viermele nu este altceva decât capătul inferior al arborelui de direcție, iar rola, la rândul său, este situată pe arborele brațului de direcție. Când volanul se rotește, rola începe să se miște de-a lungul filetului elicoidal al melcului, ceea ce duce la rotirea arborelui brațului de direcție. Perechea melcului, ca orice altă conexiune a angrenajului, necesită lubrifiere și, prin urmare, uleiul este turnat în carterul mecanismului de direcție, a cărui marcă este indicată în instrucțiunile pentru mașină. Rezultatul interacțiunii perechii „rolă-vierme” este transformarea rotației volanului în rotația brațului de direcție într-un sens sau altul. Și apoi efortul este transmis la mecanismul de direcție și de la acesta la roțile directoare (față).

Un mecanism de direcție utilizat cu un mecanism de tip melcat include:

Tije laterale dreapta și stânga,

tracțiune medie,

braț pendul,

Brațe roți pivotante dreapta și stânga.

Fiecare tijă de direcție are balamale la capete, astfel încât părțile mobile ale unității de direcție să se poată roti liber una în raport cu cealaltă și cu corpul în planuri diferite.

Avantajele mecanismului cu role vierme includ:

Tendință scăzută de a transmite șocuri din neregulile drumului

Unghiuri mari de rotație ale roților

Capacitate mare de transfer de forță

Dezavantajele sunt:

Număr mare de tije și articulații cu joc mereu acumulat

- volan „greu” și neinformativ

Dificultăți în tehnologia de producție

Tip mecanism de direcție „sector șurub-piuliță”

Orez. 2 Sistem de directie de tip "șurub - piuliță cu bile - cremalieră - sector"

1 - distribuitor;

3 - bile cu tub de recirculare;

4 - cremalieră piston;

5 - sector dinţat;

6 - arbore bipod;

7 - supapă de limitare

Numele complet este „screw-ball nut-rail-sector”. Șurubul 2, cu care se termină arborele de direcție, prin bilele 3 care circulă de-a lungul filetului, împinge de-a lungul axei sale piston-crema 4. Și acesta, la rândul său, întoarce sectorul dintat 5 al brațului de direcție. Datorita capacitatii de a transmite momente mari, este instalat pe camioane, camionete si SUV-uri mari care functioneaza in conditii extreme.

Avantajele mecanismului de direcție „șurub-bile-piuliță-șină-sector”:

Posibil proiectare cu raport de transmisie ridicat

Dezavantajele mecanismului de direcție „șurub-bile-piuliță-șină-sector”:

Non-tehnologic

Scump

Dimensiuni mari

Greu

Sistem de direcție cu cremalieră și pinion

În mecanismul de direcție „pinion-cremaileră”, forța este transmisă roților prin intermediul unui angrenaj drept sau elicoidal, instalat în rulmenți, și a unei cremaliere care se deplasează în bucșe de ghidare. Pentru a asigura o cuplare fără joc, cremaliera este apăsată pe angrenaj de arcuri. Sistemul de direcție este conectat printr-un arbore de volan, iar cremaliera este conectată la două tije transversale, care pot fi atașate la mijloc sau la capetele cremalierului. O rotire completă a roților de direcție de la o poziție extremă la alta se efectuează în 1,75 ... 2,5 rotații ale volanului. Raporturile de transmisie ale mecanismului sunt determinate de raportul dintre numărul de rotații ale roții dințate, egal cu numărul de rotații ale volanului, și distanța de mișcare a cremalierei.

Mecanismul de direcție cu cremalieră și pinion constă dintr-un carter din aliaj de aluminiu turnat. Un angrenaj de antrenare este instalat în cavitatea carterului pe rulmenții cu bile și cu role. Există semne pe carter și pe portbagaj pentru asamblarea corectă a mecanismului de direcție. Roata dințată este în cuplare cu o cremalieră, care este presată pe roata dințată printr-un arc printr-un opritor sinterizat. Arcul este comprimat de o piuliță cu un inel de reținere, creând rezistență la slăbirea piuliței. Opritorul cu arc facilitează cuplarea fără joc a roții dințate cu cremaliera pe toată distanța de deplasare. Șina se sprijină la un capăt pe opritor, iar pe celălalt pe un manșon din plastic despicat. Deplasarea șinei este limitată pe o parte de un inel presat pe șină, iar pe cealaltă parte de manșonul balamalei cauciuc-metal a tijei de direcție stângă. Cavitatea carterului mecanismului de direcție este protejată de contaminare printr-un capac de burduf.

Arborele de direcție este conectat la angrenajul de antrenare printr-un cuplaj elastic. Partea superioară a arborelui este susținută de un rulment adânc cu bile presat în tubul suportului. La capătul superior al arborelui, volanul este fixat cu o piuliță pe caneluri printr-un element de amortizare.

Sistem de direcție cu raport variabil

Poziția volanului aproape de zero, când conduceți în linie dreaptă cu viteză mare, claritatea excesivă a direcției este nedorită și îl încordează pe șofer. Iar la parcare sau la întoarcere, dimpotrivă, aș vrea să am un raport de transmisie mai mic - pentru a întoarce volanul la cel mai mic unghi posibil. Pentru aceasta, există mai multe scheme de mecanisme de direcție cu cremalieră și pinion.

Așa funcționează mecanismul de direcție ZF cu raport variabil. Aici se schimbă profilul dinților cremalierului și umărul de angajare.

Direcția cu cremalieră și pinion Honda VGR (Raport de transmisie variabil) a fost utilizată pe vehiculele Honda NSX

Compania ZF folosește dinții suportului cu profil variabil: în zona aproape de zero, dinții sunt triunghiulari, iar mai aproape de margini, sunt trapezoidali. Treapta de viteză se cuplează cu ele cu un umăr diferit, ceea ce ajută la modificarea ușor a raportului de transmisie. Și o altă variantă, mai complexă, a fost folosită de Honda pe supermașina sa NSX. Aici dinții de cremalieră și pinion sunt realizați cu pas, profil și curbură variabile. Adevărat, treapta de viteză trebuie mutată în sus și în jos, dar raportul de viteză poate fi variat în limite mult mai largi.

Sistemul de direcție este alcătuit din două tije orizontale și brațe oscilante ale lonjeroanelor telescopice ale suspensiei față. Tijele sunt conectate la brațele pivotului prin intermediul unor articulații sferice. Brațele oscilante sunt sudate la barele suspensiei din față. Tijele transmit forța pârghiilor pivotante ale lonjeroanelor telescopice de suspensie a roților și, în consecință, le rotesc spre dreapta sau spre stânga.

Avantajele unui mecanism de direcție cu cremalieră și pinion includ:

Greutate ușoară

Compactitate

Preț scăzut

Număr minim de tije și îmbinări

Ușor de conectat mecanismul de direcție la roțile de direcție

Transmisia directa a puterii

Rigiditate și eficiență ridicate

Ușurință de echipare cu un rapel hidraulic

Defecte:

Datorită simplității designului, orice împingere de la roți este transmisă la volan

Dificultăți în fabricarea unui mecanism cu un raport de transmisie ridicat, prin urmare, un astfel de mecanism nu este potrivit pentru mașinile grele.

Selectarea si justificarea designului ales

În ceea ce privește calitățile sale tehnologice, de preț și de design, mecanismul de direcție „pinion-rack” este cel mai potrivit pentru configurația cu tracțiunea față și suspensia McPherson, oferind o mai mare ușurință și precizie a direcției.

La proiectarea mașinii VAZ-2123, am încercat să luăm cât mai multe unități de pe modelul VAZ-2121, astfel încât pe mașină a fost instalat un mecanism de tip rulou melcat. Cu toate acestea, Chevrolet Niva nu este un SUV puternic, așa că ar fi indicat să puneți acest mecanism pe el. Este mai scump, complex din punct de vedere tehnologic și mai greu. Posibilitățile pe care angrenajul melcat le oferă mașinii nu sunt utilizate pe deplin. La utilizarea greblei, concentrarea tensiunii din mecanismul de direcție pe elementul lateral este exclusă, nu este nevoie să o întăriți la locul de fixare a mecanismului.

Din toate aceste motive, consider necesar să înlocuim mecanismul „rolă-vierme” cu un mecanism cu cremalieră mai ieftin, mai ușor, avansat tehnologic, care, în măsura în care este necesar, asigură ușurința și precizia direcției.

Datorită faptului că tipul de mecanism va fi înlocuit, este necesar să se facă o serie de modificări în proiectarea altor componente și ansambluri:

Deoarece nu este posibil să poziționăm mecanismul cu cremalieră și pinion în spatele axei roților din față, îl punem în fața osiei;

Pentru a elibera spatiu intre tava motorului si diferentialul pentru cremaliera, deplasam diferentialul transversal la aceeasi distanta (20,5 mm) inapoi, ceea ce nu modifica echilibrul intregului ansamblu;

Deoarece cremaliera este situată în fața osiei, etrierul de frână al roții trebuie să fie amplasat în spate.