Αυτός ο τύπος μηχανισμού διεύθυνσης ήταν ευρέως διαδεδομένος μέχρι τη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα, αλλά τώρα πρακτικά δεν βρίσκεται σε νέα αυτοκίνητα. Ωστόσο, οι «παλαιοί», συμπεριλαμβανομένου του VAZ της «κλασικής» οικογένειας, οδηγούν ακριβώς με τη βοήθεια ατέρμονα εργαλεία.
Το καθήκον του κιβωτίου ταχυτήτων, όπως γνωρίζουμε από το άρθρο για τους μηχανισμούς διεύθυνσης, είναι να επιβραδύνει και να αυξάνει την προσπάθεια του οδηγού και να τη μεταφέρει στους μηχανισμούς στροφής των τροχών. Σκουλήκι - σχετικά συμπαγής κόμπος. Στο σώμα του (ακριβέστερα, στον στροφαλοθάλαμο), κρύβεται το άκρο του άξονα του τιμονιού. Στο τέλος βρίσκεται το ίδιο σκουλήκι, το οποίο έδωσε το όνομα σε ολόκληρο το σύστημα.
Ένα σκουλήκι στη μηχανική είναι ουσιαστικά μια μεγάλη βίδα με σπείρωμα. Αυτό το νήμα εμπλέκεται με τον κινούμενο γρανάζι (κύλινδρος), στον οποίο είναι προσαρτημένος ο βραχίονας του τιμονιού. Αυτό το ζεύγος "σκουλήκι-εργαλείο" μόλις ονομάζεται ατέρμονα εργαλεία. Προκειμένου τα εξαρτήματα να φθείρονται λιγότερο κατά τη διαδικασία τριβής, χύνεται λάδι στο στροφαλοθάλαμο του κιβωτίου ταχυτήτων τύπου ατέρμονα.
Έτσι, η ροπή από το τιμόνι μεταδίδεται μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων στο περιστρεφόμενο δίποδο. Στη συνέχεια, πρέπει να το διανείμετε σε δύο τροχούς. Πώς να το κάνετε, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη ότι ο άξονας του τιμονιού βρίσκεται στην άκρη;
Ας πούμε ότι έχουμε ένα αριστερότιμο αυτοκίνητο. Τα σκουλήκια με δίποδα βρίσκονται στα αριστερά. Στα δεξιά, με καθρέφτη από αυτό, ένας μοχλός εκκρεμούς είναι στερεωμένος στο σώμα. Μεταξύ τους, το δίποδο και ο μοχλός συνδέονται με μια μέση ράβδο σύνδεσης.
Από τον μοχλό του εκκρεμούς και το δίποδο προς τα δεξιά και, κατά συνέπεια, προς τα αριστερά, εκτείνονται πλευρικές ράβδοι, συνδεδεμένες με περιστρεφόμενες αρθρώσεις. Οι ράβδοι σπρώχνουν τους περιστρεφόμενους βραχίονες, οι οποίοι οδηγούν τις πλήμνες των τροχών μέσα από τις άκρες του τιμονιού.
Το ατέρμονα γρανάζι, όπως έχουμε ήδη πει, τώρα πρακτικά δεν βρέθηκε. Έχει δύο μειονεκτήματα:
Το τιμόνι δεν είναι πληροφοριακό, δηλαδή ο οδηγός δεν αισθάνεται την τροχιά του αυτοκινήτου και αυτό τον κάνει πιο δύσκολο τον έλεγχο, ειδικά στις υψηλές ταχύτητες
Υπάρχουν πάρα πολλές συνδέσεις στο γρανάζι σκουληκιών, οι οποίες τελικά χαλαρώνουν και αρχίζουν να παίζουν. Επομένως, τέτοια σύστημα οδήγησηςχρειάζεται συντήρηση αρκετά συχνά: σφίξτε τις συνδέσεις.
Ωστόσο, υπάρχουν επίσης πλεονεκτήματα, και υπάρχουν επίσης δύο από αυτά:
Το τιμόνι με ατέρμονα γρανάζια είναι πιο ανθεκτικό στους κραδασμούς και μεταδίδει λιγότερους κραδασμούς στο τιμόνι
Το γρανάζι ατέρμονα σάς επιτρέπει να περιστρέφετε τους τροχούς σε μεγαλύτερες γωνίες από τη σχάρα και το πινιόν.
Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι τώρα (από το 2014) τα ατέρμονα γρανάζια βρίσκονται κυρίως σε βαριά μηχανήματα εκτός δρόμου. Για παράδειγμα, μπορούν να βρεθούν στο Land Rover Defender, Lada 4x4 (περισσότερο γνωστό ως Niva) και Mazda BT-50 pickup.
Ωστόσο, στην κατηγορία των SUV ατέρμονα εργαλείααντικαθίσταται σταδιακά από ράφι. Έτσι, σχετικά πρόσφατα, μοντέλα όπως το Mitsubishi L200 και το Chevrolet TrailBlazer έχουν αλλάξει από ένα κιβώτιο ταχυτήτων τύπου worm σε ράγα.
Η τεχνολογία ατέρμονων γραναζιών αναπτύχθηκε με τη μορφή μηχανισμού διεύθυνσης με βίδες.
Το KnowCar είναι μια κατανοητή εγκυκλοπαίδεια σχεδιασμού αυτοκινήτων, όπου το συγκρότημα περιγράφεται σε απλή γλώσσα, με εικόνες και βίντεο, και τα άρθρα ταξινομούνται σε ενότητες. Εγκυκλοπαίδεια σε διαδικασία πλήρωσης. Εάν έχετε ερωτήσεις ή προτάσεις, επικοινωνήστε με την ομάδα. Όλα τα στοιχεία επικοινωνίας βρίσκονται στο κάτω μέρος του ιστότοπου.
Πηδαλιούχησηχρησιμεύει για τη διασφάλιση της κίνησης του αυτοκινήτου προς την κατεύθυνση που καθορίζει ο οδηγός. Το σύστημα διεύθυνσης αποτελείται από έναν μηχανισμό διεύθυνσης και έναν μηχανισμό διεύθυνσης.
Ο μηχανισμός διεύθυνσης χρησιμεύει για να αυξάνει και να μεταδίδει στο τιμόνι την προσπάθεια που ασκεί ο οδηγός στο τιμόνι. ΣΤΟ αυτοκίνηταΧρησιμοποιούνται κυρίως γρανάζια τιμονιού τύπου ατέρμονα και κρεμαγιέρας και πινιόν.
Στα πλεονεκτήματα του μηχανισμού "worm-roller" περιλαμβάνονται: χαμηλή τάση μεταφοράς κραδασμών από χτυπήματα στο δρόμο, μεγάλες γωνίες περιστροφής των τροχών, δυνατότητα μεταφοράς μεγάλων δυνάμεων. Τα μειονεκτήματα είναι ένας μεγάλος αριθμός ράβδων και αρθρωτών αρθρώσεων με ολοένα συσσωρευμένη οπισθοδρόμηση, ένα «βαρύ» και μη πληροφοριακό τιμόνι. Τελικά, τα μειονεκτήματα ξεπέρασαν τα πλεονεκτήματα. Επί σύγχρονα αυτοκίνητατέτοιες συσκευές πρακτικά δεν χρησιμοποιούνται.
Το πιο συνηθισμένο σήμερα είναι ένας μηχανισμός διεύθυνσης με κρεμαγιέρα και πινιόν. Ελαφρύ, συμπαγές, χαμηλή τιμή, ο ελάχιστος αριθμός ράβδων και μεντεσέδων - όλα αυτά οδήγησαν σε ευρεία εφαρμογή. Ο μηχανισμός οδοντωτών τροχών και οδοντωτών τροχών είναι ιδανικά κατάλληλος για τη διάταξη και την ανάρτηση McPherson προσθιοκίνητου, παρέχοντας μεγαλύτερη ευκολία και ακρίβεια στο τιμόνι. Ωστόσο, υπάρχουν και μειονεκτήματα: λόγω της απλότητας του σχεδιασμού, οποιαδήποτε ώθηση από τους τροχούς μεταδίδεται στο τιμόνι. Και για βαριά μηχανήματα, ένας τέτοιος μηχανισμός δεν είναι απολύτως κατάλληλος.
Το σύστημα διεύθυνσης έχει σχεδιαστεί για να μεταδίδει ισχύ από το σύστημα διεύθυνσης προς τιμόνιενώ εξασφαλίζει την περιστροφή τους σε άνισες γωνίες. Εάν και οι δύο τροχοί περιστραφούν με τον ίδιο τρόπο, ο εσωτερικός τροχός θα ξύσει στο δρόμο (γλιστρήσει προς τα πλάγια) γεγονός που θα μειώσει την απόδοση του τιμονιού. Αυτή η ολίσθηση, η οποία επίσης δημιουργεί πρόσθετη θερμότητα και φθορά του τροχού, μπορεί να εξαλειφθεί περιστρέφοντας τον εσωτερικό τροχό σε μεγαλύτερη γωνία από τον εξωτερικό τροχό. Στις στροφές, καθένας από τους τροχούς περιγράφει τον δικό του κύκλο διαφορετικό από τον άλλον και ο εξωτερικός (ο πιο απομακρυσμένος από το κέντρο της στροφής) τροχός κινείται σε μεγαλύτερη ακτίνα από τον εσωτερικό. Και, δεδομένου ότι έχουν ένα κοινό κέντρο περιστροφής, τότε, κατά συνέπεια, ο εσωτερικός τροχός πρέπει να περιστρέφεται σε μεγαλύτερη γωνία από τον εξωτερικό. Αυτό εξασφαλίζεται από τη σχεδίαση του λεγόμενου "τραπεζοειδούς διεύθυνσης", το οποίο περιλαμβάνει αιωρούμενους βραχίονες και ράβδους σύνδεσης με μεντεσέδες. Ο απαραίτητος λόγος των γωνιών περιστροφής των τροχών παρέχεται από την επιλογή της γωνίας κλίσης των μοχλών διεύθυνσης σε σχέση με τον διαμήκη άξονα του οχήματος και το μήκος των μοχλών διεύθυνσης και εγκάρσιος σύνδεσμος.
Ο μηχανισμός διεύθυνσης με ατέρμονα γρανάζια αποτελείται από:
- τιμόνι με άξονα,
– στροφαλοθάλαμος ζεύγους σκουληκιών,
- ένα ζευγάρι "σκουλήκι-ρολό",
- βραχίονας τιμονιού.
Στον στροφαλοθάλαμο του μηχανισμού διεύθυνσης, ένα ζευγάρι «σκουλήκι-ρολό» βρίσκεται σε συνεχή εμπλοκή. Το σκουλήκι δεν είναι τίποτα άλλο από το κάτω άκρο του άξονα διεύθυνσης και ο κύλινδρος, με τη σειρά του, βρίσκεται στον άξονα του βραχίονα διεύθυνσης. Όταν περιστρέφεται το τιμόνι, ο κύλινδρος αρχίζει να κινείται κατά μήκος του σπειρώματος της βίδας του ατέρμονα, το οποίο οδηγεί στην περιστροφή του άξονα του βραχίονα του τιμονιού.
Ένα ζεύγος σκουληκιών, όπως και κάθε άλλη σύνδεση γραναζιών, απαιτεί λίπανση και επομένως χύνεται λάδι στο περίβλημα του μηχανισμού διεύθυνσης, η μάρκα του οποίου αναφέρεται στις οδηγίες για το αυτοκίνητο. Το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του ζεύγους "σκουλήκι-ρολό" είναι η μετατροπή της περιστροφής του τιμονιού σε περιστροφή του βραχίονα διεύθυνσης προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση. Και στη συνέχεια η δύναμη μεταφέρεται στο σύστημα διεύθυνσης και από αυτό στους κατευθυνόμενους (μπροστινούς) τροχούς. Τα σύγχρονα οχήματα χρησιμοποιούν έναν άξονα διεύθυνσης ασφαλείας που μπορεί να διπλωθεί ή να σπάσει εάν ο οδηγός τον χτυπήσει τιμόνικατά τη διάρκεια ενός ατυχήματος για την αποφυγή σοβαρού τραυματισμού στο στήθος.
Ο μηχανισμός διεύθυνσης που χρησιμοποιείται με τον μηχανισμό τύπου ατέρμονα περιλαμβάνει:
– έλξη δεξιά και αριστερά,
- μέτρια ώθηση
- μοχλός εκκρεμούς
– δεξιοί και αριστεροί περιστροφικοί μοχλοί τροχών.
Καθε Ισοπαλίαέχει μεντεσέδες στα άκρα του έτσι ώστε τα κινούμενα μέρη του μηχανισμού διεύθυνσης να μπορούν
περιστρέφονται ελεύθερα μεταξύ τους και το σώμα σε διαφορετικά επίπεδα.
Ράφι και πινιόν τιμονιού
Στον μηχανισμό διεύθυνσης του κιβωτίου ταχυτήτων, η δύναμη μεταδίδεται στους τροχούς χρησιμοποιώντας ένα γρανάζι ή ένα ελικοειδές γρανάζι τοποθετημένο σε ρουλεμάν, και σχάρα ταχυτήτωνκινούνται σε δακτυλίους οδηγών. Για να διασφαλιστεί η εμπλοκή χωρίς οπισθοδρόμηση, η σχάρα πιέζεται πάνω στο γρανάζι με ελατήρια. Το σύστημα διεύθυνσης συνδέεται με έναν άξονα στο τιμόνι και η σχάρα συνδέεται με δύο εγκάρσιες ράβδους, οι οποίες μπορούν να τοποθετηθούν στη μέση ή στα άκρα της σχάρας. Αυτοί οι μηχανισμοί έχουν λίγα σχέση μετάδοσης, που καθιστά δυνατή τη γρήγορη περιστροφή των τροχών στην επιθυμητή θέση. Μια πλήρης στροφή των κατευθυνόμενων τροχών από τη μια ακραία θέση στην άλλη πραγματοποιείται σε 1,75 ... 2,5 στροφές του τιμονιού.
Η κίνηση του τιμονιού αποτελείται από δύο οριζόντιες ράβδους και αιωρούμενους βραχίονες των τηλεσκοπικών αντηρίδων της μπροστινής ανάρτησης. Οι ράβδοι συνδέονται με τους βραχίονες αιώρησης χρησιμοποιώντας σφαιρικές αρθρώσεις. Οι ταλαντευόμενοι βραχίονες είναι συγκολλημένοι στα μπροστινά γόνατα ανάρτησης. Οι ράβδοι μεταδίδουν τη δύναμη στους περιστρεφόμενους βραχίονες των τηλεσκοπικών δοκών ανάρτησης τροχού και αντίστοιχα τους στρέφουν προς τα δεξιά ή προς τα αριστερά.
Βασικές δυσλειτουργίες στο τιμόνι
Το αυξημένο παιχνίδι του τιμονιού, καθώς και το χτύπημα, μπορεί να είναι αποτέλεσμα χαλάρωσης του περιβλήματος του μηχανισμού διεύθυνσης, του βραχίονα ή του βραχίονα του ψαλιδιού, της υπερβολικής φθοράς των αρθρώσεων της ράβδου του τιμονιού ή των δακτυλίων του ψαλιδιού, της φθοράς του ζεύγους μετάδοσης κίνησης («σκουλήκι- κυλίνδρου» ή «γρανάζι ταχυτήτων») ή παραβιάσεις της ρύθμισης της εμπλοκής του. Για να εξαλείψετε τη δυσλειτουργία, σφίξτε όλους τους συνδετήρες, ρυθμίστε το γρανάζι στο ζεύγος κιβωτίου ταχυτήτων και αντικαταστήστε τα φθαρμένα εξαρτήματα.
Η σκληρή περιστροφή του τιμονιού μπορεί να οφείλεται σε λανθασμένη προσαρμογήγρανάζια στο ζεύγος μετάδοσης, έλλειψη λίπανσης στον στροφαλοθάλαμο του μηχανισμού διεύθυνσης, παραβίαση των γωνιών των μπροστινών τροχών. Για την εξάλειψη της δυσλειτουργίας, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε την εμπλοκή στο ζεύγος μετάδοσης του μηχανισμού διεύθυνσης, να ελέγξετε τη στάθμη και, εάν είναι απαραίτητο, να προσθέσετε λιπαντικό στον στροφαλοθάλαμο, να ρυθμίσετε τις γωνίες ευθυγράμμισης των μπροστινών τροχών σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή.
Φροντίδα τιμονιού
Όλοι γνωρίζουν την έκφραση: «Η καλύτερη θεραπεία είναι η πρόληψη». Επομένως, κάθε φορά, επικοινωνώντας με το αυτοκίνητό σας από κάτω (ενεργ τρύπα θέασηςή υπέρβαση), ένα από τα πρώτα πράγματα που πρέπει να ελέγξετε είναι τα στοιχεία του μηχανισμού διεύθυνσης και του μηχανισμού. Όλα τα προστατευτικά λάστιχα πρέπει να είναι άθικτα, τα παξιμάδια πρέπει να είναι στριμωγμένα, οι μοχλοί στους μεντεσέδες δεν πρέπει να κρέμονται, τα στοιχεία του τιμονιού δεν πρέπει να έχουν μηχανική βλάβηκαι παραμορφώσεις. Η αντίδραση στις αρθρώσεις μετάδοσης κίνησης προσδιορίζεται εύκολα όταν ο βοηθός κουνάει το τιμόνι και βρίσκετε το ελαττωματικό συγκρότημα με το άγγιγμα, από την αμοιβαία κίνηση των αρθρωτών εξαρτημάτων. Ευτυχώς, οι εποχές των γενικών ελλείψεων έχουν περάσει και υπάρχει η ευκαιρία να αγοράσετε ποιοτικά ανταλλακτικά, και όχι εκείνα τα πολυάριθμα ψεύτικα που αποτυγχάνουν μετά από μια εβδομάδα λειτουργίας, όπως συνέβαινε στο πρόσφατο παρελθόν.
Καθοριστικό ρόλο στην ανθεκτικότητα των ανταλλακτικών και εξαρτημάτων του αυτοκινήτου παίζουν το στυλ οδήγησης, οι συνθήκες του δρόμου και έγκαιρη εξυπηρέτηση. Όλα αυτά επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων του τιμονιού. Όταν ο οδηγός τραβάει συνεχώς το τιμόνι, το γυρίζει στη θέση του, πηδά πάνω από pits και οργανώνει αγώνες εκτός δρόμου, υπάρχει έντονη φθορά όλων των περιστρεφόμενων αρθρώσεων του μηχανισμού κίνησης και του τιμονιού. Εάν, μετά από ένα «δύσκολο» ταξίδι, το αυτοκίνητό σας άρχισε να εκτρέπεται στο πλάι ενώ οδηγείτε, τότε μπείτε καλύτερη περίπτωσηεσείς περάστε με την προσαρμογήγωνίες ευθυγράμμισης των μπροστινών τροχών, αλλά στη χειρότερη περίπτωση, το κόστος θα είναι πιο απτό, καθώς τα κατεστραμμένα μέρη θα πρέπει να αντικατασταθούν. Μετά την αντικατάσταση οποιουδήποτε από τα μέρη του μηχανισμού διεύθυνσης ή όταν το όχημα απομακρύνεται από ευθεία γραμμή, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε την «κύρτωση» των μπροστινών τροχών. Οι εργασίες σε αυτές τις ρυθμίσεις θα πρέπει να εκτελούνται στο περίπτερο σέρβις αυτοκινήτων με χρήση ειδικού εξοπλισμού.
19/03/2013 στις 05:03
Αυτό είναι το κύριο στοιχείο του συστήματος διεύθυνσης, που συνδέει τον άξονα του τιμονιού και τη σύνδεση του τιμονιού.
Ο μηχανισμός διεύθυνσης εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:
– αύξηση της προσπάθειας που εφαρμόζεται στο τιμόνι.
– μεταφορά των προσπαθειών σε σύστημα διεύθυνσης·
– επιστροφή στο τιμόνι ουδέτερη θέση, όταν αφαιρεθεί το φορτίο και δεν υπάρχει αντίσταση.
Ο μηχανισμός διεύθυνσης είναι μια μηχανική μετάδοση, με άλλα λόγια, ένα κιβώτιο ταχυτήτων. Η κύρια παράμετρος του μηχανισμού διεύθυνσης είναι η σχέση μετάδοσης κίνησης, η οποία καθορίζεται από την αναλογία του αριθμού των δοντιών του κινούμενου γραναζιού προς τον αριθμό των δοντιών του γραναζιού μετάδοσης κίνησης.
Υπάρχουν τρεις τύποι μηχανισμών διεύθυνσης του συστήματος διεύθυνσης, ανάλογα με τον τύπο μηχανική μετάδοση: ράφι, σκουλήκι, βίδα.
1. Σύστημα διεύθυνσης με ράφι και πινιόν
Σχέδιο
Αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος συστήματος διεύθυνσης που εγκαθίσταται σε επιβατικά αυτοκίνητα. Ο μηχανισμός διεύθυνσης κρεμαγιέρας και πινιόν αποτελείται από:
- γρανάζια τοποθετημένα στον άξονα του τιμονιού.
- μια σχάρα τιμονιού τύπου γραναζιού συνδεδεμένη με ένα γρανάζι.
Ο μηχανισμός κρεμαγιέρας και πινιόν είναι δομικά απλός, έχει υψηλής απόδοσηςκαι υψηλή ακαμψία. Ωστόσο, ένας τέτοιος μηχανισμός είναι ευαίσθητος σε κρουστικά φορτία λόγω ανωμαλιών του δρόμου και είναι επιρρεπής σε κραδασμούς. Αυτός ο τύποςέχει ρυθμιστεί ο μηχανισμός σε οχήματα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούςμε ανεξάρτητη ανάρτηση κατευθυνόμενων τροχών.
Αρχή λειτουργίας
1. Με τιμόνι σχάρα τιμονιούκινείται δεξιά και αριστερά.
2. Με την κίνηση της σχάρας τιμονιού κινείται η ράβδος τιμονιού που είναι στερεωμένη σε αυτήν και γυρίζει ο τροχός του αυτοκινήτου.
2. Διεύθυνση με ατέρμονα γρανάζια
Σχέδιο
Ο μηχανισμός σκουληκιών αποτελείται από:
- σφαιροειδής σκουλήκι (σκουλήκι με μεταβλητή διάμετρο).
– άξονας διεύθυνσης·
- ρολό.
Ένας μοχλός (δίποδα) είναι εγκατεστημένος στον άξονα του κυλίνδρου πίσω από το περίβλημα του μηχανισμού διεύθυνσης, ο οποίος συνδέεται με τις ράβδους του μηχανισμού διεύθυνσης.
Το γρανάζι ατέρμονα είναι λιγότερο ευαίσθητο στα φορτία κραδασμών, επιτρέποντας μεγαλύτερες γωνίες διεύθυνσης με αποτέλεσμα καλύτερη ευελιξία του οχήματος. Αλλά ο ατέρμονας εξοπλισμός είναι δύσκολο να κατασκευαστεί και το κόστος του είναι υψηλό. Αυτός ο μηχανισμόςαπαιτείται περιοδική ρύθμιση λόγω του μεγάλου αριθμού συνδέσεων.
Χρησιμοποιείται σκουλήκι με αυτοκίνητα εκτός δρόμουμε εξαρτημένη ανάρτηση τιμονιού και ελαφρών φορτηγών.
Αρχή λειτουργίας
1. Με την περιστροφή του τιμονιού, ο κύλινδρος κινείται κατά μήκος του σκουληκιού (τρέξιμο), ο δίποδας αιωρείται.
2. Ο σύνδεσμος του τιμονιού κινείται, προκαλώντας τη στροφή των τροχών.
3. Βιδώστε το σύστημα διεύθυνσης
Σχέδιο
Ο σχεδιασμός του μηχανισμού βίδας περιλαμβάνει:
– η βίδα στον άξονα του τιμονιού.
- ένα παξιμάδι που κινείται κατά μήκος της βίδας.
- σχάρα ταχυτήτων, κομμένη σε παξιμάδι.
- τομέας εργαλείων που συνδέεται με τη σιδηροτροχιά·
- βραχίονας διεύθυνσης που βρίσκεται στον άξονα του τομέα.
Το κύριο χαρακτηριστικό του μηχανισμού βιδών είναι ότι η βίδα και το παξιμάδι συνδέονται με μπάλες, γεγονός που οδηγεί σε λιγότερη τριβή και φθορά του ζεύγους.
Διάλεξη 14. Διεύθυνση.
Ανάθεση διεύθυνσης.
Το τιμόνι παρέχει την απαραίτητη κατεύθυνση κίνησης του αυτοκινήτου. Το σύστημα διεύθυνσης περιλαμβάνει έναν μηχανισμό διεύθυνσης που μεταδίδει την ισχύ από τον οδηγό στο σύστημα διεύθυνσης και ένα σύστημα διεύθυνσης που μεταδίδει την ισχύ από το σύστημα διεύθυνσης στους τροχούς διεύθυνσης. Κάθε τιμόνι είναι τοποθετημένο σε έναν άξονα ( άρθρωση των δάκτυλων) 13 (Εικ. 1) συνδεδεμένο σε δοκό 11 γέφυρα καρφίτσας 8 . Ο πείρος βασιλιάς είναι σταθερά στερεωμένος στη δοκό και τα άνω και κάτω άκρα του εισέρχονται στα ωτία του πείρου περιστροφής. Κατά την περιστροφή του κορμού από το μοχλό 7 μαζί με το τιμόνι που είναι τοποθετημένο πάνω του, περιστρέφεται γύρω από τον βασιλικό πείρο. Οι περιστρεφόμενοι πείροι συνδέονται μεταξύ τους με μοχλούς 9 και 12 και εγκάρσια έλξη 10 . Ως εκ τούτου, οι κατευθυνόμενοι τροχοί περιστρέφονται ταυτόχρονα.
Ρύζι. 1. Διάγραμμα διεύθυνσης
Οι τροχοί περιστρέφονται από τον οδηγό που περιστρέφει το τιμόνι 1 . Από αυτό, η περιστροφή μεταδίδεται μέσω του άξονα 2 σε ένα σκουλήκι 3 , η οποία ασχολείται με τον κλάδο 4 . Ένα δίποδο είναι στερεωμένο στον άξονα του τομέα 5 , περιστρέφοντας μέσα από τη διαμήκη ώθηση 6 και μοχλός 7 στελέχη άξονες 13 με κατευθυνόμενους τροχούς.
Τιμόνι 1 , άξονας 2 , σκουλήκι 3 και τομέα 4 σχηματίζουν έναν μηχανισμό διεύθυνσης που αυξάνει τη ροπή που εφαρμόζεται από τον οδηγό στο τιμόνι για να στρίψει τους κατευθυνόμενους τροχούς. Δίποδα 5 , διαμήκης ώθηση 6 , μοχλοί 7 , 9 και 12 περιστρεφόμενες καρφίτσες και σταυρωτή ράβδος 10 συνθέτουν τη μετάδοση διεύθυνσης, η οποία μεταδίδει τη δύναμη από το δίποδο στους πείρους περιστροφής και των δύο κατευθυνόμενων τροχών. εγκάρσιος σύνδεσμος 10 , μοχλοί 9 και 12 , η δοκός 11 σχηματίζει ένα τραπεζοειδές σύστημα διεύθυνσης, παρέχοντας την απαραίτητη αναλογία μεταξύ των γωνιών περιστροφής των κατευθυνόμενων τροχών.
Οι κατευθυνόμενοι τροχοί περιστρέφονται κατά μια περιορισμένη γωνία, συνήθως ίση με 28 - 35º. Αυτό γίνεται έτσι ώστε οι τροχοί να μην αγγίζουν το πλαίσιο, τα φτερά και άλλα μέρη του αυτοκινήτου κατά την στροφή.
Σε ορισμένα οχήματα, το τιμόνι υποβοηθάται για να διευκολύνει την περιστροφή των κατευθυνόμενων τροχών.
Σταθεροποίηση κατευθυνόμενων τροχών.
Οι δυνάμεις που ασκούνται στο αυτοκίνητο τείνουν να εκτρέπουν τους κατευθυνόμενους τροχούς από τη θέση που αντιστοιχεί στην ευθύγραμμη κίνηση. Προκειμένου να αποτραπεί η περιστροφή των τροχών υπό την επίδραση τυχαίων δυνάμεων (κτυπήματα από προσκρούσεις στο δρόμο, ριπές ανέμου κ.λπ.), οι κατευθυνόμενοι τροχοί πρέπει να διατηρούν μια θέση που αντιστοιχεί στην ευθύγραμμη κίνηση και να επιστρέφουν σε αυτήν από οποιαδήποτε άλλη θέση . Αυτή η ικανότητα ονομάζεται σταθεροποίηση τιμονιού. Η σταθεροποίηση των τροχών παρέχεται από την κλίση του βασιλικού πείρου στο εγκάρσιο και στο διαμήκη επίπεδο
και ελαστικές ιδιότητες του πνευματικού ελαστικού.
Σχεδιασμός συστήματος διεύθυνσης.
Εργαλείο διεύθυνσης ατέρμοναφαίνεται στο σχ. 2, κατασκευασμένο με τη μορφή σφαιροειδούς σκουληκιού 5 και ένας κύλινδρος με τρεις κορυφές εμπλέκεται με αυτό 8 . Το σκουλήκι είναι εγκατεστημένο σε στροφαλοθάλαμο από χυτοσίδηρο 4 σε δύο κωνικά ρουλεμάν 6 . Οι διάδρομοι για τους κυλίνδρους και των δύο ρουλεμάν κατασκευάζονται απευθείας πάνω στο σκουλήκι. Ο εξωτερικός δακτύλιος του άνω ρουλεμάν πιέζεται στο κάθισμα του στροφαλοθαλάμου. Η εξωτερική ράγα του κάτω ρουλεμάν, τοποθετημένη σε κάθισμα στροφαλοθαλάμου, στηρίζεται στο κάλυμμα 2 βιδωμένο στο κάρτερ. Κάτω από τις φλάντζες του καλύμματος τοποθετούνται παρεμβύσματα 3 διαφορετικά πάχη για ρύθμιση της προφόρτισης ρουλεμάν.
Το σκουλήκι έχει σφήνες με τις οποίες πιέζεται πάνω στον άξονα. Μια τσιμούχα λαδιού τοποθετείται στο σημείο εξόδου του άξονα από τον στροφαλοθάλαμο. Το πάνω μέρος του άξονα, που έχει ένα επίπεδο, εισέρχεται στην οπή στη φλάντζα της άρθρωσης κάρδαν 7 , όπου στερεώνεται με σφήνα. Απέναντι Παγκόσμιος Σύνδεσμοςτο ζεύγος τιμονιού συνδέεται με το τιμόνι.
Αξονας 9 το δίποδο τοποθετείται στον στροφαλοθάλαμο μέσω ενός παραθύρου στο πλευρικό τοίχωμα και κλείνει με ένα καπάκι 14 . Ο άξονας υποστηρίζεται από δύο δακτυλίους που πιέζονται στον στροφαλοθάλαμο και στο κάλυμμα. Τρεις κύλινδροι κορυφογραμμών 8 τοποθετείται στο αυλάκι της κεφαλής του άξονα δίποδα στον άξονα με τη βοήθεια δύο ρουλεμάν κυλίνδρων. Και στις δύο πλευρές του κυλίνδρου, στον άξονά του τοποθετούνται ροδέλες από γυαλισμένο χάλυβα. Όταν ο άξονας του δίποδου κινείται, η απόσταση μεταξύ των αξόνων του κυλίνδρου και του ατέρμονα αλλάζει, γεγονός που καθιστά δυνατή τη ρύθμιση του κενού στην εμπλοκή.
Ρύζι. 2. Ο μηχανισμός διεύθυνσης του αυτοκινήτου KAZ-608 "Colchis"
Στο τέλος του άξονα 9 κόβονται κωνικές υποδοχές, στις οποίες στερεώνεται ο βραχίονας του τιμονιού με ένα παξιμάδι 1 . Η έξοδος του άξονα από τον στροφαλοθάλαμο σφραγίζεται με τσιμούχα λαδιού. Στο άλλο άκρο του άξονα του βραχίονα διεύθυνσης υπάρχει μια δακτυλιοειδής αυλάκωση στην οποία εφαρμόζει σφιχτά η ροδέλα ώθησης. 12 . Μεταξύ της ροδέλας και του άκρου του καλύμματος 14 υπάρχουν φλάντζες 13 χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της εμπλοκής του κυλίνδρου με το σκουλήκι. Η ροδέλα ώθησης με ένα σετ λαβών στερεώνεται στο κάλυμμα του στροφαλοθαλάμου με ένα παξιμάδι 11 . Η θέση του παξιμαδιού στερεώνεται με πώμα 10 βιδωμένο στο κάλυμμα.
Το διάκενο στην εμπλοκή του συστήματος διεύθυνσης είναι μεταβλητό: το ελάχιστο όταν ο κύλινδρος βρίσκεται στο μεσαίο τμήμα του ατέρμονα και αυξάνεται καθώς το τιμόνι περιστρέφεται προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση.
Αυτή η φύση της αλλαγής απόστασης στο νέο μηχανισμό διεύθυνσης καθιστά δυνατή την επανειλημμένη αποκατάσταση του απαιτούμενου διακεκομμένου στη μέση, οι περισσότερες υπόκεινται στη ζώνη φθοράς του ατέρμονα χωρίς τον κίνδυνο εμπλοκής στις άκρες του ατέρμονα. Παρόμοιοι μηχανισμοί διεύθυνσης χρησιμοποιούνται σε οχήματα GAZ, VAZ με διαφορά στον μηχανισμό ρύθμισης εμπλοκής σκουληκιού 5 με ρολό 8 .
Ράφι και πινιόν τιμονιού(Εικ. 3, ένα). Όταν στρίβετε το τιμόνι 1 μηχανισμός 2 κινεί τη ράγα 3 , από το οποίο η δύναμη μεταδίδεται στις ράβδους του τιμονιού 5 . Ράβδοι για αιωρούμενα μπράτσα 4 στρίψτε τους κατευθυνόμενους τροχούς. Ο μηχανισμός διεύθυνσης με κρεμαγιέρα και πινιόν αποτελείται από ένα ελικοειδή γρανάζι 2 , ψιλοκομμένο στον άξονα 8 (Εικ. 3, σι) και ελικοειδής σχάρα 3 . Ο άξονας περιστρέφεται στον στροφαλοθάλαμο 6 επί ωστικά ρουλεμάν 10 και 14 , η στεγανότητα του οποίου πραγματοποιείται με δακτύλιο 9 και επάνω κάλυμμα 7 . Εμφαση 13 , που πιέζεται από ένα ελατήριο 12 στη ράγα, αντιλαμβάνεται τις ακτινικές δυνάμεις που δρουν στη ράγα και τις μεταφέρει στο πλευρικό κάλυμμα 11 , το οποίο επιτυγχάνει την ακρίβεια της εμπλοκής του ζευγαριού.
Ρύζι. 3. Τιμόνι με μηχανισμός σχάρα και πινιόν:
ένα– το σχήμα του συστήματος διεύθυνσης· σι- ράφι και πινιόν τιμονιού
Μηχανισμός διεύθυνσης με βιδωτό ράφι(Εικ. 4) έχει δύο ζεύγη εργασίας: βίδα 1 με παξιμάδι 2 σε μπάλες που κυκλοφορούν 4 και ράγα εμβόλου 11 , το οποίο εμπλέκεται με τον τομέα των εργαλείων 10 άξονας δίποδων. Αναλογία μετάδοσης διεύθυνσης 20:1. Βίδα 1 ο μηχανισμός διεύθυνσης έχει ελικοειδή αυλάκωση γείωσης «τοξωτού προφίλ» με μεγάλη ακρίβεια. Το ίδιο αυλάκι γίνεται και στο παξιμάδι 2 . Το κανάλι βίδας που σχηματίζεται από τη βίδα και το παξιμάδι είναι γεμάτο με μπάλες. Το παξιμάδι στερεώνεται άκαμπτα μέσα στη ράγα του εμβόλου με ένα πώμα.
 |
Ρύζι. 4. Μηχανισμός διεύθυνσης με ενσωματωμένο υδραυλικό ενισχυτή:
ένα- συσκευή? σι- πρόγραμμα εργασίας. 1 - βίδα? 2 - βίδα? 3 - υδρορροή? 4 - μπάλα? 5 – άξονας διεύθυνσης·
6 – σώμα βαλβίδας ελέγχου. 7 - καρούλι 8 - δίποδα 9 - άξονας δίποδων 10 - τομέας εργαλείων. 11 - ράγα εμβόλου 12 - στροφαλοθάλαμος-κύλινδρος 13 - στροφαλοθάλαμος ΚΑΙκαι σι- κοιλότητες κυλίνδρων.
ΣΤΟκαι σολ– εύκαμπτοι σωλήνες εισαγωγής και εξαγωγής λαδιού. ρεκαι μι- κανάλια.
Όταν γυρίζετε τη βίδα 1 από το τιμόνι, οι μπάλες βγαίνουν από τη μία πλευρά του παξιμαδιού στο αυλάκι 3 και επιστρέψτε κατά μήκος του στις αυλακώσεις της βίδας στην άλλη πλευρά του παξιμαδιού.
Η οδοντωτή σχάρα και ο οδοντωτός τομέας έχουν δόντια μεταβλητού πάχους, τα οποία σας επιτρέπουν να ρυθμίσετε το κενό στο γρανάζια του τομέα ραφιών με μια βίδα ρύθμισης βιδωμένη στο πλευρικό κάλυμμα του περιβλήματος του μηχανισμού διεύθυνσης. Ελαστικοί σχιστοί δακτύλιοι από χυτοσίδηρο τοποθετούνται στη ράγα εμβόλου, εξασφαλίζοντας τη σφιχτή εφαρμογή του στον στροφαλοθάλαμο-κύλινδρο 12 . Η περιστροφή του άξονα διεύθυνσης μετατρέπεται σε μεταφορική κίνηση της σχάρας εμβόλου λόγω της κίνησης του παξιμαδιού στη βίδα. Ως αποτέλεσμα, τα δόντια των οδοντωτών τροχών εμβόλου περιστρέφουν τον τομέα και μαζί του τον άξονα 9 με δίποδα 8 . Μπροστά από το τιμόνι στο περίβλημα 6 βαλβίδα ελέγχου με τοποθετημένο καρούλι 7 . Με βαλβίδα ελέγχου σωλήνα ΣΤΟκαι σολσυνδεδεμένη αντλία υδραυλικού τιμονιού.
Ενώ το αυτοκίνητο κινείται σε ευθεία γραμμή, το καρούλι βρίσκεται στη μεσαία θέση (όπως φαίνεται στο Σχ. 4) και το λάδι από την αντλία μέσω του εύκαμπτου σωλήνα σολμέσω της βαλβίδας ελέγχου αντλείται πίσω στη δεξαμενή μέσω του εύκαμπτου σωλήνα ΣΤΟ. Όταν στρίβετε το τιμόνι προς τα αριστερά, το καρούλι 7 κινείται προς τα εμπρός (αριστερά στο σχήμα) και ανοίγει την πρόσβαση λαδιού στην κοιλότητα ΚΑΙκατά κανάλι ρε, και από την κοιλότητα σι το λάδι πάειστην κοιλότητα ΣΤΟκαι στην αντλία. Ως αποτέλεσμα, είναι πιο εύκολο να στρίψετε τον τροχό προς τα αριστερά. Εάν ο οδηγός σταματήσει να περιστρέφει το τιμόνι, το καρούλι της βαλβίδας ελέγχου θα μετακινηθεί στη μεσαία θέση και η γωνία μέσω της οποίας περιστρέφονται τα τιμόνια θα παραμείνει αμετάβλητη.
Όταν στρίβετε το τιμόνι προς τα δεξιά, βιδώστε την μπομπίνα 7 μετακινείται προς τα πίσω (στο σχήμα προς τα δεξιά) ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των δοντιών της σχάρας εμβόλου και του τομέα. Προχωρώντας προς τα πίσω, το καρούλι ανοίγει την πρόσβαση λαδιού στην κοιλότητα σιμέσω του καναλιού μι. Ως αποτέλεσμα της πίεσης λαδιού στη ράγα του εμβόλου, η προσπάθεια που απαιτείται για την περιστροφή του τιμονιού μειώνεται. Σε αυτή την περίπτωση, ο βραχίονας του τιμονιού περιστρέφεται αριστερόστροφα.
Εξοπλισμός διεύθυνσης.
τραπεζοειδές σύστημα διεύθυνσης(Εικ. 5). Ανάλογα με τις δυνατότητες διάταξης, το τραπεζοειδές σύστημα διεύθυνσης τοποθετείται μπροστά από τον μπροστινό άξονα (μπροστά τραπεζοειδές σύστημα διεύθυνσης) ή πίσω από αυτό (πίσω σύνδεσμος τιμονιού). Στο εξαρτημένη αναστολήΟι τροχοί χρησιμοποιούν τραπεζοειδές με συμπαγή εγκάρσιο σύνδεσμο. στο ανεξάρτητη αναστολή- μόνο τραπεζάκια με διατομή εγκάρσια σύνδεση, η οποία είναι απαραίτητη για την αποφυγή αυθόρμητης περιστροφής των τροχών διεύθυνσης όταν το όχημα δονείται στην ανάρτηση. Για το σκοπό αυτό, οι σύνδεσμοι της διαχωριστικής ράβδου σύνδεσης πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε οι κραδασμοί του οχήματος να μην προκαλούν την περιστροφή τους σε σχέση με τους στροφείς. Σχέδια διαφόρων τραπεζοειδών τιμονιού φαίνονται στο σχ. εννέα.
 |
Ρύζι. 5. Σχέδια τραπεζοειδών διεύθυνσης
Με εξαρτημένη και ανεξάρτητη ανάρτηση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πίσω (Εικ. 9, ένα), και το μπροστινό μέρος (Εικ. 9, σι) τραπεζοειδές.
Στο σχ. εννέα, σε – μιΔίνονται πίσω τραπεζάκια ανεξάρτητων αναρτήσεων με διαφορετικό αριθμό μεντεσέδων.
Ο σχεδιασμός των γραναζιών διεύθυνσης με εξαρτημένη ανάρτηση.Όταν περιστρέφονται οι τροχοί, τα μέρη του μηχανισμού διεύθυνσης κινούνται το ένα σε σχέση με το άλλο. Αυτή η κίνηση συμβαίνει επίσης όταν ο τροχός περνά πάνω από χτυπήματα στο δρόμο και όταν το σώμα ταλαντώνεται σε σχέση με τους τροχούς. Για τη δημιουργία της δυνατότητας σχετικής κίνησης των εξαρτημάτων κίνησης σε οριζόντια και κατακόρυφα επίπεδα ταυτόχρονα αξιόπιστη μετάδοσηδυνάμεις, η σύνδεση πραγματοποιείται στις περισσότερες περιπτώσεις με σφαιρικές αρθρώσεις.
Διαμήκης έλξη 1 (Εικ. 6, ένα) του μηχανισμού διεύθυνσης είναι σωληνοειδές με εξογκώματα κατά μήκος των άκρων για την τοποθέτηση των τμημάτων δύο μεντεσέδων. Κάθε άρθρωση αποτελείται από μια καρφίτσα 3 , κρακεράκια 4 και 7 , καλύπτοντας με σφαιρικές επιφάνειες το σφαιρικό κεφάλι του δακτύλου, ελατήρια 8 και περιοριστής 9 . Όταν σφίγγετε το βύσμα 5 η κεφαλή του δακτύλου συσφίγγεται με κροτίδες και το ελατήριο 8 συρρικνώνεται. Το περιστρεφόμενο ελατήριο εμποδίζει το παιχνίδι από τη φθορά και μειώνει τους κραδασμούς που μεταδίδονται από τους τροχούς στο σύστημα διεύθυνσης. Ο περιοριστής εμποδίζει την υπερβολική συμπίεση του ελατηρίου και αν σπάσει, δεν επιτρέπει στο δάκτυλο να βγει από τη σύνδεση με τη ράβδο. Τα ελατήρια βρίσκονται σε πρόσφυση σε σχέση με τα δάχτυλα 2 και 3 ώστε μέσω των ελατηρίων να μεταδίδονται οι δυνάμεις που δρουν στη ράβδο σαν από δίποδα 6 , και από τον περιστροφικό μοχλό.
 |
Ρύζι. 6. Ράβδοι τιμονιού του αυτοκινήτου GAZ:
ένα- διαμήκης σι- εγκάρσια
Στην εγκάρσια διαμήκη ράβδο, οι μεντεσέδες τοποθετούνται στις άκρες που βιδώνονται στα άκρα της ράβδου. Οι κλωστές στα άκρα της ράβδου έχουν συνήθως σκαλιστή κατεύθυνση. Επομένως, η περιστροφή της ώθησης 10 (Εικ. 6, σι) με σταθερές άκρες 11 μπορείτε να αλλάξετε το μήκος του προσαρμόζοντας τη μύτη των τροχών. Δάχτυλα 15 στερεωμένο άκαμπτα στους μοχλούς των ακίδων περιστροφής. Η επιφάνεια της μπάλας του δακτύλου πιέζεται από ένα προσυμπιεσμένο ελατήριο 12 μέσα από τη φτέρνα 13 σε κροτίδα 14 εγκατεστημένο μέσα στο άκρο της ράβδου. Μια τέτοια συσκευή μεντεσέ σάς επιτρέπει να μεταφέρετε απευθείας δυνάμεις από το δάχτυλο στη ράβδο και προς αντίστροφη κατεύθυνση. Ανοιξη 12 εξασφαλίζει την εξάλειψη του κενού στον μεντεσέ λόγω φθοράς. Έτσι, η κύρια διαφορά μεταξύ των συνδέσμων εγκάρσιου συνδέσμου και των αρθρώσεων διαμήκους συνδέσμου είναι ότι στους πρώτους δεν υπάρχουν ελατήρια μέσω των οποίων οι δυνάμεις μεταδίδονται απευθείας στον μηχανισμό διεύθυνσης.
Οι αρμοί της ράβδου τιμονιού λιπαίνονται μέσω εξαρτημάτων γράσου. Σε μερικά αυτοκίνητα σε μεντεσέδες λιπαντική ουσίατοποθετούνται κατά τη συναρμολόγηση και δεν απαιτείται η αναπλήρωσή του κατά τη λειτουργία.
Χαρακτηριστικά μηχανισμών διεύθυνσης με ανεξάρτητη ανάρτηση κατευθυνόμενων τροχών (ρύζι. 7 ) . Το σύστημα διεύθυνσης με ανεξάρτητη ανάρτηση πρέπει να αποκλείει την αυθαίρετη περιστροφή κάθε τροχού ξεχωριστά όταν ταλαντεύεται στην ανάρτηση. Για αυτό, είναι απαραίτητο ο άξονας ταλάντωσης του τροχού και της ράβδου μετάδοσης κίνησης να συμπίπτουν όσο το δυνατόν πλησιέστερα, κάτι που επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας σχισμένης εγκάρσιας ράβδου. Μια τέτοια ράβδος αποτελείται από αρθρωτά μέρη που κινούνται με τους τροχούς ανεξάρτητα το ένα από το άλλο.
Ρύζι. 7. Σχέδιο του μηχανισμού διεύθυνσης με ανεξάρτητη ανάρτηση:
1 - στάση? 2 - καρφίτσες περιστροφής. 3 – ο μοχλός ενός περιστροφικού πείρου. 4 και 9 – πλευρική έλξη
5 - μοχλός εκκρεμούς. 6 - δίποδα 7 - μηχανισμός διεύθυνσης 8 - μέτρια πρόσφυση.
Παρόμοιες πληροφορίες.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι μηχανισμών διεύθυνσης.Ξέρετε ότι όταν στρίβετε το τιμόνι, οι τροχοί του αυτοκινήτου γυρίζουν. Αλλά ανάμεσα στο στρίψιμο του τιμονιού και στο στρίψιμο των τροχών, λαμβάνουν χώρα ορισμένες ενέργειες.
Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά των δύο πιο συνηθισμένων τύπων μηχανισμών διεύθυνσης: μηχανισμού διεύθυνσης με ράφι και οδοντωτό τροχό και μηχανισμό υδραυλικού τιμονιού. παξιμάδι μπάλας. Θα μιλήσουμε επίσης για το υδραυλικό τιμόνι και θα μάθουμε για ενδιαφέρουσες τεχνολογίες για την ανάπτυξη συστημάτων διεύθυνσης που μπορούν να μειώσουν την κατανάλωση καυσίμου. Αλλά πρώτα απ 'όλα, θα δούμε πώς συμβαίνει η στροφή. Δεν είναι όλα τόσο απλά όσο μπορεί να φαίνονται.
στροφή αυτοκινήτου
Ίσως εκπλαγείτε αν μάθετε ότι όταν στρίβετε, οι τροχοί στον μπροστινό άξονα ακολουθούν διαφορετική διαδρομή. Για την παροχή ομαλή στροφή, κάθε τροχός πρέπει να περιγράφει έναν διαφορετικό κύκλο. Λόγω του γεγονότος ότι ο εσωτερικός τροχός περιγράφει έναν τροχό μικρότερης ακτίνας, αποδίδει περισσότερο απότομη στροφήπαρά εξωτερικά. Εάν σχεδιάσετε μια κάθετη σε κάθε τροχό, οι γραμμές θα τέμνονται στο κεντρικό σημείο περιστροφής. Η γεωμετρία στροφής κάνει τον εσωτερικό τροχό να περιστρέφεται περισσότερο από τον εξωτερικό τροχό.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι μηχανισμών διεύθυνσης. Τα πιο συνηθισμένα είναι το σύστημα διεύθυνσης με rack and pinion και το τιμόνι με μπίλια.
Ράφι και πινιόν τιμονιού
Το σύστημα διεύθυνσης με ράφι και πινιόν χρησιμοποιείται ευρέως σε επιβατικά αυτοκίνητα, ελαφρά φορτηγά και SUV. Στην πραγματικότητα, αυτός ο μηχανισμός είναι αρκετά απλός. Τα γρανάζια και τα γρανάζια στεγάζονται σε μεταλλικό σωλήνα με μια σχάρα να προεξέχει από κάθε πλευρά. Το άκρο του τιμονιού συνδέεται με κάθε πλευρά της σχάρας. Το γρανάζι μετάδοσης κίνησης συνδέεται με τον άξονα του μηχανισμού διεύθυνσης. Όταν στρίβετε το τιμόνι, η ταχύτητα αρχίζει να περιστρέφεται και θέτει τη σχάρα σε κίνηση. Η άκρη του τιμονιού στο άκρο της σχάρας συνδέεται με τον βραχίονα διεύθυνσης στον άξονα (βλ. εικόνα).
Οι λειτουργίες της βάσης ταχυτήτων με πινιόν είναι οι εξής:
- Μετατρέπει την περιστροφική κίνηση του τιμονιού στη γραμμική κίνηση που απαιτείται για την περιστροφή των τροχών.
- Παρέχει μια σχέση μετάδοσης για να διευκολύνει το στρίψιμο των τροχών.
Ο λόγος του κιβωτίου διεύθυνσης είναι ο λόγος του βαθμού διεύθυνσης προς τον βαθμό περιστροφής των τροχών. Για παράδειγμα, εάν ένα πλήρης στροφήΤο τιμόνι (360 μοίρες) στρέφει τον τροχό κατά 20 μοίρες, και στη συνέχεια η αναλογία του κιβωτίου του τιμονιού είναι 18:1 (360 διαιρούμενο με 20). Όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία, τόσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός διεύθυνσης. Όσο υψηλότερη είναι η αναλογία, τόσο λιγότερη προσπάθεια απαιτείται.
Συνήθως στους πνεύμονες σπορ αυτοκίνηταο λόγος τιμονιού είναι χαμηλότερος από μεγάλα αυτοκίνητακαι φορτηγά. Με χαμηλή σχέση μετάδοσης, η απόκριση του τιμονιού είναι πιο γρήγορη, επομένως δεν χρειάζεται να πιέζετε το τιμόνι να κάνει στροφή. Πως μικρότερο αυτοκίνητο, όσο μικρότερη είναι η μάζα του και, ακόμη και με χαμηλή σχέση μετάδοσης, δεν απαιτεί πρόσθετη προσπάθεια για να στρίψει.
Υπάρχουν και αυτοκίνητα με μεταβλητή σχέση μετάδοσηςμηχανισμός διεύθυνσης. Σε αυτήν την περίπτωση, το ράφι και το πινιόν έχει διαφορετικό βήμα δοντιών (αριθμός δοντιών ανά ίντσα) στο κέντρο και στα πλάγια. Ως αποτέλεσμα, το αυτοκίνητο αντιδρά στο τιμόνι γρηγορότερα (η σχάρα βρίσκεται πιο κοντά στο κέντρο) και η προσπάθεια μειώνεται επίσης όταν το τιμόνι στρίβει στο στοπ.
Power rack και πινιόν τιμόνι
Με την παρουσία υδραυλικού τιμονιού rack και πινιόν, η σχάρα έχει ελαφρώς διαφορετικό σχεδιασμό.
Μέρος του rack περιλαμβάνει έναν κύλινδρο με ένα έμβολο στη μέση. Το έμβολο συνδέεται με το ράφι. Υπάρχουν δύο τρύπες και στις δύο πλευρές του εμβόλου. Παροχή υγρού κάτω υψηλή πίεσηστη μία πλευρά του εμβόλου θέτει το έμβολο σε κίνηση, περιστρέφει το ράφι, παρέχοντας ενίσχυση του μηχανισμού διεύθυνσης. Τιμόνι με μπίλια παξιμάδι
Σε πολλά φορτηγά και SUV μπορείτε να βρείτε ένα μηχανισμό διεύθυνσης με μπίλια. Αυτό το σύστημαελαφρώς διαφορετικό από τον μηχανισμό rack και πινιόν.Το σύστημα διεύθυνσης με σφαιρικό παξιμάδι περιλαμβάνει ατέρμονα. Συμβατικά, το ατέρμονα γρανάζι μπορεί να χωριστεί σε δύο μέρη. Το πρώτο μέρος είναι ένα μεταλλικό μπλοκ με οπή με σπείρωμα. Αυτό το μπλοκέχει δόντια στο εξωτερικό που συνδυάζονται με μια ταχύτητα που οδηγεί μπράτσο τιμονιού(βλέπε εικόνα). Το τιμόνι συνδέεται με μια ράβδο με σπείρωμα, παρόμοια με ένα μπουλόνι, τοποθετημένη σε μια τρύπα με σπείρωμα στο μπλοκ. Καθώς το τιμόνι γυρίζει, το μπουλόνι γυρίζει μαζί του. Αντί να βιδώνεται σε ένα μπλοκ όπως τα κανονικά μπουλόνια, αυτό το μπουλόνι στερεώνεται έτσι ώστε όταν περιστρέφεται, να οδηγεί το μπλοκ, το οποίο με τη σειρά του κινεί το γρανάζι ατέρμονα. 
Το μπουλόνι δεν περνάει μέσα στο μπλοκ καθώς είναι γεμάτο με ρουλεμάν που κυκλοφορούν μέσω του μηχανισμού. ρουλεμάνχρησιμοποιούνται για δύο σκοπούς: Μειώνουν την τριβή και τη φθορά του γραναζιού και επίσης μειώνουν τη ρύπανση του μηχανισμού. Εάν δεν υπάρχουν μπάλες στον μηχανισμό διεύθυνσης, για κάποιο χρονικό διάστημα τα δόντια δεν θα ακουμπούν μεταξύ τους και θα αισθάνεστε ότι το τιμόνι έχει χάσει την ακαμψία του.
Ο υδραυλικός ενισχυτής στον μηχανισμό διεύθυνσης με ένα σφαιρικό παξιμάδι λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως στο μηχανισμό διεύθυνσης rack και πινιόν. Η ενίσχυση παρέχεται από την παροχή υγρού υπό υψηλή πίεση στη μία πλευρά του μπλοκ.
Υδραυλικό τιμόνι
Εκτός από τον ίδιο τον μηχανισμό διεύθυνσης, ο υδραυλικός ενισχυτής περιλαμβάνει πολλά κύρια εξαρτήματα. Αντλία
Η αντλία πτερυγίων τροφοδοτεί το σύστημα διεύθυνσης με υδραυλική ισχύ (βλ. εικόνα). Ο κινητήρας κινεί την αντλία με ιμάντα και τροχαλία. Η αντλία περιλαμβάνει χωνευτές λεπίδες που περιστρέφονται σε θάλαμο οβάλ σχήματος.Κατά την περιστροφή, οι λεπίδες σπρώχνονται προς τα έξω υδραυλικό υγρό χαμηλή πίεσηαπό τη γραμμή επιστροφής στην έξοδο υψηλής πίεσης. Η ισχύς της ροής εξαρτάται από τον αριθμό των στροφών του κινητήρα του αυτοκινήτου. Ο σχεδιασμός της αντλίας παρέχει την απαραίτητη πίεση ακόμη και σε ρελαντί. Ως αποτέλεσμα, η αντλία κινεί περισσότερο υγρό όταν ο κινητήρας λειτουργεί για περισσότερο υψηλές στροφές.
Η αντλία έχει βαλβίδα ασφαλείας, η οποία παρέχει σωστή πίεση, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική σε υψηλές στροφές κινητήρα, όταν παρέχεται μεγάλος όγκος υγρού.
περιστροφική βαλβίδα
Ο υδραυλικός ενισχυτής πρέπει να βοηθά τον οδηγό μόνο όταν ασκεί δύναμη στο τιμόνι (όταν στρίβει). Ελλείψει προσπάθειας (για παράδειγμα, όταν οδηγείτε σε ευθεία γραμμή), το σύστημα δεν πρέπει να παρέχει βοήθεια. Η συσκευή που καθορίζει την εφαρμογή δύναμης στο τιμόνι ονομάζεται περιστροφική βαλβίδα.Το κύριο συστατικό μιας περιστροφικής βαλβίδας είναι η ράβδος στρέψης. Μια ράβδος στρέψης είναι μια λεπτή μεταλλική ράβδος που περιστρέφεται υπό τη δράση μιας ροπής. Κορυφαίο άκροη ράβδος στρέψης συνδέεται με το τιμόνι και η κάτω με το γρανάζι ή το γρανάζι (που περιστρέφει τους τροχούς), με τη ροπή της ράβδου στρέψης ίση με τη ροπή που εφαρμόζει ο οδηγός για να περιστρέφει τους τροχούς. Όσο μεγαλύτερη είναι η εφαρμοζόμενη ροπή, τόσο περισσότερη συστροφήσυστροφή. Το τμήμα εισόδου του άξονα του μηχανισμού διεύθυνσης σχηματίζει το εσωτερικό μέρος της περιστροφικής βαλβίδας. Συνδέεται επίσης με το πάνω μέρος της ράβδου στρέψης. Το κάτω μέρος της ράβδου στρέψης συνδέεται με το εξωτερικό μέρος της περιστροφικής βαλβίδας. Η ράβδος στρέψης περιστρέφει επίσης τον μηχανισμό διεύθυνσης, συνδυάζοντας το γρανάζι μετάδοσης κίνησης ή το γρανάζι, ανάλογα με τον τύπο του μηχανισμού διεύθυνσης.
Κατά την περιστροφή, η ράβδος στρέψης περιστρέφει το εσωτερικό μέρος της περιστροφικής βαλβίδας, ενώ το εξωτερικό μέρος παραμένει ακίνητο. Εξαιτίας του γεγονότος ότι εσωτερικό μέροςΗ βαλβίδα συνδέεται επίσης με τον άξονα του τιμονιού (και επομένως με το τιμόνι), ο αριθμός των στροφών του εσωτερικού της βαλβίδας εξαρτάται από τη ροπή που εφαρμόζει ο οδηγός.
Όταν το τιμόνι είναι ακίνητο, και οι δύο υδραυλικοί σωλήνες παρέχουν ίση πίεση στο γρανάζι. Όταν όμως περιστρέφεται η βαλβίδα, τα κανάλια ανοίγουν για να τροφοδοτήσουν υγρό υπό υψηλή πίεση στον αντίστοιχο σωλήνα.
Η πρακτική δεν έχει δείξει την υψηλότερη απόδοση αυτού του τύπου υδραυλικού τιμονιού.
Καινοτόμο υδραυλικό τιμόνι
Επειδή η αντλία υδραυλικού τιμονιού στα περισσότερα οχήματα αντλεί συνεχώς υγρό, καταναλώνει ενέργεια και καύσιμο. Είναι λογικό να υπολογίζουμε σε μια σειρά από καινοτομίες που θα βελτιώσουν την οικονομία καυσίμου. Μία από τις πιο επιτυχημένες ιδέες είναι ένα σύστημα ελεγχόμενο από υπολογιστή. Αυτό το σύστημα εξαλείφει εντελώς τη μηχανική σύνδεση μεταξύ του τιμονιού και του μηχανισμού διεύθυνσης, αντικαθιστώντας το ηλεκτρονικό σύστημαδιαχείριση.Στην πραγματικότητα, το τιμόνι λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως το τιμόνι για παιχνίδια στον υπολογιστή. Το τιμόνι θα είναι εξοπλισμένο με αισθητήρες που θα δίνουν στο αυτοκίνητο σήματα σχετικά με την κατεύθυνση κίνησης των τροχών και των κινητήρων που παρέχουν απόκριση στις ενέργειες του αυτοκινήτου. Η έξοδος από αυτούς τους αισθητήρες θα χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο του υδραυλικού τιμονιού. Σε αυτή την περίπτωση, εξαλείφεται η ανάγκη για άξονα διεύθυνσης, ο οποίος αυξάνεται ελεύθερος χώροςστο χώρο του κινητήρα.
Η General Motors παρουσίασε το πρωτότυπο αυτοκίνητο Hy-wire, το οποίο έχει ήδη εγκατεστημένο ένα τέτοιο σύστημα. Διακριτικό χαρακτηριστικόένα τέτοιο σύστημα με ηλεκτρονικός έλεγχοςαπό την GM είναι ότι μπορείτε να προσαρμόσετε τον χειρισμό του αυτοκινήτου μόνοι σας χρησιμοποιώντας τον νέο υπολογιστή λογισμικόχωρίς αντικατάσταση μηχανικών εξαρτημάτων. Στα ηλεκτρονικά ελεγχόμενα αυτοκίνητα του μέλλοντος, μπορείτε να προσαρμόσετε το σύστημα ελέγχου σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας με το πάτημα μερικών κουμπιών. Όλα είναι πολύ απλά! Τα τελευταία πενήντα χρόνια, το σύστημα διεύθυνσης δεν έχει αλλάξει πολύ. Αλλά την επόμενη δεκαετία θα δούμε μια εποχή πιο αποδοτικών αυτοκινήτων.
