Τιμόνι αυτοκινήτου: συσκευή, απαιτήσεις

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 13:46

Το σύστημα διεύθυνσης είναι ένα από τα πιο βασικά σε ένα αυτοκίνητο. Αυτό είναι ένα σύνολο μηχανισμών που συγχρονίζουν τη θέση του τιμονιού και τη γωνία περιστροφής των μπροστινών τροχών. Η κύρια λειτουργία για κάθε όχημα είναι να παρέχει τη δυνατότητα να στρίβει και να διατηρεί την κατεύθυνση που έχει ορίσει ο οδηγός.

Συσκευή

Δομικά, το τιμόνι ενός αυτοκινήτου αποτελείται από δύο κύρια εξαρτήματα. Όσον αφορά τους μηχανισμούς, μπορούν να εφαρμοστούν με διαφορετικούς τρόπους.

Το τιμόνι είναι απαραίτητο για το τιμόνι. Ο οδηγός μέσω αυτού υποδεικνύει την κατεύθυνση προς την οποία κινείται το αυτοκίνητο. Στα σύγχρονα αυτοκίνητα, το τιμόνι μπορεί να εξοπλιστεί επιπλέον με κλειδιά και χειριστήρια για τον έλεγχο των συστημάτων πολυμέσων και πλοήγησης. Εάν ο οδηγός αντικαταστήσει το σύστημα πολυμέσων στο μέλλον, πρέπει να αγοράσετε έναν προσαρμογέα τιμονιού για να ρυθμίσετε το ραδιόφωνο από το τιμόνι. Υπάρχει επίσης ένα μαξιλάρι μέσα στο στοιχείοασφάλεια.

Επόμενο στο σύστημα είναι η κολόνα του τιμονιού. Σε τι χρησιμεύει; Είναι απαραίτητο να μεταφερθεί η δύναμη που ασκεί ο οδηγός στο τιμόνι στον μηχανισμό. Το εξάρτημα είναι άξονας με μεντεσέ. Τις περισσότερες φορές είναι ένα μικρό κάρδανο. Συχνά οι κολώνες του τιμονιού παρέχουν ασφάλεια σε περίπτωση κλοπής. Έτσι, ο σχεδιασμός είναι εξοπλισμένος με μηχανικά ή ηλεκτρικά συστήματα μπλοκαρίσματος. Επίσης στη στήλη είναι ο διακόπτης ανάφλεξης, οι μοχλοί στροφής, τα φώτα, οι υαλοκαθαριστήρες.

Ο μηχανισμός διεύθυνσης δέχεται δύναμη από τον άξονα της κολόνας και στη συνέχεια τη μετατρέπει σε περιστροφή των τροχών. Ο σχεδιασμός του μηχανισμού διεύθυνσης είναι ένα κιβώτιο ταχυτήτων με μια συγκεκριμένη σχέση μετάδοσης.

Το σύστημα διαθέτει επίσης μονάδα δίσκου. Αυτό είναι ένα σύστημα ράβδων και άκρων που παίρνουν τη δύναμη από τον άξονα και στη συνέχεια τη μεταφέρουν στις άκρες και στο σύστημα του τιμονιού.

Ακόμη και στα περισσότερα σχέδια συστημάτων διεύθυνσης υπάρχει ενισχυτής. Μπορεί να είναι υδραυλικό ή ηλεκτρικό. Είναι απαραίτητο να αυξηθούν οι δυνάμεις περιστροφής που πηγαίνουν από το τιμόνι στους τροχούς. Μπορούν επίσης να διακριθούν πρόσθετα στοιχεία - αυτά είναι αμορτισέρ ή αμορτισέρ, καθώς και διάφορα στοιχειώδη συστήματα.

Μηχανισμοί διεύθυνσης: τύποι

Ανάλογα με το κιβώτιο ταχυτήτων που είναι εγκατεστημένο σε ένα συγκεκριμένο αυτοκίνητο, ο μηχανισμός διεύθυνσης μπορεί να είναι κρεμαγιέρα και πινιόν, σκουλήκι ή βίδα. Θα εξετάσουμε το καθένα ξεχωριστά.

Ρακέτα

Αυτή είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη συσκευή που οι περισσότεροισύγχρονα αυτοκίνητα. Το κύριο στοιχείο είναι η σχάρα και ο εξοπλισμός. Ο τελευταίος εμπλέκεται συνεχώς με τη βάση ταχυτήτων και βρίσκεται στον άξονα του τιμονιού.

Η αρχή λειτουργίας αυτού του μηχανισμού είναι η εξής. Όταν γυρίζει το τιμόνι, η βάση ταχυτήτων μετακινείται προς τα αριστερά ή προς τα δεξιά. Μαζί με αυτό κινούνται οι ράβδοι τιμονιού, οι οποίες συνδέονται με τις άκρες και αυτές, με τη σειρά τους, με τις αρθρώσεις του τιμονιού. Έτσι, οι τροχοί του αυτοκινήτου μπορούν να στρίψουν στην επιθυμητή γωνία για τον οδηγό.

Ο μηχανισμός rack and pinion είναι αρκετά απλός, ενώ διακρίνεται από υψηλή απόδοση και ακαμψία. Ωστόσο, παρ' όλα τα πλεονεκτήματά του, το ράφι τιμονιού είναι πολύ ευαίσθητο στα φορτία, ειδικά στα κρουστικά φορτία από την οδήγηση πάνω από προσκρούσεις στο δρόμο. Επίσης, λόγω του σχεδιασμού του, είναι επιρρεπής σε κραδασμούς. Η σχάρα τιμονιού βρίσκεται πιο συχνά σε αυτοκίνητα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς, όπου η μπροστινή ανάρτηση είναι ανεξάρτητου τύπου.

Σκουλήκι

Αυτός ο μηχανισμός διεύθυνσης βασίζεται σε ένα σφαιροειδές σκουλήκι. Αυτός είναι ένας άξονας σκουληκιού με μεταβλητή διάμετρο. Συνδέεται με τον άξονα του τιμονιού. Περιλαμβάνεται επίσης ρολό. Ένας βραχίονας διεύθυνσης είναι τοποθετημένος στον άξονα του κυλίνδρου, ο οποίος συνδέεται μηχανικά με τις ράβδους τιμονιού.

Κατά την περιστροφή του τιμονιού, ο κύλινδρος κυλά πάνω από το σκουλήκι, θέτοντας έτσι τον βραχίονα του τιμονιού σε κίνηση. Το τελευταίο ως αποτέλεσμα μετακινεί τις ράβδους κίνησης. Λόγω αυτού, τα τιμόνια στρίβουν προς την κατεύθυνση που χρειάζεται ο οδηγός.

Αυτή η επιλογή είναι λιγότερο επιρρεπής σε οποιαδήποτε φορτία, συμπεριλαμβανομένων των κραδασμών. Επιπλέον, μεγάλες γωνίες περιστροφής και καλύτεραικανότητα ελιγμών για ένα αυτοκίνητο. Αλλά υπάρχουν και μειονεκτήματα εδώ. Έτσι, ο ατέρμονας εξοπλισμός είναι πιο περίπλοκος από την άποψη της κατασκευής και επομένως πιο ακριβός. Ο μηχανισμός απαιτεί πολλές συνδέσεις για να λειτουργήσει σωστά, απαιτώντας περιοδικές και σύνθετες ρυθμίσεις.

Αυτή η σχεδίαση μπορεί να βρεθεί σε οχήματα με αυξημένες επιδόσεις σε cross-country, καθώς και με εξαρτημένη ανάρτηση ενός ζεύγους κατευθυνόμενων τροχών. Ένας άλλος μηχανισμός βρίσκεται σε μικρά φορτηγά και λεωφορεία. Το τιμόνι ατέρμονας εγκαταστάθηκε σε VAZ κλασικών μοντέλων.

Μηχανισμός βιδών

Τα ακόλουθα στοιχεία συνδυάζονται σε αυτή τη λύση. Αυτή είναι μια βίδα που είναι τοποθετημένη στον άξονα του τιμονιού, ένα παξιμάδι που κινείται κατά μήκος της βίδας, μια σχάρα γραναζιών στο παξιμάδι, ένας τομέας που συνδέεται με το ράφι και επίσης ένα δίποδο. Το τελευταίο βρίσκεται στον άξονα του τομέα γραναζιών. Από τα χαρακτηριστικά, διακρίνεται μια βιδωτή σύνδεση με παξιμάδι. Εδώ γίνεται χρησιμοποιώντας μεγάλο αριθμό μικρών μπάλων. Οι μπάλες μπορούν να μειώσουν σημαντικά τη δύναμη τριβής μεταξύ κινούμενων μερών και έτσι να μειώσουν τη φθορά.

Η αρχή λειτουργίας του μηχανισμού μοιάζει με τη λειτουργία ενός συστήματος σκουληκιών. Όταν ο οδηγός ενεργεί στο τιμόνι, ο άξονας τίθεται σε κίνηση και μαζί του περιστρέφεται η βίδα που κινεί το παξιμάδι. Σε αυτή την περίπτωση, οι μπάλες κινούνται μέσα στον μηχανισμό. Το παξιμάδι, όταν εκτίθεται στο ράφι, κινεί τον τομέα του γραναζιού. Το τιμόνι κινείται επίσης μαζί με τον τομέα.

Αυτό το τιμόνι είναι πιο αποτελεσματικό από τον ατέρμονα. Το σύστημα είναι εγκατεστημένο σεπολυτελή αυτοκίνητα, βαρέα φορτηγά και διάφορα μοντέλα λεωφορείων.

Υδραυλικό τιμόνι

Όλα τα παραπάνω συστήματα απαιτούσαν κάποια προσπάθεια. Για να διευκολύνουν τη λειτουργία των αυτοκινήτων, καθώς και για να διασφαλίσουν ότι η οδήγηση φέρνει συναισθήματα και καλή διάθεση, οι μηχανικοί δημιούργησαν μια συσκευή που σας επιτρέπει να οδηγείτε ένα αυτοκίνητο χωρίς σχεδόν καμία προσπάθεια. Αυτή η συσκευή ονομάζεται ενισχυτής. Σήμερα, τα περισσότερα αυτοκίνητα είναι εξοπλισμένα με ένα τέτοιο σύστημα.

Κάντε διάκριση μεταξύ υδραυλικού, ηλεκτρικού, υδροηλεκτρικού υδραυλικού συστήματος διεύθυνσης. Οι πνευματικοί μηχανισμοί μπορούν επίσης να διακριθούν.

Υδραυλικό τιμόνι

Αυτό είναι ένα από τα δομικά στοιχεία του συστήματος ελέγχου. Εδώ, όταν γυρίζει το τιμόνι, η κύρια δύναμη δημιουργείται από μια υδραυλική κίνηση.

Ο απλούστερος ενισχυτής είναι μια αντλία που κινείται από στροφαλοφόρο άξονα. Αυτή η λύση έχει απόδοση που είναι ευθέως ανάλογη με τις στροφές του κινητήρα. Αυτό είναι σύμφωνο με τις ανάγκες οδήγησης. Εάν η ταχύτητα είναι μέγιστη, τότε απαιτείται ελάχιστο κέρδος και αντίστροφα.

Αυτό το σύστημα λειτουργεί ως εξής. Όταν οδηγείτε ευθεία, η αντλία διεύθυνσης κυκλοφορεί το υδραυλικό υγρό. Όταν περιστρέφεται το τιμόνι, η ράβδος στρέψης στρίβει. Η διαδικασία συνοδεύεται από την περιστροφή του καρουλιού σε σχέση με το χιτώνιο του διανομέα. Τα κανάλια ανοίγουν και το υγρό εισέρχεται σε μία από τις κοιλότητες του κυλίνδρου ισχύος. Υγρό απόη άλλη κοιλότητα μπαίνει στη δεξαμενή. Το έμβολο στον μηχανισμό ισχύος κινεί το ράφι. Η δύναμη μεταδίδεται στις ράβδους του τιμονιού, γεγονός που οδηγεί στην περιστροφή των κατευθυνόμενων τροχών.

Όταν οι στροφές γίνονται σε χαμηλές ταχύτητες, ο ενισχυτής λειτουργεί με τη μέγιστη απόδοση. Με βάση τα σήματα από τους αισθητήρες, η ECU αυξάνει την ταχύτητα της αντλίας. Το υγρό εργασίας εισέρχεται πιο εντατικά στον κύλινδρο του μηχανισμού ισχύος. Αυτό μειώνει την προσπάθεια που απαιτείται για να στρίψετε το τιμόνι.

Ηλεκτρικός ενισχυτής: χαρακτηριστικά

Αυτός ο τύπος συστήματος διεύθυνσης είναι πιο περίπλοκος. Υπάρχουν πολλοί αισθητήρες εδώ. Το σύστημα αποτελείται από έναν ηλεκτροκινητήρα και μηχανικά στοιχεία. Τα πιο συνηθισμένα σχέδια είναι με δύο γρανάζια, καθώς και με παράλληλη κίνηση. Αυτός ο ενισχυτής βρίσκεται συχνά στην ίδια μονάδα με τον μηχανισμό του συστήματος διεύθυνσης.

Όταν ο οδηγός γυρίζει το τιμόνι, η ράβδος στρέψης στρίβεται ή ξεβιδώνεται. Αυτό μετράται από έναν αισθητήρα - λαμβάνεται υπόψη η τρέχουσα ροπή και η γωνία περιστροφής. Λαμβάνεται επίσης υπόψη η ταχύτητα κίνησης. Όλοι αυτοί οι αριθμοί αποστέλλονται στην ECU, η οποία υπολογίζει την απαιτούμενη δύναμη. Με την αλλαγή της ισχύος του ρεύματος, αλλάζει η δύναμη στη ράγα του μηχανισμού.

Συμπέρασμα

Αυτά είναι όλα τα συστήματα διεύθυνσης των σύγχρονων αυτοκινήτων που υπάρχουν σήμερα. Ίσως οι μηχανικοί να βρουν καλύτερες λύσεις στο μέλλον. Στο μεταξύ, αρκεί μια σχάρα υδραυλικού τιμονιού.