Кормилно управление на автомобил: устройство, изисквания

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:27

Кормилната система е една от най-основните в автомобила. Това е набор от механизми, които синхронизират позицията на волана и ъгъла на въртене на предните управлявани колела. Основната функция на всяко превозно средство е да осигури възможност за завиване и поддържане на посоката, зададена от водача.

Устройство

Структурно, кормилното управление на автомобила се състои от няколко основни компонента. Що се отнася до механизмите, те могат да бъдат приложени по различни начини.

Воланът е необходим за управление. Шофьорът през него указва посоката, в която се движи автомобилът. В съвременните автомобили воланът може да бъде допълнително оборудван с клавиши и контроли за управление на мултимедийни и навигационни системи. Ако водачът замени мултимедийната система в бъдеще, трябва да се закупи адаптер за кормилно управление, за да регулира радиото от волана. Вътре в елемента има и възглавницасигурност.

Следващата в системата е кормилната колона. За какво е? Необходимо е да се прехвърли силата, която водачът прилага към волана, към механизма. Частта е вал с панта. По-често това е малък кардан. Често кормилните колони осигуряват безопасност в случай на кражба. Така че дизайнът е оборудван с механични или електрически блокиращи системи. Също така на колоната е ключът за запалване, завъртете лостовете, включете светлините, чистачките на предното стъкло.

Кормилният механизъм получава сила от вала на колоната и след това я трансформира в завъртане на колелата. Конструкцията на кормилния механизъм е скоростна кутия с определено предавателно отношение.

Системата също има устройство. Това е система от пръти и накрайници, които поемат силата от вала и след това я прехвърлят към накрайниците и системата на волана.

Дори в повечето конструкции на кормилни системи има усилвател. Може да бъде хидравличен или електрически. Необходимо е да се увеличат ротационните сили, които преминават от волана към колелата. Могат да се разграничат и допълнителни елементи - това са амортисьори или амортисьори, както и различни елементарни системи.

Управляващи механизми: типове

В зависимост от това коя скоростна кутия е монтирана в даден автомобил, кормилният механизъм може да бъде зъбна рейка, червячен или винт. Ще разгледаме всеки от тях поотделно.

ракета

Това е широко използвано устройство, което повечетомодерни автомобили. Основният елемент е багажникът и предавката. Последният е постоянно захванат със зъбната рейка и се намира на кормилния вал.

Принципът на действие на този механизъм е както следва. При завъртане на волана скоростната рейка се движи наляво или надясно. Заедно с него се движат кормилните щанги, които са свързани към върховете, а тези от своя страна към кормилните кокалчета. Така колелата на автомобила могат да се завъртят до желания ъгъл за водача.

Механизмът на рейка и зъбно колело е доста прост, но се отличава с висока ефективност и твърдост. Но въпреки всичките си достойнства, кормилната рейка е много чувствителна към натоварвания, особено към ударни натоварвания от шофиране по неравности по пътя. Освен това, поради своя дизайн, той е податлив на вибрации. Кормилната рейка най-често се среща при автомобили с предно предаване, където предното окачване е от независим тип.

Червей

Този механизъм за управление е базиран на глобоиден червей. Това е червячен вал с променлив диаметър. Той е свързан към кормилния вал. Включена е и ролка. На ролковия вал е монтирано кормилно рамо, което е механично свързано с кормилните щанги.

По време на въртенето на волана ролката се преобръща върху червяка, като по този начин привежда кормилното рамо в движение. Последният в резултат на това премества задвижващите пръти. Поради това воланите се въртят в посоката, от която се нуждае водачът.

Тази опция е по-малко податлива на всякакви натоварвания, включително удар. В допълнение, големи ъгли на завъртане и по-добреманевреност за автомобил. Но тук има и недостатъци. Така че червячната предавка е по-сложна по отношение на производството и следователно по-скъпа. Механизмът изисква много връзки, за да функционира правилно, изискващи периодични и сложни настройки.

Този дизайн може да се намери при превозни средства с повишена проходимост, както и с зависимо окачване на чифт управлявани колела. Друг механизъм се среща при малките камиони и автобуси. Червячно управление беше инсталирано на VAZ на класически модели.

Винтов механизъм

Следните елементи са комбинирани в това решение. Това е винт, който е монтиран на кормилния вал, гайка, която се движи по протежение на винта, зъбна рейка на гайката, сектор, свързан към стойката, а също и двунога. Последният е разположен на вала на зъбния сектор. От характеристиките може да се различи връзката гайка-винт. Тук се прави с помощта на голям брой малки топчета. Топките могат значително да намалят силата на триене между движещите се части и по този начин да намалят износването.

Принципът на действие на механизма наподобява работата на червейна система. Когато водачът действа върху волана, валът се привежда в движение, а с него и винтът, който движи гайката, се върти. В този случай топките се движат вътре в механизма. Гайката, когато е изложена на рейката, премества сектора на зъбното колело. Кормилното рамо също се движи заедно със сектора.

Това кормилно управление е по-ефективно от червячната предавка. Системата е инсталирана налуксозни автомобили, тежки камиони и различни модели автобуси.

Сервоуправление

Всички горепосочени системи изискваха известни усилия. За да улеснят работата на автомобилите, както и да гарантират, че шофирането носи емоции и добро настроение, инженерите са създали устройство, което ви позволява да управлявате кола без почти никакви усилия. Това устройство се нарича усилвател. Днес повечето автомобили са оборудвани с такава система.

Разграничаване между хидравлично, електрическо, хидроелектрическо кормилно управление. Пневматичните механизми също могат да бъдат разграничени.

Сервоуправление

Това е един от структурните елементи на системата за управление. Тук, когато воланът се завърти, основната сила се генерира от хидравлично задвижване.

Най-простият усилвател е помпа, задвижвана от колянов вал. Това решение има производителност, която е право пропорционална на оборотите на двигателя. Това е в съответствие с нуждите за шофиране. Ако скоростта е максимална, тогава се изисква минимално усилване и обратно.

Тази система работи по следния начин. Когато се движите направо, кормилната помпа циркулира хидравличната течност. При завъртане на волана торсионната греда се усуква. Процесът е придружен от въртене на макарата спрямо разпределителната втулка. Каналите се отварят и течността влиза в една от кухините на силовия цилиндър. Течност отдругата кухина отива в резервоара. Буталото в силовия механизъм движи рейката. Силата се предава на кормилните щанги, което води до въртене на управляваните колела.

Когато завоите се правят при ниски скорости, усилвателят работи с максимална производителност. Въз основа на сигналите от сензорите, ECU увеличава скоростта на помпата. Работната течност навлиза по-интензивно в цилиндъра на силовия механизъм. Това намалява усилието, необходимо за завъртане на волана.

Електрически усилвател: функции

Този тип кормилно устройство е по-сложен. Тук има много сензори. Системата се състои от електродвигател и механични елементи. Най-често срещаните конструкции са с две предавки, както и с успоредно задвижване. Този усилвател често се намира в едно и също устройство с механизма на кормилната система.

Когато водачът завърти волана, торсионната греда се усуква или развива. Това се измерва от сензор - отчитат се текущият въртящ момент и ъгълът на въртене. Скоростта на движение също се взема предвид. Всички тези числа се изпращат на ECU, който изчислява необходимата сила. Чрез промяна на силата на тока, силата върху шината на механизма се променя.

Заключение

Това са всички системи за управление на съвременните автомобили, които съществуват днес. Може би инженерите ще излязат с по-добри решения в бъдеще. Междувременно кормилната рейка е достатъчна.