Riadenie auta: zariadenie, požiadavky

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:21

Systém riadenia je jedným z najzákladnejších v aute. Ide o súbor mechanizmov, ktoré synchronizujú polohu volantu a uhol natočenia predných riadených kolies. Hlavnou funkciou každého vozidla je poskytnúť možnosť otáčať sa a udržiavať smer nastavený vodičom.

Device

Konštrukčne sa riadenie auta skladá z niekoľkých hlavných komponentov. Čo sa týka mechanizmov, môžu byť implementované rôznymi spôsobmi.

Na riadenie je potrebný volant. Vodič cez ňu udáva smer, ktorým sa auto pohybuje. V moderných automobiloch môže byť volant dodatočne vybavený klávesmi a ovládačmi na ovládanie multimediálnych a navigačných systémov. Ak vodič v budúcnosti vymení multimediálny systém, je potrebné dokúpiť adaptér na riadenie na nastavenie rádia z volantu. Vo vnútri prvku je tiež vankúšbezpečnosť.

Ďalším v systéme je stĺpik riadenia. Načo to je? Na mechanizmus je potrebné preniesť silu, ktorou vodič pôsobí na volant. Súčasťou je hriadeľ s pántom. Častejšie ide o malý kardan. Stĺpiky riadenia často poskytujú bezpečnosť v prípade krádeže. Dizajn je teda vybavený mechanickými alebo elektrickými blokovacími systémami. Na stĺpe je aj spínač zapaľovania, otočte páčky, zapnite svetlá, stierače čelného skla.

Mechanizmus riadenia prijíma silu z hriadeľa stĺpika a potom ju premieňa na otáčanie kolies. Konštrukcia mechanizmu riadenia je prevodovka s určitým prevodovým pomerom.

Systém má aj disk. Ide o systém tyčí a hrotov, ktoré odoberajú silu z hriadeľa a potom ju prenášajú na hroty a systém volantu.

Dokonca aj vo väčšine návrhov riadiacich systémov je zosilňovač. Môže byť hydraulický alebo elektrický. Je potrebné zvýšiť rotačné sily, ktoré idú z volantu na kolesá. Dajú sa rozlíšiť aj prídavné prvky - sú to tlmiče alebo tlmiče, ako aj rôzne elementárne systémy.

Mechanizmy riadenia: typy

V závislosti od toho, ktorá prevodovka je nainštalovaná v konkrétnom aute, môže byť mechanizmus riadenia hrebeňový, šnekový alebo skrutkový. Každú z nich zvážime samostatne.

Racket

Toto je široko používané zariadenie, ktoré najviacmoderné autá. Hlavným prvkom je stojan a výstroj. Ten je neustále v zábere s ozubenou tyčou a nachádza sa na hriadeli riadenia.

Princíp fungovania tohto mechanizmu je nasledujúci. Pri otáčaní volantu sa ozubená tyč pohybuje doľava alebo doprava. Spolu s ním sa pohybujú riadiace tyče, ktoré sú spojené s hrotmi a tie zase s kĺbmi riadenia. Kolesá auta sa tak môžu natočiť do požadovaného uhla pre vodiča.

Mechanizmus hrebeňa a pastorka je pomerne jednoduchý, pričom sa vyznačuje vysokou účinnosťou a tuhosťou. Ale napriek všetkým svojim prednostiam je hrebeň riadenia veľmi citlivý na zaťaženie, najmä na rázové zaťaženie spôsobené prejazdom nerovností na ceste. Taktiež je vďaka svojmu dizajnu náchylný na vibrácie. Hrebeň riadenia sa najčastejšie vyskytuje na autách s predným náhonom, kde je predné zavesenie nezávislého typu.

Červ

Tento mechanizmus riadenia je založený na globoidnom červovi. Ide o šnekový hriadeľ s premenlivým priemerom. Je pripojený k hriadeľu riadenia. Súčasťou je aj valček. Rameno riadenia je nainštalované na hriadeli valca, ktorý je mechanicky spojený s tyčami riadenia.

Počas otáčania volantu sa valec prevaľuje cez šneku, čím sa rameno riadenia uvádza do pohybu. V dôsledku toho sa pohybujú hnacie tyče. Vďaka tomu sa volanty otáčajú v smere, ktorý vodič potrebuje.

Táto možnosť je menej náchylná na akékoľvek zaťaženie vrátane otrasov. Navyše veľké uhly otáčania a lepšiemanévrovateľnosť pre auto. Ale sú tu aj nevýhody. Závitovkový prevod je teda z hľadiska výroby zložitejší, a teda aj drahší. Mechanizmus vyžaduje veľa spojení, aby správne fungoval, čo si vyžaduje pravidelné a zložité úpravy.

Tento dizajn možno nájsť na vozidlách so zvýšeným výkonom v teréne, ako aj so závislým zavesením dvojice riadených kolies. Ďalší mechanizmus sa nachádza na malých nákladných autách a autobusoch. Šnekové riadenie bolo nainštalované na VAZ klasických modelov.

Skrutkový mechanizmus

V tomto riešení sú kombinované nasledujúce prvky. Ide o skrutku, ktorá je namontovaná na hriadeli riadenia, maticu, ktorá sa pohybuje pozdĺž skrutky, ozubenú tyč na matici, sektor pripojený k hrebeňu a tiež dvojnožku. Ten je umiestnený na hriadeli prevodového sektora. Z vlastností možno rozlíšiť spojenie matica-skrutka. Tu sa vyrába pomocou veľkého množstva malých guľôčok. Guľôčky môžu výrazne znížiť treciu silu medzi pohyblivými časťami a tým znížiť opotrebenie.

Princíp fungovania mechanizmu pripomína činnosť šnekového systému. Keď vodič pôsobí na volant, hriadeľ sa uvedie do pohybu a s ním sa otáča skrutka, ktorá pohybuje maticou. V tomto prípade sa guľôčky pohybujú vo vnútri mechanizmu. Matica, keď je vystavená hrebeňu, pohybuje sektorom ozubenia. Riadiace rameno sa tiež pohybuje spolu so sektorom.

Toto riadenie je efektívnejšie ako šnekový prevod. Systém je nainštalovaný naluxusné autá, ťažké nákladné autá a rôzne modely autobusov.

Posilňovač riadenia

Všetky vyššie uvedené systémy vyžadovali určité úsilie. Na uľahčenie prevádzky áut, ako aj na zabezpečenie toho, aby šoférovanie prinášalo emócie a dobrú náladu, inžinieri vytvorili zariadenie, ktoré vám umožní riadiť auto takmer bez námahy. Toto zariadenie sa nazýva zosilňovač. Dnes je väčšina áut vybavená takýmto systémom.

Rozlišujte medzi hydraulickým, elektrickým a hydroelektrickým posilňovačom riadenia. Možno rozlíšiť aj pneumatické mechanizmy.

Posilňovač riadenia

Toto je jeden zo štrukturálnych prvkov riadiaceho systému. Tu pri otáčaní volantom generuje hlavnú silu hydraulický pohon.

Najjednoduchším zosilňovačom je čerpadlo poháňané kľukovým hriadeľom. Toto riešenie má výkon, ktorý je priamo úmerný otáčkam motora. To je v súlade s potrebami jazdy. Ak je rýchlosť maximálna, vyžaduje sa minimálny zisk a naopak.

Tento systém funguje nasledovne. Pri priamej jazde čerpadlom riadenia cirkuluje hydraulická kvapalina. Pri otáčaní volantom sa torzná tyč krúti. Proces je sprevádzaný rotáciou cievky vzhľadom na objímku rozdeľovača. Kanály sa otvoria a kvapalina vstúpi do jednej z dutín v silovom valci. Kvapalina zdruhá dutina ide do nádrže. Piest v silovom mechanizme pohybuje hrebeňom. Sila sa prenáša na riadiace tyče, čo vedie k otáčaniu riadených kolies.

Keď zatáčate pri nízkych rýchlostiach, zosilňovač pracuje s maximálnym výkonom. Na základe signálov zo snímačov zvyšuje ECU rýchlosť čerpadla. Pracovná tekutina vstupuje do valca silového mechanizmu intenzívnejšie. To znižuje námahu potrebnú na otáčanie volantom.

Elektrický zosilňovač: funkcie

Tento typ riadiaceho zariadenia je komplikovanejší. Je tu veľa senzorov. Systém pozostáva z elektromotora a mechanických prvkov. Najbežnejšie prevedenia sú s dvoma prevodmi, ako aj s paralelným pohonom. Tento zosilňovač sa často nachádza v rovnakej jednotke s mechanizmom systému riadenia.

Keď vodič otáča volantom, torzná tyč sa krúti alebo odskrutkuje. Tá sa meria snímačom – berie sa do úvahy aktuálny krútiaci moment a uhol natočenia. Do úvahy sa berie aj rýchlosť pohybu. Všetky tieto čísla sa odošlú do ECU, ktorá vypočíta potrebnú silu. Zmenou sily prúdu sa zmení sila na koľajnici mechanizmu.

Záver

Toto sú všetky systémy riadenia moderných automobilov, ktoré dnes existujú. Možno inžinieri v budúcnosti prídu s lepšími riešeniami. Medzitým stačí hrebeňový posilňovač riadenia.