Dispozitivul și tipurile de direcție auto

Oricât de frumoasă și puternică este mașina, fără acest mecanism ar fi imposibil să vă deplasați în siguranță pe ea. Direcția permite vehiculului să manevreze în jurul colțurilor.

Niciun vehicul nu este lipsit de acest dispozitiv. În unele cazuri, are un design primitiv, în altele este suficient de complex, astfel încât doar specialiștii pot efectua reparații.

Chiar și în mașini, sistemul de direcție are și câteva modificări. Să luăm în considerare cum funcționează acest mecanism, pe ce principiu funcționează și care sunt cerințele pentru direcție.

Ce este direcția mașinii

Sistemul de direcție este o colecție de piese într-un singur mecanism, al cărui scop este de a schimba unghiul de poziție a roților din față ale mașinii pentru a întoarce vehiculul în timp ce conduceți. Acest mecanism vă permite să schimbați direcția mașinii în funcție de dorința șoferului.

Sistemul este controlat prin rotirea volanului. Pentru a facilita sarcina șoferului, servodirecția este întotdeauna instalată pe vehicule mari. Cu toate acestea, recent, marea majoritate a autoturismelor sunt, de asemenea, echipate cu diverse modificări ale amplificatorului.

Dispozitiv de direcție

Un sistem de direcție standard este format din următoarele componente:

• Volan. Situat în cabină (sau în interiorul vehiculului). Schimbându-și poziția, șoferul schimbă abaterea roților din stânga și din dreapta de la traiectoria inițială. În mașinile moderne, unele butoane funcționale sunt amplasate pe el (de exemplu, pentru a controla sistemul multimedia sau pentru a comuta parametrii afișați pe ecranul tabloului de bord).
• Coloana de direcție. Acesta este unul dintre tipurile de transmisie cardanică. În acest mecanism, mai mulți arbori sunt conectați prin balamale. Datorită acestui design, producătorii pot folosi opțiunea pentru a schimba unghiul difuzorului (pentru a oferi mai mult confort dacă mai mult de o persoană conduce mașina, de exemplu, soț și soție). Coloana de direcție transferă cuplul de la volan la volan. Prezența mai multor articulații servește, de asemenea, la îmbunătățirea siguranței într-o coliziune frontală. Difuzorul cu mai multe secțiuni este mai ușor de deformat, ceea ce provoacă mai puține daune șoferului. Întrerupătoarele de coloană de direcție sunt instalate pe corpul acestui mecanism (comutatoarele principale sunt modurile de lumină și șaibă).
• Mecanismul de direcție. Este format din tije de direcție de lungimi diferite, care preiau forțele din coloana de direcție și o transferă mai departe către roți. Acest mecanism include, de asemenea, vârfuri și pârghii. Designul acestei piese poate diferi, de asemenea, în funcție de modelul mașinii.

Pe lângă elementele principale din direcție, sistemele de servodirecție și amortizare (amortizoare) pot fi, de asemenea, prezente.

Proiectarea sistemului de direcție

Astăzi există multe modificări ale sistemului de direcție al mașinii. Există chiar dezvoltări care pot interfera cu acțiunile șoferului, ajustând manevrele vehiculului. Există, de asemenea, evoluții cu pilotaj automat, deși pilotii automati cu drepturi depline sunt încă în stadiul de concept, iar legislația nu permite vehiculele autonome pe drumurile publice.

Printre sistemele moderne de asistență a șoferului, există menținerea benzii sau monitorizarea stării șoferului (de exemplu, când adoarme, mâinile îi slăbesc treptat prinderea volanului, senzorii reacționează la această forță și sistemul reconstruiește mașina pe marginea drumului).

Direcția standard include următoarele componente:

• Volan;
• Coloana de directie;
• Unitatea de direcție;
• Servodirecție.

Iată câteva dintre caracteristicile acestor articole.

Volan (volan, volan)

Acest detaliu simplu permite șoferului să aleagă calea vehiculului. Volanele moderne au comenzi care permit șoferului să activeze sau să comute între diferite sisteme fără a fi distras de la conducere.

Dimensiunea volanului este importantă. Dacă mașina nu are servodirecție, atunci volanul cu diametru mic va fi mai dificil de manevrat. În acest caz, puteți instala un model cu un diametru mai mare. Pe de altă parte, un volan mare afectează și confortul la volan. În același timp, controlul unei mașini cu volan mic este deosebit de ascuțit.

În primul rând, partea superioară a volanului va afecta vederea sau, dacă șoferul este mare, se va odihni pe picioare, ceea ce afectează și siguranța la volan. În al doilea rând, un volan prea mic va necesita mult efort din partea șoferului, mai ales atunci când se manevrează cu viteză mare. Mai mult, nu este neobișnuit ca volanele mici să ascundă semnalele afișate pe tabloul de bord.

În magazinele de piese auto puteți găsi volane cu diferite forme (nu doar perfect rotunde). O împletitură este montată pe volan pentru a spori confortul la mers. Modelele de mașini mai scumpe au volan încălzit.

Acest videoclip discută sfaturi pentru șoferii începători cu privire la utilizarea corectă a volanului:

Cum se conduce - tehnica de rulare. Instructor auto Sergey Markitesov.

Coloana de direcție

Pentru a transfera cuplul de la volan la treapta de direcție, fiecare vehicul are o coloană de direcție. Elementele de comandă sunt atașate la acesta sub volan - comutatoare pentru viraje și ștergătoare cu diferite funcții suplimentare. În mașinile sport, uneori se găsesc schimbătoare de palete care permit șoferului fie să schimbe vitezele, fie să simuleze această schimbare aducând transmisia în modul corespunzător.

În versiunile anterioare, un arbore drept era utilizat în coloana de direcție. În versiunile moderne, este împărțit în mai multe segmente, care sunt interconectate printr-o transmisie cardanică. Acest lucru este din motive de siguranță - în cazul unei coliziuni frontale, coloana de direcție se va plia și nu se va scufunda în pieptul șoferului.

Datorită acestui design, multe dintre vehiculele de ultimă generație au o coloană reglabilă. Aceasta permite ca direcția să fie adaptată la datele fizice ale diferiților șoferi. Într-o mașină premium, acest element este echipat cu reglare automată, care are adesea o memorie pentru mai mulți șoferi.

Pentru a elimina vibrațiile care vin de la roți în timpul conducerii, în coloana de direcție este instalat un amortizor.

Mecanism de direcție și mecanism de direcție

Coloana de direcție este conectată la volan pe o parte și la treapta de direcție pe de altă parte. Această unitate este reprezentată de un set de tije și articulații care transferă forțe către roți. Șoferul folosește energie de rotație pentru a transforma mașina, care este transformată în energie liniară în mecanismul de direcție.

Pentru aceasta, se folosește o pereche de transmisie. Practic este un angrenaj cu cremalieră sau cu role melcate. Există însă și alte modificări care au propria structură și principiul transferului de forțe de la volan la roți. Citiți despre dispozitiv și principiul de funcționare al rack-ului de direcție aici.

Mecanismul de direcție are două funcții importante:

1. Asigură rotirea roților din față;
2. Revine la poziția inițială a roților de îndată ce forțele din coloana de direcție de la șofer sunt eliberate.

Întreaga transmisie de direcție este adăpostită în carcasă (cremalieră de direcție). Unitatea este instalată pe partea din față a mașinii (adesea pe cadrul secundar din față și în absența unui cadru, apoi pe șasiu, pe transmisie sau chiar pe motor). Este demn de remarcat faptul că cu cât este instalat acest mecanism, cu atât mai eficient va funcționa controlul mașinii.

În design clasic, treapta de direcție rotește roțile din față ale vehiculului. Recent, însă, sistemele cu direcție pe roata din spate câștigă din nou popularitate, cum ar fi ultima generație Volkswagen Touareg. În astfel de sisteme la viteze de până la 40 km / h. roțile din spate și cele din față se rotesc în direcții opuse. Când vehiculul circulă cu o viteză mai mare de 40 km / h, roțile din spate și cele din față se rotesc în aceeași direcție într-o curbă. Această modificare reduce semnificativ raza de virare și, de asemenea, îmbunătățește manevrabilitatea vehiculului la virare.

Servodirecție

Deoarece mecanismul standard de direcție pentru rotirea roților (în special într-o mașină staționară) necesită un efort din partea șoferului, producătorii au dezvoltat diferite tipuri de amplificatoare. Inițial, modificările hidraulice au fost utilizate în transportul de marfă. Treptat, un astfel de sistem și-a găsit aplicația în autoturisme.

Necesitatea unui amplificator nu a apărut doar pentru a spori confortul. Faptul este că atunci când circulați cu viteză mare, devine dificil să țineți volanul unei mașini în viraje, mai ales într-o mașină sport. Servodirecția facilitează acest proces. De asemenea, sistemul a primit răspunsuri pozitive de la sexul mai frumos.

Amplificatoarele lucrează pe diferite principii. Cea mai comună este servodirecția. Amplificatoarele electrice au câștigat, de asemenea, o popularitate considerabilă. Dar există și sisteme combinate care utilizează funcțiile ambelor modificări (EGUR). În plus, despre tipurile de rafturi de direcție spuse într-o recenzie separată.

Scopul direcției

Direcția întoarce cel mai adesea roțile din față, cu toate acestea, există și acționare pe două axe (în principal vehicule de dimensiuni mari, cu patru osii, dintre care două se întoarce), precum și modificări cu tracțiunea din spate.

Nicio mașină nu se poate descurca fără direcție, deoarece nu există niciun drum drept pe lume. Chiar dacă s-ar putea imagina condiționat un astfel de traseu, ar mai apărea obstacole care ar trebui evitate. Fără direcție, ar fi imposibil să vă parcați mașina în siguranță.

Dacă producătorul nu ar instala acest sistem în vagoane, manevrarea acestora nu ar fi diferită de manevrabilitatea trenului. Deși încercările de a crea o mașină care ar putea fi controlată de puterea gândirii nu se opresc (în fotografia de mai sus - una dintre evoluțiile GM).

Principiul direcției

Principiul de direcție este destul de simplu. Șoferul întoarce volanul, forțele sunt transferate în coloana de direcție. Apoi se duc la volan. În designul clasic, suportul conduce tijele de direcție conectate la roți folosind un sistem de capete cu bile.

Precizia rotirii roții depinde direct de mărimea volanului. De asemenea, efortul care trebuie depus pentru rotirea roților depinde de acest parametru. Multe modele sunt echipate cu boostere electrice sau hidraulice, care fac posibilă utilizarea unui volan mic în mașină.

Tipuri de direcție

Toate sistemele de direcție sunt împărțite în trei tipuri:

• Mecanism de cremalieră și pinion Cel mai des utilizat în mașinile cu buget. Proiectarea unui astfel de control este cea mai simplă. Are o bară cu dinți. Este acționat de angrenajul coloanei de direcție. Această schemă este extrem de eficientă. Singurul dezavantaj al acestui mecanism este sensibilitatea sa la șocurile de pe suprafețele rutiere de proastă calitate.
• Angrenaj cu viermi. Această modificare asigură un unghi de direcție mai mare. Este mai puțin sensibil la sarcinile de șoc, dar este mai scump decât precedentul, deoarece este mai dificil de fabricat.
• Mecanism cu surub. Este o modificare a analogului vierme, numai că are o eficiență crescută și crește efortul necesar pentru manevrarea mașinii.

Indiferent de tipul de acționare, funcționarea acestor mecanisme poate fi îmbunătățită de astfel de dispozitive:

• Booster hidraulic Are cel mai simplu design din această listă. Sistemul este compact și ieftin de întreținut. Chiar și unele modele de mașini bugetare din ultimele generații sunt echipate cu o astfel de modificare. Pentru ca sistemul să funcționeze corect, este necesar să monitorizați constant nivelul fluidului de lucru. Pompa amplificatorului este acționată de un motor cu combustie internă funcțională.
• Amplificator electric. Aceasta este una dintre cele mai recente modificări. Nu necesită întreținere complexă și reglare fină. Oferă răspuns maxim la direcție. După cum sugerează și numele, mecanismul este alimentat de un motor electric.
• Amplificator electro-hidraulic. Această modificare funcționează pe principiul servodirecției. Singura diferență este că pompa hidraulică este alimentată cu electricitate și nu este conectată la acționarea motorului, ca în primul caz. Ultimele două dezvoltări permit utilizarea unui combustibil mai mic decât primul tip, deoarece funcționarea sistemului nu are legătură cu acționarea motorului.

În plus față de diferite amplificatoare, vehiculul poate fi echipat cu Active Active Dynamic sau Control Adaptive. Diferențele lor sunt următoarele:

1. Reglează raportul de viteză în funcție de turația roții. Aceasta asigură stabilitatea maximă a vehiculului pe drumuri alunecoase. Sistemul nu vă permite să rotiți brusc volanul, împiedicând supravegherea sau suprafata.
2. Sistemul dinamic funcționează pe un principiu similar, doar un motor electric este utilizat în loc de o acțiune planetară.
3. Este considerată o tehnologie inovatoare, deoarece nu există nicio conexiune fizică între volan și mecanismul de direcție în astfel de direcții. Sistemul este controlat de o unitate de control electronică care analizează o mulțime de date: de la senzori de viteză a roții, forță de direcție etc.

Recent, pe unele modele de mașini premium și mașini sport, a fost instalată o tehnologie specială cu rotirea nu numai a față, ci și a roților din spate. Aceasta crește stabilitatea vehiculului la viraje mari. Roțile din spate se rotesc în funcție de viteza vehiculului.

Dacă mașina parcurge maxim 40 km / h, atunci puntea spate se întoarce în direcția opusă față de roțile din față (dacă se uită în față la dreapta, atunci cele din spate vor privi spre stânga).

Când viteza mașinii devine mai mare de 40 km / h, apoi la intrarea unei viraje, roțile din spate se vor roti în aceeași direcție cu cele din față. Acest lucru reduce riscul de formare a derapajului.

Cerințe de direcție a vehiculului

Controlul de direcție al oricărui vehicul trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

• Asigurați o manevrabilitate suficientă a vehiculului la orice viteză. Șoferul trebuie să stabilească cu ușurință direcția dorită a mașinii;
• Ar trebui să fie ușor de utilizat, astfel încât chiar și un șofer obosit să poată ajunge în siguranță la locul de odihnă;
• La rotirea roților, direcția ar trebui să ofere cea mai curată rulare posibilă. La coturi, roțile nu trebuie să alunece astfel încât mașina să nu-și piardă stabilitatea. Pentru aceasta, unghiul de înclinare și rotirea roților trebuie verificat clar;
• Reveniți roțile înapoi pe o direcție dreaptă (de-a lungul corpului) după ce șoferul nu va mai face eforturi pentru a se întoarce;
• Vibrații umede atunci când conduceți pe suprafețe neuniforme ale drumului;
• Fiți extrem de răspunzători la comenzile șoferului;
• Chiar dacă amplificatoarele nu reușesc, mecanismul trebuie să permită șoferului să controleze mașina.

Un alt parametru care intră în categoria cerințelor de direcție este jocul de direcție. Pentru mai multe informații despre ratele de retragere permise, consultați articol separat.

Caracteristici ale acționării din dreapta și din stânga

Nu este un secret pentru nimeni faptul că legea unor țări prevede circulația pe partea stângă a drumului. În acest caz, volanul va fi instalat pe partea dreaptă a mașinii, iar șoferul, desigur, va sta acolo unde este obișnuit în regiunea noastră să vadă pasagerul din față.

Diferența în acest tip de direcție nu este doar amplasarea volanului în cabină. De asemenea, producătorul adaptează mecanismul de direcție în conformitate cu conexiunea la cutia de viteze. Chiar și așa, un vehicul proiectat pentru utilizare pe drumurile cu trafic pe partea stângă poate fi transformat pentru a se potrivi condițiilor de trafic pe dreapta. Pentru a face acest lucru, înainte de a cumpăra o mașină originală, ar trebui să aflați dacă se vând mecanismele de direcție corespunzătoare, care vă permit să convertiți această mașină.

Unele tipuri de utilaje agricole folosesc un sistem hidraulic care permite montarea volanului oriunde în cabină. În acest caz, conexiunea dintre volan și mecanismul de direcție este asigurată de hidraulică, care este controlată de o pompă de dozare.

Într-o astfel de modificare, nu există nicio întoarcere (chiar una din fabrică), deoarece nu există nicio cutie de viteze cu un angrenaj, un vierme sau un șurub. Desigur, un astfel de sistem este extrem de rar la vehiculele ușoare. Aplicația sa principală este echipamentul special mare.

Principalele defecțiuni ale direcției

Defecțiunile de direcție includ:

• Jocul volanului (ce cauzează, citiți aici);
• Bătut în timpul conducerii (datorită slăbirii șuruburilor de montare a mecanismului de direcție);
• Deteriorarea articulațiilor tijei de direcție;
• Uzura dinților pe perechea de transmisie (pe un angrenaj, rack, vierme sau rolă);
• Încălcarea reglării mecanismului de transmisie;
• Defecțiuni ale amplificatorului hidraulic sau electric (pentru defecțiuni și posibile opțiuni de reparații, citiți într-un articol separat).

Pentru a elimina defecțiunile, este necesar să strângeți toate șuruburile de fixare, să înlocuiți piesele uzate și să reglați mecanismul perechii de transmisie. În majoritatea cazurilor, direcția rareori eșuează brusc. Datorită întreținerii în timp util, elementele principale vor rezista suficient de mult (adesea chiar mai mult decât perioada stabilită de producător).

Întrebări și răspunsuri:

Care sunt tipurile de direcție? Sunt comune trei tipuri de mecanisme: rack, vierme și șurub. La mașinile bugetare, se folosește primul tip de mecanism de direcție. Oricare dintre ele poate conține un amplificator.

Care este scopul direcției? Asigură deplasarea mașinii în direcția stabilită de șofer. Mecanismul deplasează volanele într-un plan orizontal. Conducerea cu un sistem de direcție defect este interzisă.

Care sunt principalele părți ale volanului? Se compune din: o legătură transversală, un braț inferior, un știft de pivotare, un braț superior, o legătură longitudinală, un bipod de antrenare a direcției, un mecanism de direcție, un arbore de direcție și un volan.