Crema de direcție - principiu de funcționare și design

Printre toate tipurile de cutii de viteze de direcție, cremaliera și pinionul ocupă un loc special, fie și doar pentru că este cel mai comun în modelele de mașini de pasageri. Deținând o serie de avantaje, șina, și așa este numită în mod obișnuit pe scurt, pe baza utilizării părții principale, a înlocuit practic toate celelalte scheme.

Caracteristici de utilizare a șinelor

Șina în sine este o tijă glisantă din oțel cu o crestătură dințată. Din partea laterală a dinților, un angrenaj de antrenare este apăsat împotriva acestuia. Arborele coloanei de direcție este canelat pe arborele pinionului. De obicei se utilizează angrenaj elicoidal, deoarece este silentios și capabil să transmită sarcini semnificative.

Când volanul este rotit, șoferul, acționând împreună cu servodirecția, mișcă cremaliera în direcția dorită. Capetele șinei prin articulațiile sferice acționează asupra tijelor de direcție. În secțiunea tijelor sunt instalate cuplaje filetate pentru reglarea degetelor și vârfuri bile de direcție. În cele din urmă, forța motrice este transmisă prin brațul pivot către articulație, butuc și volan de fiecare parte. Configurația este concepută astfel încât cauciucul să nu alunece în zona de contact, iar fiecare roată se mișcă de-a lungul unui arc de rază dorită.

Compoziția direcției cu cremalieră și pinion

Un mecanism tipic include:

• o carcasă în care sunt amplasate toate piesele, echipată cu urechi pentru fixarea pe un scut sau cadru de motor;
• suport de viteze;
• lagăre de alunecare tip manșon pe care se sprijină șina la deplasare;
• arbore de intrare, de obicei plasat în rulmenți cu role (cu ace);
• un dispozitiv pentru reglarea spațiului de cuplare dintr-un cracker cu arc și o piuliță de reglare;
• cizme cu tirant.

Uneori, mecanismul este echipat cu un amortizor extern, conceput pentru a minimiza unul dintre dezavantajele mecanismului cu cremalieră și pinion - o transmitere excesiv de puternică a șocurilor către volan de la roți care cad pe roți neuniforme. Amortizorul este un amortizor telescopic montat orizontal, similar cu cel instalat în suspensii. La un capăt este conectat la șină, iar la celălalt capăt la subcadru. Toate impacturile sunt amortizate de sistemul hidraulic al amortizorului.

Cele mai simple mecanisme folosite la cele mai ușoare mașini sunt lipsite de servodirecție. Dar majoritatea șinelor o au în compoziția lor. Actuatorul hidraulic de amplificare este integrat in carcasa cremalierului, ies doar fitingurile pentru conectarea conductelor hidraulice de pe partea dreapta si stanga a pistonului.

Distribuitorul sub forma unei supape cu bobină și o secțiune a barei de torsiune este încorporat în carcasa arborelui de intrare a mecanismului cu cremalieră și pinion. În funcție de mărimea și direcția efortului aplicat de șofer, răsucirea barei de torsiune, bobina se deschide spre armăturile cilindrului hidraulic din stânga sau din dreapta, creând presiune acolo și ajutând șoferul să miște șina.

Uneori, elementele unui amplificator electric sunt, de asemenea, încorporate în mecanismul de rack, dacă acesta nu este situat pe coloana de direcție. Este de preferat acționarea directă pe șină. În acest caz, cremaliera are un motor electric cu o cutie de viteze și o a doua treaptă de viteză. Funcționează în paralel cu cea principală de-a lungul unei crestături de viteză separată pe șină. Direcția și magnitudinea forței sunt determinate de unitatea de control electronică, care primește un semnal de la senzorul de răsucire de torsiune a arborelui de intrare și generează un curent de putere către motorul electric.

Avantajele și dezavantajele unui mecanism cu șină

Printre avantaje se numără:

• direcție de înaltă precizie;
• ușurința asigurării transparenței volanului, chiar și echipat cu amplificator;
• compactitatea ansamblului și simplitatea aspectului de proiectare în zona scutului motorului;
• greutate redusă și cost relativ scăzut;
• compatibilitate bună atât cu amplificatoarele hidraulice vechi, cât și cu EUR moderne;
• întreținere satisfăcătoare, se produc kituri de reparații;
• nesolicitant la lubrifiere și întreținere frecventă.

Există și dezavantaje:

• transparență fundamental ridicată a volanului în cazul utilizării pe drumuri accidentate, în absența amortizoarelor și a amplificatoarelor de mare viteză, șoferul poate fi rănit;
• zgomot sub formă de lovituri atunci când se lucrează cu un spațiu crescut, când uzura are loc inegal, distanța nu poate fi reglată.

Combinația de argumente pro și contra în funcționarea mecanismului cu cremalieră și pinion determină domeniul de aplicare al acestuia - acestea sunt mașini, inclusiv mașini sport, operate în principal pe drumuri bune la viteze mari. În acest caz, cremaliera funcționează în cel mai bun mod și este înaintea tuturor celorlalte scheme de direcție în ceea ce privește calitățile consumatorului.

Întreținerea mecanismului este uneori efectuată pentru a reduce decalajul atunci când apar lovituri. Din păcate, din motivele uzurii neuniforme descrise mai sus, acest lucru nu este întotdeauna posibil. În astfel de cazuri, mecanismul va fi înlocuit ca un ansamblu, adesea cu unul restaurat din fabrică. Utilizarea truselor de reparații elimină doar loviturile în rulmenți și bucșe de susținere, dar nu și uzura perechii de angrenaje. Dar, în general, durata de viață a mecanismului este destul de mare, iar costul pieselor noi este destul de acceptabil.