Ang aparato, mga uri at prinsipyo ng pagpapatakbo ng steering rack

nilalaman

Mula sa sagwan hanggang sa rack - ang ebolusyon ng pagpipiloto
Pangkalahatang layout
Nasaan ang
Konklusyon

Ang steering rack ay ang batayan ng pagpipiloto ng sasakyan, kung saan itinuturo ng driver ang mga gulong ng kotse sa nais na direksyon. Kahit na hindi mo aayusin ang iyong sasakyan sa iyong sarili, kung gayon ang pag-unawa kung paano gumagana ang steering rack at kung paano gumagana ang mekanismong ito ay magiging kapaki-pakinabang, dahil alam mo ang mga kalakasan at kahinaan nito, magagawa mong magmaneho ng pampasaherong kotse o jeep nang mas maingat, na umaabot. ang buhay ng serbisyo nito hanggang sa pagkumpuni.

Ang makina ay ang puso ng kotse, ngunit ang sistema ng pagpipiloto ang tumutukoy kung saan ito pupunta. Samakatuwid, ang bawat driver ay dapat na hindi bababa sa pangkalahatang mga tuntunin na maunawaan kung paano nakaayos ang steering rack ng kanyang sasakyan at kung ano ang layunin nito.

Mula sa sagwan hanggang sa rack - ang ebolusyon ng pagpipiloto

Noong sinaunang panahon, noong ang tao ay nagsimula pa lamang tuklasin ang lupa at tubig, ngunit ang gulong ay hindi pa naging batayan ng kanyang kadaliang kumilos, ang mga balsa at bangka ay naging pangunahing paraan ng paglipat ng mga kalakal sa malalayong distansya (paglampas sa isang araw na paglalakbay). Ang mga sasakyang ito ay nanatili sa tubig, gumagalaw dahil sa iba't ibang pwersa, at upang kontrolin ang mga ito ay ginamit nila ang unang steering device - isang sagwan na ibinaba sa tubig, na matatagpuan sa likod ng balsa o bangka. Ang pagiging epektibo ng naturang mekanismo ay bahagyang mas mataas kaysa sa zero, at ang makabuluhang pisikal na lakas at tibay ay kinakailangan upang idirekta ang bapor sa tamang direksyon.

Habang lumalaki ang laki at displacement ng mga barko, ang pagtatrabaho gamit ang isang steering oar ay nangangailangan ng higit at higit na pisikal na lakas, kaya ito ay pinalitan ng isang manibela na nagpaikot sa talim ng timon sa pamamagitan ng isang sistema ng mga pulley, iyon ay, ito ang unang mekanismo ng pagpipiloto sa kasaysayan. Ang pag-imbento at pagkalat ng gulong ay humantong sa pag-unlad ng transportasyon sa lupa, ngunit ang pangunahing puwersa ng pagmamaneho nito ay mga hayop (mga kabayo o toro), kaya sa halip na isang mekanismo ng kontrol, ginamit ang pagsasanay, iyon ay, ang mga hayop ay lumiko sa tamang direksyon para sa ilan. aksyon ng driver.

Ang pag-imbento ng planta ng singaw at ang panloob na makina ng pagkasunog ay naging posible upang mapupuksa ang mga draft na hayop at talagang gawing makina ang mga sasakyang pang-lupa, pagkatapos ay kailangan nilang agad na mag-imbento ng isang sistema ng pagpipiloto para sa kanila na gumagana sa ibang prinsipyo. Sa una, ginamit nila ang pinakasimpleng mga aparato, kaya't ang kontrol ng mga unang kotse ay nangangailangan ng napakalaking pisikal na lakas, pagkatapos ay unti-unti silang lumipat sa iba't ibang mga gearbox, na nagpapataas ng lakas ng puwersa ng pag-ikot sa mga gulong, ngunit pinilit ang manibela na umikot nang higit pa. masinsinan.

Ang isa pang problema sa mekanismo ng pagpipiloto na kailangang malampasan ay ang pangangailangan na iikot ang mga gulong sa iba't ibang mga anggulo. Ang tilapon ng gulong na matatagpuan sa loob, na may kaugnayan sa pagliko ng gilid, ay dumadaan sa isang mas maliit na radius, na nangangahulugang dapat itong paikutin nang mas malakas kaysa sa gulong sa labas. Sa mga unang kotse, hindi ito ang kaso, kaya't ang mga gulong sa harap ay mas mabilis na nawala kaysa sa mga likuran. Pagkatapos ay nagkaroon ng pag-unawa sa anggulo ng daliri ng paa, bukod dito, posible na ibigay ito gamit ang prinsipyo ng paunang paglihis ng mga gulong mula sa bawat isa. Habang nagmamaneho sa isang tuwid na linya, ito ay halos walang epekto sa goma, at kapag cornering, ito ay nagpapataas ng katatagan at controllability ng kotse, at din binabawasan ang gulong tread wear.

Ang unang ganap na elemento ng kontrol ay ang steering column (sa kalaunan ang terminong ito ay inilapat hindi sa gearbox, ngunit sa mekanismo na humahawak sa itaas na bahagi ng composite steering shaft), ngunit ang pagkakaroon ng isang bipod lamang ay nangangailangan ng isang kumplikadong sistema para sa nagpapadala ng rotary force sa magkabilang gulong. Ang tuktok ng ebolusyon ng naturang mga mekanismo ay isang bagong uri ng yunit, na tinatawag na "steering rack", gumagana din ito sa prinsipyo ng isang gearbox, iyon ay, pinatataas nito ang metalikang kuwintas, ngunit, hindi tulad ng isang haligi, nagpapadala ito ng puwersa sa pareho. sabay-sabay na mga gulong sa harap.

Pangkalahatang layout

Narito ang mga pangunahing detalye na bumubuo sa batayan ng layout ng steering rack:

gear sa pagmamaneho;
tren;
diin (mekanismo ng clamping);
pabahay;
seal, bushings at anthers.

Ang aparato, mga uri at prinsipyo ng pagpapatakbo ng steering rack

Steering rack sa seksyon

Ang pamamaraan na ito ay likas sa mga riles ng anumang kotse. Samakatuwid, ang sagot sa tanong na "paano gumagana ang steering rack" ay palaging nagsisimula sa listahang ito, dahil ipinapakita nito ang pangkalahatang istraktura ng yunit. Bilang karagdagan, maraming mga larawan at video ang nai-post sa Internet na nagpapakita ng parehong hitsura ng bloke at sa loob nito, na kasama sa listahan.

pinion gear

Ang bahaging ito ay isang baras na may pahilig o tuwid na mga ngipin na pinutol, na nilagyan ng mga bearings sa magkabilang dulo. Ang pagsasaayos na ito ay nagbibigay ng pare-parehong posisyon na nauugnay sa katawan at rack sa anumang posisyon ng manibela. Ang baras na may mga pahilig na ngipin ay nasa isang anggulo sa riles, dahil kung saan malinaw na nakikipag-ugnayan sila sa mga tuwid na ngipin sa riles, ang baras na may mga tuwid na ngipin ay na-install sa mga makina noong 80s at 90s ng huling siglo, tulad ng isang bahagi ay mas madaling gawin, ngunit ang tagal ng mga serbisyo nito ay mas kaunti. Sa kabila ng katotohanan na ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng spur at helical gears ay pareho, ang huli ay mas maaasahan at hindi madaling kapitan ng jamming, kaya naman ito ang naging pangunahing sa mga mekanismo ng pagpipiloto.

Sa lahat ng mga kotse na ginawa mula noong huling dekada ng huling siglo, ang mga helical shaft lamang ang naka-install, binabawasan nito ang pagkarga sa mga contact na ibabaw at pinalawak ang buhay ng buong mekanismo, na lalong mahalaga para sa mga rack na hindi nilagyan ng isang hydraulic (power steering) o electric (EUR) booster. Ang spur drive gear ay popular sa USSR at Russian Federation, ito ay inilagay sa mga unang bersyon ng mga steering gear ng mga front-wheel drive na sasakyan, gayunpaman, sa paglipas ng panahon, ang pagpipiliang ito ay inabandona sa pabor ng isang helical gear, dahil tulad ang isang gearbox ay mas maaasahan at nangangailangan ng mas kaunting pagsisikap upang iikot ang gulong.

Ang diameter ng shaft at ang bilang ng mga ngipin ay pinili upang ang 2,5-4 na pagliko ng manibela ay kinakailangan upang ganap na iikot ang mga gulong mula sa matinding kanan hanggang sa matinding kaliwang posisyon at vice versa. Ang nasabing gear ratio ay nagbibigay ng sapat na puwersa sa mga gulong, at lumilikha din ng feedback, na nagpapahintulot sa driver na "maramdaman ang kotse", iyon ay, mas mahirap ang mga kondisyon sa pagmamaneho, mas maraming pagsisikap ang kailangan niyang gawin upang i-on ang mga gulong sa kinakailangan. anggulo. Ang mga nagmamay-ari ng mga sasakyang may steering rack at mas gustong kumpunihin ang kanilang sasakyan nang mag-isa ay madalas na nagpo-post ng mga ulat sa pagkumpuni sa Internet, na nagbibigay sa kanila ng mga detalyadong larawan, kabilang ang drive gear.

Ang drive gear ay konektado sa steering column sa pamamagitan ng isang compound shaft na may mga cardan, na isang elemento ng kaligtasan, ang layunin nito ay protektahan ang driver sa panahon ng banggaan mula sa pagpindot sa manibela sa dibdib. Sa panahon ng isang epekto, ang naturang baras ay natitiklop at hindi nagpapadala ng puwersa sa kompartimento ng pasahero, na isang malubhang problema sa mga kotse sa unang kalahati ng huling siglo. Samakatuwid, sa kanang kamay at kaliwang kamay na mga makina, ang gear na ito ay matatagpuan sa ibang paraan, dahil ang rack ay nasa gitna, at ang gear ay nasa gilid ng manibela, iyon ay, sa pinakadulo ng yunit.

Rake

Ang rack mismo ay isang bilog na bar ng hardened steel, sa isang dulo kung saan may mga ngipin na naaayon sa drive gear. Sa karaniwan, ang haba ng bahagi ng gear ay 15 cm, na sapat na upang i-on ang mga gulong sa harap mula sa matinding kanan hanggang sa matinding kaliwang posisyon at vice versa. Sa mga dulo o sa gitna ng riles, ang mga sinulid na butas ay drilled para sa paglakip ng steering rods. Kapag pinihit ng driver ang manibela, ginagalaw ng drive gear ang rack sa naaangkop na direksyon, at, salamat sa medyo malaking gear ratio, maaaring itama ng driver ang direksyon ng sasakyan sa loob ng mga fraction ng isang degree.

Steering rack

Para sa epektibong operasyon ng naturang mekanismo, ang riles ay naayos na may isang manggas at isang mekanismo ng pag-clamping, na nagbibigay-daan sa paggalaw sa kaliwa at kanan, ngunit pinipigilan itong lumayo mula sa drive gear.

Mekanismo ng pag-clamping

Kapag nagmamaneho sa hindi pantay na lupain, ang steering gearbox (rack/pinion pair) ay nakakaranas ng mga karga na may posibilidad na baguhin ang distansya sa pagitan ng dalawang elemento. Ang mahigpit na pag-aayos ng rack ay maaaring humantong sa pagkakabit nito at ang kawalan ng kakayahang i-on ang manibela, at samakatuwid, upang magsagawa ng isang maniobra. Samakatuwid, ang matibay na pag-aayos ay pinahihintulutan lamang sa isang bahagi ng katawan ng yunit, malayo sa drive gear, ngunit walang mahigpit na pag-aayos sa kabilang panig, at ang rack ay maaaring "maglaro" ng kaunti, gumagalaw na may kaugnayan sa drive gear. Ang disenyo na ito ay hindi lamang nagbibigay ng isang maliit na backlash na pumipigil sa mekanismo mula sa pagkakabit, ngunit lumilikha din ng isang mas malakas na feedback, na nagpapahintulot sa mga kamay ng driver na madama ang kalsada nang mas mahusay.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mekanismo ng clamping ay ang mga sumusunod - ang isang spring na may isang tiyak na puwersa ay pinindot ang rack laban sa gear, na tinitiyak ang mahigpit na pag-meshing ng mga ngipin. Ang puwersa na ipinadala mula sa mga gulong, na pinindot ang rack sa gear, ay madaling inilipat ng parehong bahagi, dahil ang mga ito ay gawa sa matigas na bakal. Ngunit ang puwersa na nakadirekta sa kabilang direksyon, iyon ay, ang paglipat ng parehong mga elemento palayo sa isa't isa, ay binabayaran ng higpit ng tagsibol, kaya ang rack ay bahagyang lumayo mula sa gear, ngunit hindi ito nakakaapekto sa pakikipag-ugnayan ng parehong bahagi.

Sa paglipas ng panahon, ang tagsibol ng mekanismong ito ay nawawala ang katigasan nito, at ang isang insert na gawa sa malambot na metal o matibay na plastik ay gumiling laban sa riles, na humahantong sa pagbawas sa kahusayan ng pagpindot sa pares ng rack-gear. Kung ang mga bahagi ay nasa mabuting kondisyon, kung gayon ang sitwasyon ay naitama sa pamamagitan ng paghihigpit, pagpindot sa spring laban sa movable bar na may nut at pagpapanumbalik ng tamang clamping force. Ang mga espesyalista sa pag-aayos ng kotse ay madalas na nagpo-post ng mga larawan ng parehong mga nasirang bahagi ng mekanismong ito at mga braces sa kanilang mga ulat, na pagkatapos ay ipo-post sa iba't ibang mga portal ng automotive. Kung ang pagsusuot ng mga bahagi ay umabot sa isang mapanganib na halaga, pagkatapos ay papalitan sila ng mga bago, ibalik ang normal na operasyon ng buong mekanismo.

Pabahay

Ang katawan ng yunit ay gawa sa aluminyo na haluang metal, at nilagyan din ng mga stiffener, salamat sa kung saan posible na bawasan ang timbang hangga't maaari nang hindi nawawala ang lakas at katigasan. Ang lakas ng katawan ay sapat upang matiyak na ang mga naglo-load na nangyayari habang nagmamaneho, kahit na sa hindi pantay na lupain, ay hindi makapinsala dito. Kasabay nito, tinitiyak ng scheme ng panloob na espasyo ng katawan ang mahusay na operasyon ng buong mekanismo ng pagpipiloto. Gayundin, ang katawan ay may mga butas para sa pag-aayos sa katawan ng kotse, salamat sa kung saan kinokolekta nito ang lahat ng mga elemento ng pagpipiloto nang magkasama, tinitiyak ang kanilang coordinated na trabaho.

Mga seal, bushing at anther

Ang mga bushings na naka-install sa pagitan ng katawan at ng riles ay may mataas na wear resistance at nagbibigay din ng madaling paggalaw ng bar sa loob ng katawan. Pinoprotektahan ng mga oil seal ang lubricated na lugar ng mekanismo, iyon ay, ang puwang sa paligid ng drive gear, na pumipigil sa pagkawala ng pampadulas, at ihiwalay din ito mula sa alikabok at dumi. Pinoprotektahan ng mga anther ang mga bukas na bahagi ng katawan kung saan dumadaan ang mga steering rod. Depende sa modelo ng makina, ang mga ito ay nakakabit sa mga dulo o sa gitna ng riles, sa anumang kaso, ito ay ang mga anther na nagpoprotekta sa mga bukas na lugar ng katawan mula sa alikabok at dumi.

Mga pagbabago at uri

Sa kabila ng katotohanan na sa bukang-liwayway ng hitsura nito, ang rake ay ang pinakamahusay na uri ng mekanismo ng pagpipiloto, ang pag-unlad ng teknolohiya ay nag-udyok sa mga tagagawa na higit pang baguhin ang aparatong ito. Dahil ang mga pangunahing mekanismo mula noong paglitaw ng yunit, pati na rin ang disenyo at pamamaraan ng pagpapatakbo nito ay hindi nagbago, itinuro ng mga tagagawa ang kanilang mga pagsisikap na madagdagan ang kahusayan sa pamamagitan ng pag-install ng iba't ibang mga amplifying device.

Ang una ay isang hydraulic booster, ang pangunahing bentahe kung saan ay ang pagiging simple ng disenyo na may matinding katumpakan para sa tamang operasyon, dahil ang mga steering rack na may power steering ay hindi pumayag na lumiko sa pinakamataas na anggulo sa mataas na bilis ng engine. Ang pangunahing kawalan ng power steering ay ang pag-asa sa motor, dahil dito nakakonekta ang injection pump. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng aparatong ito ay kapag ang manibela ay nakabukas, ang hydraulic distributor ay nagbibigay ng likido sa isa sa dalawang silid, kapag ang mga gulong ay umabot sa kaukulang pagliko, ang suplay ng likido ay hihinto. Salamat sa scheme na ito, ang puwersa na kinakailangan upang iikot ang mga gulong ay nabawasan nang walang pagkawala ng feedback, iyon ay, ang driver ay epektibong pinamamahalaan at nararamdaman ang kalsada.

Ang susunod na hakbang ay ang pagbuo ng isang electric steering rack (EUR), gayunpaman, ang mga unang modelo ng mga device na ito ay nagdulot ng maraming pagpuna, dahil madalas na nangyayari ang mga maling alarma, dahil sa kung saan ang kotse ay kusang lumiko habang nagmamaneho. Pagkatapos ng lahat, ang papel ng namamahagi ay nilalaro ng isang potensyomiter, na, sa iba't ibang mga kadahilanan, ay hindi palaging nagbibigay ng tamang impormasyon. Sa paglipas ng panahon, ang depektong ito ay halos ganap na naalis, dahil sa kung saan ang pagiging maaasahan ng kontrol ng EUR ay hindi mas mababa sa power steering. Ang ilang mga automaker ay gumagamit na ng electric power steering, na pinagsasama ang mga pakinabang ng mga de-koryenteng at haydroliko na aparato, pati na rin ang wala sa kanilang mga disadvantages.

Samakatuwid, ngayon ang sumusunod na dibisyon sa mga uri ng steering racks ay pinagtibay:

simple (mekanikal) - halos hindi na ginagamit dahil sa mababang kahusayan at ang pangangailangan na magsikap na magsikap upang i-on ang mga gulong sa lugar;
na may hydraulic booster (hydraulic) - ay isa sa mga pinakasikat dahil sa kanilang simpleng disenyo at mataas na maintainability, ngunit ang booster ay hindi gumagana kapag ang engine ay naka-off;
na may electric booster (electric) - isa rin sila sa pinakasikat, unti-unting pinapalitan ang mga yunit ng power steering, dahil gumagana sila kahit na naka-off ang makina, kahit na ang problema ng random na operasyon ay hindi pa ganap na naalis;
na may electric hydraulic booster, na pinagsasama ang mga pakinabang ng parehong mga nakaraang uri, iyon ay, gumagana ang mga ito kahit na naka-off ang makina at huwag "pakiusap" ang driver na may random na operasyon.

steering rack na may EUR

Ang prinsipyo ng pag-uuri na ito ay nagpapahintulot sa may-ari o potensyal na mamimili ng isang pampasaherong kotse na agad na suriin ang lahat ng mga pakinabang at disadvantages ng pagpipiloto ng isang partikular na modelo.

Pagpapalitan

Ang mga tagagawa ng kotse ay halos hindi gumagawa ng mga mekanismo ng rack at pinion steering, ang pagbubukod ay AvtoVAZ, ngunit kahit na doon ang gawaing ito ay inilipat sa mga kasosyo, samakatuwid, sa kaso ng mga malubhang depekto sa yunit na ito, kapag ang pag-aayos ay hindi kumikita, kinakailangan na pumili hindi lamang ang modelo, ngunit din ang tagagawa ng mekanismong ito. Ang isa sa mga nangunguna sa merkado na ito ay ang ZF, na dalubhasa sa paggawa ng lahat ng uri ng mga yunit, mula sa mga awtomatikong pagpapadala hanggang sa mga mekanismo ng pagpipiloto. Sa halip na ZF rail, maaari kang kumuha ng murang Chinese analogue, dahil pareho ang kanilang circuit at sukat, ngunit hindi ito magtatagal, hindi katulad ng orihinal na device. Kadalasan, ang mga kotse na ang edad ay lumampas sa 10 taon ay nilagyan ng riles mula sa iba pang mga tagagawa, na kinumpirma ng mga larawan ng kanilang mga marka na nai-post sa Internet.

Kadalasan, ang mga manggagawa sa garahe ay naglalagay ng mga steering rack mula sa mga dayuhang kotse, halimbawa, iba't ibang mga modelo ng Toyota, sa mga domestic na kotse. Ang nasabing kapalit ay nangangailangan ng bahagyang pagbabago ng likurang dingding ng kompartimento ng makina, ngunit ang kotse ay tumatanggap ng isang mas maaasahang yunit na lumalampas sa mga produkto ng AvtoVAZ sa lahat ng aspeto. Kung ang riles mula sa parehong "Toyota" ay nilagyan din ng isang electric o hydraulic booster, kung gayon kahit na ang lumang "Nine" ay biglang, sa mga tuntunin ng kaginhawahan, ay biglang lumalapit sa mga dayuhang kotse ng parehong panahon.

Pangunahing mga malfunction

Ang aparato ng steering rack ay tulad na ang mekanismong ito ay isa sa mga pinaka-maaasahan sa kotse, at karamihan sa mga malfunctions ay nauugnay sa alinman sa pagsusuot (pagkasira) ng mga consumable, o sa mga aksidente sa trapiko, iyon ay, mga aksidente o aksidente. Kadalasan, kailangang baguhin ng mga repairman ang anthers at seal, pati na rin ang mga pagod na rack at drive gears, ang mileage nito ay lumampas sa daan-daang libong kilometro. Kailangan mo ring pana-panahong higpitan ang mekanismo ng pag-clamping, na dahil sa pamamaraan ng mekanismo ng pagpipiloto, ngunit ang pagkilos na ito ay hindi nangangailangan ng anumang kapalit ng mga bahagi. Mas madalas, ang katawan ng yunit na ito, na nag-crack dahil sa isang aksidente, ay nangangailangan ng kapalit, kung saan ang magagamit na rail, gear at mekanismo ng clamping ay inilipat sa katawan ng donor.

Ang mga karaniwang dahilan para sa pag-aayos ng node na ito ay:

pagpipiloto play;
kumakatok habang nagmamaneho o lumiliko;
labis na magaan o mahigpit na pagpipiloto.

Ang mga depektong ito ay nauugnay sa pagsusuot ng mga pangunahing bahagi na bumubuo sa steering rack, kaya maaari rin silang maiugnay sa mga consumable.

Nasaan ang

Upang maunawaan kung saan matatagpuan ang steering rack at kung ano ang hitsura nito, ilagay ang kotse sa isang elevator o overpass, pagkatapos ay buksan ang hood at iikot ang mga gulong sa anumang direksyon hanggang sa huminto ang mga ito. Pagkatapos ay sundan kung saan humahantong ang mga steering rod, dito matatagpuan ang mekanismong ito, katulad ng isang ribed aluminum tube, kung saan umaangkop ang cardan shaft mula sa steering shaft. Kung wala kang karanasan sa pag-aayos ng sasakyan at hindi mo alam kung saan matatagpuan ang node na ito, tingnan ang mga larawan at video kung saan ipinapakita ng mga may-akda ang lokasyon ng riles sa kanilang mga sasakyan, pati na rin ang mga pinaka-maginhawang paraan upang ma-access ito: ito ay magliligtas sa iyo mula sa maraming pagkakamali, kabilang ang bilang na humahantong sa pinsala.

Tingnan din ang: Steering rack damper - layunin at mga panuntunan sa pag-install

Anuman ang modelo at taon ng paggawa, ang mekanismong ito ay palaging matatagpuan sa likurang dingding ng kompartimento ng engine, kaya makikita ito mula sa gilid ng baligtad na gulong. Para sa pag-aayos o pagpapalit, mas maginhawang makarating dito mula sa itaas, sa pamamagitan ng pagbubukas ng hood, o mula sa ibaba, sa pamamagitan ng pag-alis ng proteksyon ng makina, at ang pagpili ng access point ay depende sa modelo at pagsasaayos ng kotse.