Direcció del cotxe: dispositiu, requisits

Taula de continguts:

Direcció del cotxe: dispositiu, requisits
Direcció del cotxe: dispositiu, requisits
Anonim

El sistema de direcció és un dels més bàsics d'un cotxe. Es tracta d'un conjunt de mecanismes que sincronitzen la posició del volant i l'angle de gir de les rodes davanteres. La funció principal de qualsevol vehicle és oferir la possibilitat de girar i mantenir la direcció establerta pel conductor.

Dispositiu

Estructuralment, la direcció d'un cotxe consta d'un parell de components principals. Pel que fa als mecanismes, es poden implementar de diferents maneres.

direcció automàtica
direcció automàtica

El volant és necessari per a la direcció. El conductor a través d'ella indica la direcció en què es mou el cotxe. En els cotxes moderns, el volant es pot equipar addicionalment amb tecles i controls per controlar els sistemes multimèdia i de navegació. Si el conductor substitueix el sistema multimèdia en el futur, s'ha d'adquirir un adaptador de direcció per ajustar la ràdio des del volant. També hi ha un coixí dins de l'elementseguretat.

El següent al sistema és la columna de direcció. Per a què serveix? Cal transferir la força que el conductor aplica al volant al mecanisme. La peça és un eix amb frontissa. Més sovint és un cardà petit. Sovint, les columnes de direcció proporcionen seguretat en cas de robatori. Per tant, el disseny està equipat amb sistemes de bloqueig mecànics o elèctrics. També a la columna hi ha l'interruptor d'encesa, gir les palanques, encendre els llums, els eixugaparabrises.

direcció del cotxe
direcció del cotxe

El mecanisme de direcció rep força de l'eix de la columna i després la transforma en girar les rodes. El disseny del mecanisme de direcció és una caixa de canvis amb una determinada relació de transmissió.

El sistema també té una unitat. Aquest és un sistema de barres i puntes que prenen la força de l'eix i després la transfereixen a les puntes i al sistema del volant.

Fins i tot en la majoria de dissenys de sistemes de direcció hi ha un amplificador. Pot ser hidràulic o elèctric. Cal augmentar les forces de rotació que van del volant a les rodes. També es poden distingir elements addicionals: aquests són amortidors o amortidors, així com diversos sistemes elementals.

Mecanismes de direcció: tipus

Depenent de quina caixa de canvis s'instal·la en un cotxe concret, el mecanisme de direcció pot ser de cremallera i pinyó, cuc o cargol. Considerarem cadascun d'ells per separat.

Raqueta

Aquest és un dispositiu molt utilitzat que la majoriacotxes moderns. L'element principal és el bastidor i l'engranatge. Aquest últim està constantment enganxat amb la cremallera i es troba a l'eix de direcció.

bomba de direcció
bomba de direcció

El principi de funcionament d'aquest mecanisme és el següent. Quan es gira el volant, la cremallera es mou cap a l'esquerra o cap a la dreta. Juntament amb ell, es mouen les barres de direcció, que estan connectades a les puntes, i aquestes, al seu torn, als artells de la direcció. Així, les rodes del cotxe poden girar a l'angle desitjat per al conductor.

El mecanisme de cremallera i pinyó és bastant senzill, tot i que es distingeix per una gran eficiència i rigidesa. Però, per tots els seus mèrits, la cremallera de direcció és molt sensible a les càrregues, especialment a les càrregues de cops de conducció per cops a la carretera. A més, pel seu disseny, és propens a vibracions. La cremallera de direcció es troba més sovint als cotxes de tracció davantera, on la suspensió davantera és de tipus independent.

Cuc

Aquest mecanisme de direcció es basa en un cuc globoide. Aquest és un eix de cuc amb un diàmetre variable. Està connectat a l'eix de direcció. També s'inclou un corró. S'instal·la un braç de direcció a l'eix del rodet, que està connectat mecànicament a les barres de direcció.

Durant la rotació del volant, el corró gira sobre el cuc, posant així el braç de direcció en moviment. Com a resultat, aquest últim mou les barres d'accionament. A causa d'això, els volants giren en la direcció que necessita el conductor.

Aquesta opció és menys susceptible a les càrregues, inclosos els xocs. A més, grans angles de gir i millormaniobrabilitat per a un cotxe. Però aquí també hi ha desavantatges. Per tant, l'engranatge de cuc és més complex pel que fa a la fabricació i, per tant, més car. El mecanisme requereix moltes connexions per funcionar correctament i requereixen ajustaments periòdics i complexos.

Aquest disseny es pot trobar en vehicles amb un major rendiment de camp a través, així com amb suspensió dependent d'un parell de rodes dirigides. Un altre mecanisme es troba en petits camions i autobusos. La direcció de cuc es va instal·lar als VAZ dels models clàssics.

Mecanisme de cargol

En aquesta solució es combinen els elements següents. Es tracta d'un cargol que es munta a l'eix de direcció, una femella que es mou al llarg del cargol, una cremallera a la femella, un sector connectat a la cremallera i també un bípode. Aquest últim es troba a l'eix del sector d'engranatges. De les característiques, es pot distingir una connexió rosca-cargol. Aquí es fa amb un gran nombre de boles petites. Les boles poden reduir significativament la força de fricció entre les peces mòbils i, per tant, reduir el desgast.

dispositiu de direcció
dispositiu de direcció

El principi de funcionament del mecanisme s'assembla al funcionament d'un sistema de cuc. Quan el conductor actua sobre el volant, l'eix es posa en moviment, i amb ell gira el cargol que mou la femella. En aquest cas, les boles es mouen dins del mecanisme. La femella, quan s'exposa a la cremallera, mou el sector de l'engranatge. El braç de direcció també es mou juntament amb el sector.

Aquesta direcció és més eficient que l'engranatge de cuc. El sistema està instal·latcotxes de luxe, camions pesats i diversos models d'autobusos.

Direcció assistida

Tots els sistemes anteriors van requerir una mica d'esforç. Per facilitar el funcionament dels cotxes, així com per garantir que la conducció aporti emocions i bon humor, els enginyers han creat un dispositiu que permet conduir un cotxe gairebé sense esforç. Aquest dispositiu s'anomena amplificador. Actualment, la majoria dels cotxes estan equipats amb aquest sistema.

Distingeix entre direcció assistida hidràulica, elèctrica i hidroelèctrica. També es poden distingir els mecanismes pneumàtics.

Direcció assistida

Aquest és un dels elements estructurals del sistema de control. Aquí, quan es gira el volant, la força principal la genera un accionament hidràulic.

L'amplificador més senzill és una bomba accionada per un cigonyal. Aquesta solució té un rendiment que és directament proporcional a la velocitat del motor. Això s'ajusta a les necessitats de conducció. Si la velocitat és màxima, cal un guany mínim i viceversa.

sistema de direcció
sistema de direcció

Aquest sistema funciona de la següent manera. Quan es condueix en línia recta, la bomba de direcció fa circular fluid hidràulic. Quan es gira el volant, la barra de torsió es gira. El procés va acompanyat de la rotació de la bobina respecte a la funda distribuïdora. Els canals s'obren i el líquid entra en una de les cavitats del cilindre de potència. Líquid del' altra cavitat va al dipòsit. El pistó del mecanisme de potència mou el bastidor. La força es transmet a les barres de direcció, la qual cosa provoca la rotació de les rodes de direcció.

dispositiu de control
dispositiu de control

Quan es fan girs a baixa velocitat, l'amplificador funciona al màxim rendiment. A partir dels senyals dels sensors, la ECU augmenta la velocitat de la bomba. El fluid de treball entra al cilindre del mecanisme de potència amb més intensitat. Això redueix l'esforç necessari per girar el volant.

Reforçador elèctric: funcions

Aquest tipus de dispositiu de direcció és més complicat. Aquí hi ha molts sensors. El sistema està format per un motor elèctric i elements mecànics. Els dissenys més habituals són amb dos engranatges, així com amb un accionament paral·lel. Aquest amplificador sovint es troba a la mateixa unitat amb el mecanisme del sistema de direcció.

sistema de control
sistema de control

Quan el conductor gira el volant, la barra de torsió es retorça o es desenrosca. Això es mesura amb un sensor: es tenen en compte el parell actual i l'angle de gir. També es té en compte la velocitat de moviment. Tots aquests números s'envien a l'ECU, que calcula la força necessària. En canviar la força actual, la força sobre el rail del mecanisme canvia.

Conclusió

Aquests són tots els sistemes de direcció dels cotxes moderns que existeixen avui. Potser els enginyers trobaran millors solucions en el futur. Mentrestant, n'hi ha prou amb una cremallera de direcció assistida.

Recomanat: