Zariadenie a typy riadenia automobilu

Bez ohľadu na to, aké krásne a silné je auto, bez tohto mechanizmu by bolo nemožné sa na ňom bezpečne pohybovať. Riadenie umožňuje vozidlu manévrovať v zákrutách.

Žiadne vozidlo nemá toto zariadenie. V niektorých prípadoch má primitívny dizajn, v iných je natoľko zložitá, že opravy môžu vykonávať iba špecialisti.

Aj v automobiloch má systém riadenia tiež niekoľko úprav. Zvážme, ako tento mechanizmus funguje, na akom princípe funguje a tiež aké sú požiadavky na riadenie.

Čo je to riadenie auta

Systém riadenia je súhrn častí v jednom mechanizme, ktorého účelom je zmena uhla predných kolies automobilu, aby sa vozidlo mohlo počas jazdy točiť. Tento mechanizmus umožňuje meniť smer vozidla v závislosti od želania vodiča.

Systém sa ovláda otáčaním volantu. Aby sa táto úloha vodičovi uľahčila, je vo veľkých vozidlách vždy nainštalovaný posilňovač riadenia. V poslednej dobe je však drvivá väčšina osobných automobilov vybavená aj rôznymi úpravami zosilňovača.

Riadiace zariadenie

Štandardný systém riadenia sa skladá z týchto komponentov:

• Volant. Nachádza sa v kabíne (alebo v kabíne vozidla). Vodič zmenou svojej polohy zmení odchýlku ľavého a pravého kolesa od pôvodnej dráhy. V moderných automobiloch sú na ňom umiestnené niektoré funkčné tlačidlá (napríklad na ovládanie multimediálneho systému alebo prepínanie zobrazovaných parametrov na obrazovke palubnej dosky).
• Stĺpik riadenia. Toto je jeden z typov kardanového prenosu. V tomto mechanizme je niekoľko hriadeľov spojených pántmi. Vďaka tomuto dizajnu môžu výrobcovia využiť možnosť zmeny uhla reproduktora (poskytnúť viac pohodlia, ak napríklad v aute jazdí viac ako jedna osoba, napríklad manželia). Stĺpik riadenia prenáša krútiaci moment z volantu na kormidlové zariadenie. Prítomnosť viacerých kĺbov tiež slúži na zvýšenie bezpečnosti pri čelnom náraze. Viacdielny reproduktor sa ľahšie deformuje, čo spôsobí vodičovi menšie škody. Spínače stĺpika riadenia sú nainštalované na tele tohto mechanizmu (hlavné spínače sú v režime ľahkého a ostrekovača).
• Prevod riadenia. Skladá sa z tyčí riadenia rôznych dĺžok, ktoré odoberajú sily zo stĺpika riadenia a prenášajú ho ďalej na kolesá. Tento mechanizmus tiež obsahuje hroty a páky. Dizajn tejto časti sa tiež môže líšiť v závislosti od modelu automobilu.

Okrem hlavných prvkov riadenia môžu byť k dispozícii aj systémy posilňovača riadenia a tlmenia (tlmiče).

Dizajn systému riadenia

V súčasnosti existuje veľa úprav systému riadenia vozidla. Existuje dokonca vývoj, ktorý je schopný zasahovať do činnosti vodiča a upravovať manévre vozidla. Existuje pokrok aj v oblasti automatického pilotovania, hoci plnohodnotní autopiloti sú stále vo fáze koncepcie a legislatíva zatiaľ neumožňuje autonómne vozidlá na verejných komunikáciách.

Medzi modernými asistenčnými systémami vodiča je napríklad sledovanie jazdných pruhov alebo kontrola stavu vodiča (napríklad keď zaspí, jeho ruky postupne uvoľňujú zovretie volantu, senzory reagujú na túto silu a systém prestavuje auto na okraj vozovky).

Štandardné riadenie obsahuje tieto komponenty:

• Volant;
• Stĺpik riadenia;
• Pohon riadenia;
• Posilňovač riadenia.

Tu sú niektoré z funkcií týchto položiek.

Volant (volant, volant)

Tento jednoduchý detail umožňuje vodičovi zvoliť si cestu vozidla. Moderné volanty majú ovládacie prvky, ktoré umožňujú vodičovi aktivovať alebo prepínať medzi rôznymi systémami bez toho, aby ho rušila jazda.

Veľa záleží na veľkosti volantu. Ak auto nemá posilňovač riadenia, potom sa s volantom malého priemeru bude ťažšie manipulovať. V takom prípade môžete nainštalovať model s väčším priemerom. Ale na druhej strane veľký volant ovplyvňuje aj jazdný komfort. Zároveň je obzvlášť ostré ovládanie auta s malým volantom.

Po prvé, horná časť volantu ovplyvní výhľad, alebo ak je vodič veľký, bude sa opierať o nohy, čo tiež negatívne ovplyvňuje bezpečnosť jazdy. Po druhé, príliš malý volant si bude vyžadovať od vodiča veľké úsilie, najmä pri manévrovaní vysokou rýchlosťou. Okrem toho nie je nezvyčajné, že malé volanty zakrývajú signály zobrazené na palubnej doske.

V obchodoch s náhradnými dielmi nájdete volanty rôznych tvarov (nielen dokonale okrúhlych). Na volante je opletenie pre zvýšenie jazdného komfortu. Drahšie modely automobilov majú vyhrievaný volant.

Toto video popisuje tipy pre začínajúcich vodičov týkajúce sa správneho používania volantu:

Ako jazdiť - technika rolovania. Inštruktor automobilov Sergey Markitesov.

Stĺpik riadenia

Na prenos krútiaceho momentu z volantu na kormidlové zariadenie má každé vozidlo stĺpik riadenia. Pod volantom sú na ňom pripevnené ovládacie prvky - spínače otáčok a stierače s rôznymi doplnkovými funkciami. U športových automobilov sa niekedy vyskytujú radiace páky, ktoré umožňujú vodičovi buď preradiť rýchlosť, alebo túto zmenu simulovať uvedením prevodovky do príslušného režimu.

V predchádzajúcich verziách sa v stĺpiku riadenia používal priamy hriadeľ. V moderných verziách je rozdelený do niekoľkých segmentov, ktoré sú navzájom spojené kardanovým prevodom. Je to z bezpečnostných dôvodov - v prípade čelnej zrážky sa stĺpik riadenia sklopí a nezadrží sa do hrude vodiča.

Vďaka tomuto dizajnu má veľa vozidiel najnovšej generácie nastaviteľný stĺpik. To umožňuje prispôsobiť riadenie fyzickým údajom rôznych vodičov. V prémiovom automobile je tento prvok vybavený automatickým nastavením, ktoré má často pamäť pre viacerých vodičov.

Aby sa eliminovali vibrácie, ktoré pochádzajú z kolies počas jazdy, je v stĺpiku riadenia nainštalovaný tlmič.

Prevod riadenia a prevod riadenia

Stĺpik riadenia je spojený s volantom na jednej strane a s prevodom riadenia na druhej strane. Túto jednotku predstavuje sada tyčí a kĺbov, ktoré prenášajú sily na kolesá. Vodič využíva na natočenie stroja rotačnú energiu, ktorá sa v mechanizme riadenia premieňa na lineárnu energiu.

Na tento účel sa používa prenosový pár. V zásade ide o ozubené koleso alebo závitovkový valec. Existujú ale aj ďalšie úpravy, ktoré majú svoju vlastnú štruktúru a princíp prenosu síl z volantu na kolesá. Prečítajte si o zariadení a princípe činnosti regálu riadenia tu.

Prevod riadenia má dve dôležité funkcie:

1. Poskytuje otáčanie predných kolies;
2. Hneď ako sa uvoľnia sily v stĺpiku riadenia zo strany vodiča, vráti kolesá do pôvodnej polohy.

Celý prevod riadenia je uložený v kryte (nosiči riadenia). Jednotka je namontovaná na prednej časti vozidla (často na prednom pomocnom ráme a pri absencii rámu potom na podvozku, prevodovke alebo dokonca na motore). Stojí za zmienku, že čím je tento mechanizmus nainštalovaný, tým efektívnejšie bude riadenie stroja fungovať.

V klasickom dizajne natáča prevod riadenia predné kolesá vozidla. V posledných rokoch si však systémy s riadením zadných kolies opäť získavajú obľubu, napríklad v najnovšej generácii Volkswagenu Touareg. V takýchto systémoch pri rýchlostiach do 40 km / h. zadné a predné kolesá sa natáčajú v opačných smeroch. Ak vozidlo jazdí rýchlosťou vyššou ako 40 km / h, zatáčajú sa zadné a predné kolesá v zákrute rovnakým smerom. Táto úprava výrazne zmenšuje polomer otáčania a tiež zlepšuje ovládateľnosť vozidla v zákrutách.

Posilňovač riadenia

Pretože štandardný mechanizmus riadenia otáčania kolies (najmä v stojacom automobile) vyžaduje zo strany vodiča určité úsilie, vyvinuli výrobcovia rôzne druhy zosilňovačov. Spočiatku sa v nákladnej doprave používali hydraulické úpravy. Postupne sa takýto systém dostal do osobných automobilov.

Potreba zosilňovača sa nezdala iba na zvýšenie pohodlia. Pravda je, že pri jazde vysokou rýchlosťou je ťažké držať volant auta v zákrutách, najmä v prípade športového vozidla. Tento proces uľahčuje posilňovač riadenia. Systém dostal pozitívne reakcie aj od nežného pohlavia.

Zosilňovače pracujú na rôznych princípoch. Najbežnejším je posilňovač riadenia. Elektrické zosilňovače si tiež získali značnú popularitu. Existujú ale aj kombinované systémy, ktoré využívajú funkcie oboch modifikácií (EGUR). Okrem toho, o typoch riadiacich tyčí povedal v samostatnej recenzii.

Účel riadenia

Riadenie najčastejšie točí predné kolesá, k dispozícii sú však aj pohon oboch náprav (hlavne veľké vozidlá so štyrmi nápravami, z ktorých dve sa otáčajú), ako aj úpravy pohonu zadných kolies.

Žiadne auto sa nezaobíde bez riadenia, pretože na svete neexistuje rovná cesta. Aj keby si niekto mohol takúto cestu predstaviť podmienečne, stále by sa na nej objavili prekážky, ktorým by bolo treba sa vyhnúť. Bez riadenia by tiež nebolo možné bezpečne zaparkovať vaše auto.

Ak by výrobca tento systém do áut nemontoval, ich ovládanie by sa nelíšilo od manévrovateľnosti vlaku. Hoci pokusy o vytvorenie stroja, ktorý by sa dal ovládať silou myslenia, sa nezastavia (na fotografii vyššie - jeden z vývojov GM).

Princíp riadenia

Princíp riadenia je dosť jednoduchý. Vodič otáča volantom, sily sa prenášajú na stĺp riadenia. Potom idú na kormidlové zariadenie. V klasickom dizajne regál poháňa tyče riadenia, ktoré sú spojené s kolesami pomocou systému guľkových koncov.

Presnosť otáčania kolesa priamo závisí od veľkosti volantu. Od tohto parametra závisí aj úsilie, ktoré je potrebné vynaložiť na pretočenie kolies. Mnoho modelov je vybavených elektrickými alebo hydraulickými zosilňovačmi, ktoré umožňujú v aute použiť malý volant.

Typy riadenia

Všetky systémy riadenia sú rozdelené do troch typov:

• Regál a pastorok. Najčastejšie sa používa v lacných automobiloch. Dizajn takéhoto ovládania je najjednoduchší. Má lištu so zubami. Poháňa ho prevodovka stĺpika riadenia. Táto schéma je vysoko efektívna. Jedinou nevýhodou takéhoto mechanizmu je jeho citlivosť na nárazy z nekvalitných povrchov vozovky.
• Šnekový prevod. Táto úprava poskytuje väčší uhol natočenia kolies. Je menej citlivý na rázové zaťaženie, ale je nákladnejší ako predchádzajúci, pretože je náročnejší na výrobu.
• Skrutkový mechanizmus. Jedná sa o modifikáciu červa analóga, len má zvýšenú účinnosť a zvyšuje úsilie potrebné na manévrovanie s autom.

Bez ohľadu na typ pohonu možno prácu týchto mechanizmov vylepšiť týmito zariadeniami:

• Hydraulický posilňovač. Má najjednoduchší dizajn v tomto zozname. Systém je kompaktný a nenáročný na údržbu. Dokonca aj niektoré lacné modely automobilov najnovších generácií sú vybavené takouto úpravou. Aby systém správne fungoval, je potrebné neustále monitorovať hladinu pracovnej tekutiny. Čerpadlo zosilňovača je poháňané funkčným spaľovacím motorom.
• Elektrický zosilňovač. Toto je jedna z posledných úprav. Nevyžaduje zložitú údržbu a jemné doladenie. Poskytuje maximálnu odozvu riadenia. Ako už názov napovedá, mechanizmus je poháňaný elektromotorom.
• Elektrohydraulický zosilňovač. Táto úprava funguje na princípe posilňovača riadenia. Rozdiel je iba v tom, že hydraulické čerpadlo je napájané elektrickou energiou a nie je pripojené k motorovému pohonu, ako v prvom prípade. Posledné dva vývojové stupne umožňujú použitie menšieho množstva paliva ako pri prvom type, pretože prevádzka systému nesúvisí s pohonom motora.

Okrem rôznych zosilňovačov môže byť vozidlo vybavené systémom Active Dynamic alebo Adaptive Control. Ich rozdiely sú nasledujúce:

1. Nastavuje prevodový pomer v závislosti od rýchlosti kolesa. Takto je zabezpečená maximálna stabilita vozidla na klzkej vozovke. Systém neumožňuje prudko otočiť volantom a zabráni tak pretáčavosti alebo nedotáčavosti.
2. Dynamický systém funguje podobným spôsobom, až na to, že namiesto planétového pohonu je použitý elektromotor.
3. Považuje sa to za inovatívnu technológiu, pretože v týchto prevodoch riadenia neexistuje fyzické spojenie medzi prevodom riadenia a prevodom riadenia. Systém je riadený elektronickou riadiacou jednotkou, ktorá analyzuje množstvo údajov: zo senzorov rýchlosti kolies, sily riadenia atď.

Nedávno bola na niektoré modely prémiových automobilov a športových vozidiel nainštalovaná špeciálna technológia s rotáciou nielen predných, ale aj zadných kolies. Zvyšuje sa tak stabilita vozidla pri jazde v zákrute vysokou rýchlosťou. Zadné kolesá sa krútia v závislosti od rýchlosti vozidla.

Ak auto ide maximálnou rýchlosťou 40 km / h, potom sa zadná náprava natáča v protismere od predných kolies (ak sa spredu pozerajú doprava, potom zadné budú smerovať doľava).

Keď rýchlosť vozidla stúpne nad 40 km / h, potom sa pri vchádzaní do zákruty budú zadné kolesá točiť rovnakým smerom ako predné. Znižuje sa tak riziko tvorby šmyku.

Požiadavky na riadenie vozidla

Ovládací prvok riadenia ktoréhokoľvek vozidla musí spĺňať tieto požiadavky:

• Zaistite dostatočnú manévrovateľnosť vozidla pri akejkoľvek rýchlosti. Vodič by mal ľahko nastaviť požadovaný smer vozidla;
• Používanie by malo byť jednoduché, aby sa aj unavený vodič mohol bezpečne dostať na miesto odpočinku;
• Pri otáčaní kolies by malo riadenie zabezpečovať čo najčistejšie nakláňanie. V zákrutách by kolesá nemali kĺzať, aby auto nestratilo stabilitu. Za týmto účelom musí byť presne overený uhol sklonu a rotácie kolies;
• Keď vodič prestane vyvíjať úsilie na otáčanie, vráťte kolesá späť do priameho smeru (pozdĺž tela);
• Vlhké vibrácie pri jazde po nerovnom povrchu vozovky;
• Majte vysokú odozvu na akékoľvek príkazy vodiča;
• Aj keď zlyhajú zosilňovače, mechanizmus musí vodičovi umožniť riadenie vozidla.

Ďalším parametrom, ktorý spadá do kategórie požiadaviek na riadenie, je vôľa riadenia. Ďalšie informácie o prípustných rýchlostiach vôle nájdete na samostatný článok.

Vlastnosti pravostranného a ľavostranného riadenia

Nie je žiadnym tajomstvom, že zákony niektorých krajín stanovujú ľavostrannú premávku na ceste. V takom prípade bude volant namontovaný na pravej strane vozidla a vodič si, prirodzene, sadne tam, kde je v našich končinách obvyklé vidieť spolujazdca.

Rozdiel v tomto druhu riadenia spočíva nielen v umiestnení volantu v kabíne. Výrobca tiež prispôsobuje mechanizmus riadenia v súlade s pripojením k prevodovke. Aj napriek tomu je možné vozidlo konštruované na použitie na cestách s ľavostrannou premávkou prestavať tak, aby vyhovovalo podmienkam pravostrannej premávky. Aby ste to dosiahli, mali by ste pred kúpou originálneho automobilu zistiť, či sa na jeho úpravu predávajú príslušné mechanizmy riadenia.

Niektoré typy poľnohospodárskych strojov používajú hydraulický systém, ktorý umožňuje inštaláciu volantu kdekoľvek v kabíne. V takom prípade je spojenie medzi volantom a kormidlovým mechanizmom zabezpečené hydraulikou, ktorá je ovládaná dávkovacím čerpadlom.

V takejto modifikácii nedochádza k žiadnemu odporu (ani továrenskému), pretože nemá prevodovku s prevodom, šnekom alebo skrutkovým pohonom. Samozrejme, takýto systém je u ľahkých vozidiel mimoriadne zriedkavý. Jeho hlavnou aplikáciou je veľké špeciálne vybavenie.

Hlavné poruchy riadenia

Medzi poruchy riadenia patria:

• Vôľa na volante (z ktorej k nej dochádza, čítajte tu);
• Klepanie počas jazdy (v dôsledku uvoľnenia upevňovacích skrutiek mechanizmu riadenia);
• Zhoršenie kĺbov tyče riadenia;
• Opotrebenie zubov na dvojici prevodovky (na prevodovom stupni, hrebeni, závitovke alebo valčeku);
• Porušenie nastavenia prevodového mechanizmu;
• Poruchy hydraulického alebo elektrického posilňovača (poruchy a možné možnosti opravy, prečítajte si v samostatnom článku).

Na vylúčenie funkčných porúch je potrebné dotiahnuť všetky upevňovacie skrutky, vymeniť opotrebované diely a upraviť mechanizmus dvojice prevodoviek. Vo väčšine prípadov riadenie zriedka zlyhá náhle. Vďaka včasnej údržbe vydržia hlavné prvky dostatočne dlho (často dokonca dlhšie ako je doba stanovená výrobcom).

Otázky a odpovede:

Aké sú typy riadenia? Bežné sú tri typy mechanizmov: hrebeňový, šnekový a skrutkový. V lacných automobiloch sa používa prvý typ mechanizmu riadenia. Ktorýkoľvek z nich môže obsahovať zosilňovač.

Aký je účel riadenia? Zabezpečuje pohyb vozidla v smere nastavenom vodičom. Mechanizmus pohybuje volantmi v horizontálnej rovine. Jazda s chybným systémom riadenia je zakázaná.

Aké sú hlavné časti volantu? Pozostáva z: priečneho ramena, spodného ramena, otočného čapu, horného ramena, pozdĺžneho ramena, dvojnožky kormidlového zariadenia, kormidlového zariadenia, hriadeľa riadenia a volantu.