Účel a zariadenie stĺpika riadenia automobilu
Obsah
Riadenie je súčasťou prístroja každého automobilu. Tento systém umožňuje otáčaním predných kolies nastaviť smer idúceho vozidla. V niektorých moderných modeloch osobných automobilov je systém riadenia schopný mierne zmeniť polohu zadných kolies. Vďaka tomu sa polomer otáčania výrazne zníži. Aký dôležitý je tento parameter, si môžete prečítať zo samostatného článku.
Teraz sa zameriame na kľúčový mechanizmus, bez ktorého sa auto neotočí. Toto je stĺp riadenia. Zvážme, aké úpravy tento mechanizmus môže mať, ako je regulovaný a tiež ako ho opraviť alebo vymeniť.
Čo je to stĺp riadenia auta
Mechanizmus riadenia uvedie vodič do pohybu pomocou volantu umiestneného v kabíne. Prenáša krútiaci moment na pohon otočných kolies. Prevádzkovateľnosť tohto zariadenia priamo ovplyvňuje bezpečnosť počas jazdy. Z tohto dôvodu automobilky venujú veľkú pozornosť kvalite tohto mechanizmu, ktorý minimalizuje jeho náhle zlyhanie. Aj napriek svojej spoľahlivosti je stĺp vystavený opotrebovaniu, takže vodič je povinný sledovať technický stav tohto zariadenia.
Okrem priameho účelu - prenášať krútiaci moment z volantu na natáčacie mechanizmy automobilu - slúži stĺpik riadenia aj ako podpera pre rôzne spínače, ktoré by mali byť vždy po ruke. Tento zoznam obsahuje spínač svetiel, ostrekovače čelného skla a ďalšie funkcie potrebné počas jazdy. Na mnohých modeloch sa tu nachádza aj zámok zapaľovania (v niektorých automobiloch sa namiesto toho používa tlačidlo štartovania motora a môže byť umiestnené na stredovom paneli).
Tento prvok tiež zaisťuje bezpečnú jazdu a jeho zariadenie zabraňuje zraneniu pri čelnom náraze. Dizajn moderného reproduktora sa skladá z niekoľkých segmentov (najmenej dvoch), kvôli ktorým čelný náraz spôsobí deformáciu mechanizmu a pri vážnej nehode nepoškodí hrudník vodiča.
Tento mechanizmus pracuje v spojení s mechanickou prevodovkou, ktorá premieňa rotačný pohyb na lineárny pohyb. O odrodách tohto uzla si povieme niečo neskôr. V terminológii týkajúcej sa riadenia sa vyskytuje výraz „prevodový pomer RU“. Ide o pomer uhla riadenia k volantom. Táto prevodovka je spojená s takzvaným lichobežníkom. Jeho funkčnosť je napriek rôznym dizajnovým úpravám vždy rovnaká.
Tento ovládací prvok prostredníctvom systému prepojenia riadenia natáča kolesá pod iným uhlom v závislosti od rýchlosti volantu. U niektorých vozidiel tento systém nakláňa aj volanty, čo zlepšuje manévrovateľnosť vozidla na úzkych úsekoch cesty.
Úlohou riadenia nie je iba schopnosť zabezpečiť pohodlné zatočenie predných kolies. Dôležitým faktorom je schopnosť vrátiť ich do pôvodnej polohy. V niektorých modeloch automobilov sú nainštalované systémy, ktoré menia prevodový pomer regálu riadenia. Medzi odrodami - aktívne riadenie AFS... Aj v pohonoch je vždy mierna vôľa. O tom, prečo je to potrebné, ako eliminovať jeho prebytok a aká je prípustná hodnota tohto parametra, si prečítajte tu.
Zariadenie stĺpika riadenia
Spočiatku dostalo staré auto dosť primitívne riadenie. Volant bol namontovaný na kĺbovom hriadeli. Celá konštrukcia bola v plášti (zvyčajne to bol tiež kov). Princíp činnosti a funkcia stĺpika riadenia sa nezmenil asi sto rokov. Jediná vec je, že automobilky tento mechanizmus neustále zdokonaľujú, robia určité zmeny v jeho konštrukcii, čím zvyšujú komfort ovládania a bezpečnosť počas nehody.
Moderné RK pozostáva z:
- Riadiaci a medziľahlý hriadeľ;
- Montážna objímka;
- Kontaktná skupina (aktivuje zapaľovanie palubného systému automobilu, o čom sa podrobne pojednáva) v inom článku). Aj keď nie je súčasťou samotného reproduktora, je s ním spojený tento uzol;
- Prevody (vodiace a hnané);
- Plášť;
- Montážny blok zámku zapaľovania (ak sa nepoužíva samostatné tlačidlo štartovania motora);
- Montážny blok spínačov umiestnený pod volantom;
- Horná časť tela;
- Pylnikov;
- Tlmič;
- Blokovač hriadeľov;
- Spojovacie prvky (skrutky, matice, pružiny, konzoly atď.);
- Kardanová prevodovka (pre ktoré ďalšie časti automobilu sa tento mechanický prvok používa, prečítajte si v inej recenzii).
Kvalita prašníkov má veľký význam. Zabraňujú vniknutiu cudzích častíc a zvyškov do mechanizmov, čo by spôsobilo zablokovanie kontroly. To nevyhnutne povedie k nehode, keď je vozidlo v pohybe. Z tohto dôvodu by plánovaná údržba vozidla mala zahŕňať diagnostiku stavu týchto prvkov.
Aby zaťaženie z hmotnosti stĺpika nebolo zaťažené ovládacími prvkami, je pripevnený k čelnému panelu pomocou silnej konzoly. Táto časť musí byť tiež pevná, pretože nielen že zaberá váhu konštrukcie RC, ale tiež mu bráni v pohybe v dôsledku síl vodiča.
V srdci stĺpika riadenia je použitých niekoľko kĺbov kĺbov (vyrobených z vysoko legovanej ocele), ktoré sú umiestnené v plastových obaloch. Použitie tohto materiálu zaisťuje správnu činnosť mechanizmu a zabraňuje náhlym poruchám. V porovnaní s prvým vývojom sú tiež moderné RC vyrobené tak, aby sa pri čelnom náraze sklopil hriadeľ, takže silný úder nie je taký nebezpečný.
Kľúčové požiadavky na stĺp riadenia sú:
- Volant musí byť na ňom pevne pripevnený;
- V prípade nehody musí zabezpečiť zníženie počtu zranení vodičov;
- Schopnosť uľahčiť pohyb automobilu vďaka ľahkému manévrovaniu na kľukatých úsekoch cesty;
- Presný prenos síl vodiča z volantu na volanty.
RK pracuje v nasledujúcom poradí. Vodič otáča volantom. Krútiaci moment sa prenáša na hriadeľ a prostredníctvom kardanových prevodov sa privádza na hnacie koleso. Táto časť v spojení s hnaným prevodom určuje počet otáčok volantu, aby sa kolesá úplne pohli. Táto dvojica je malá, aby vodičovi uľahčilo otáčanie veľkých kolies v ťažkom automobile, čím sa zvyšuje úsilie o lichobežník. V moderných automobiloch sa na to používajú rôzne typy zosilňovačov (prečítajte si o tom podrobne tu).
V tejto chvíli je aktivovaný stojan riadenia. Nebudeme sa venovať detailom fungovania tejto jednotky. Podrobnosti o zariadení, princípe činnosti a rôznych modifikáciách prvku sú už k dispozícii samostatný článok... Tento mechanizmus posúva riadiace tyče v súlade so smerom, ktorý si sám určí vodič.
Lineárny pohyb pôsobí na čap riadenia každého kolesa a núti ich točiť sa. Okrem ďalších funkcií čapu riadenia pozri oddelene... Pretože bezpečnosť ktoréhokoľvek automobilu závisí od stĺpika riadenia, je navrhnutý tak, aby sa poruchy v ňom vyskytovali mimoriadne zriedka.
Hodnota použitia tlmiča riadenia
Nie všetky modely stĺpika riadenia používajú tlmič. Je to skôr doplnková výbava, ktorá poskytuje vyšší komfort pri jazde autom. Použitie tohto prvku je spôsobené nekvalitným povrchom vozovky, kvôli ktorému pri vysokej rýchlosti vytvárajú vibrácie v riadení. Tento mechanizmus bude určite v terénnych vozidlách, ale môže byť vybavený aj osobnými automobilmi.
Tlmič riadenia tlmí vibrácie, ktoré vznikajú pri náraze kolies do nerovností alebo do boxov. Poľná cesta tomuto popisu zodpovedá skôr. Napriek tomu, že RC s tlmičom bude stáť viac ako klasická úprava, v tomto prípade účel svätí prostriedky. Existuje niekoľko dôvodov:
- Keď vodič za jazdy vibruje, vodič je napätý a musí neustále nastavovať polohu volantu, pretože má pocit, že mu auto zišiel z cesty.
- Pretože podvozok a riadenie sú schopné časom meniť uhly niektorých prvkov, je potrebné ich pravidelne nastavovať. Takýto postup sa nazýva nastavenie vyrovnania kolies (prečítajte si, ako sa vykonáva) v inej recenzii). Obvykle sa tento postup vykonáva v intervale zodpovedajúcom 15 až 30 tisíc kilometrom, v závislosti od modelu automobilu. Ak sa v riadení použije tlmič, je možné toto nastavenie vykonať oveľa neskôr.
Tento mechanizmus má však jednu nevýhodu. Zvyčajne, keď sa na volante objaví spätný ráz, vodič si uvedomí, že auto vstúpilo na nestabilnú cestu, a kvôli bezpečnosti kolies spomalí. Pretože tlmič tlmí vibrácie v tyčiach riadenia, znižuje sa informačný obsah riadenia a vodič sa musí spoliehať na ďalšie parametre, ktoré naznačujú jazdu po zlom povrchu vozovky. Ale rýchlo si na to zvyknete, takže tento faktor nie je kritický, kvôli čomu by sa takáto modifikácia RC nemala používať.
Vlastnosti jednotky a dizajn
Dizajn moderného stĺpika riadenia môže mať ďalšie prvky. Zoznam obsahuje:
- Blokovač riadenia;
- Nastavovacie mechanizmy.
Na úkor zámku riadenia ide o externé zariadenie, ktoré umožňuje majiteľovi automobilu zablokovať hriadeľ stĺpika, aby ho nikto iný nemohol ukradnúť. Tento prvok sa týka bezpečnostného systému vozidla (ďalšie informácie o tom, aké ďalšie prostriedky vám umožňujú chrániť auto pred krádežou, nájdete v časti tu). Blokovacie zariadenie obsahuje zarážku s poistkou disku. Blokovač nie je odstránený, ale je pripevnený k hriadeľu počas montáže automobilu na dopravník. K odblokovaniu dôjde pri zasunutom kľúči zapaľovania do zámku zapaľovania a malými otáčkami volantu.
Súčasťou prístroja moderného RC sú aj mechanizmy, ktoré umožňujú meniť polohu reproduktora. Vo väčšine prípadov je sklon konštrukcie upravený, v niektorých automobiloch však existuje aj úprava rozchodu volantu. Rozpočtová verzia má mechanický princíp fungovania. Ale v pokročilejších modeloch je tento proces riadený elektronikou (záleží na konfigurácii vozidla).
Ak má palubný systém automobilu pamäť polohy RK, sedadiel a bočných spätných zrkadiel, potom pomocou aktívneho systému zapaľovania vodič upraví polohu všetkých týchto prvkov tak, aby vyhovoval jeho parametrom. Po vypnutí motora a deaktivácii zapaľovania vodičom sa elektrické pohony všetkých týchto prvkov uvedú do štandardnej polohy. Toto automatické nastavenie uľahčuje vodičovi nastupovanie a vystupovanie. Ihneď po vložení kľúča a aktivácii zapaľovania nastaví elektronika poslednú hodnotu.
Ako už bolo spomenuté o niečo skôr, prenos krútiaceho momentu sa dá uskutočniť niekoľkými spôsobmi. Zvážte tri typy spojenia medzi hriadeľom RK a lichobežníkom riadenia. Každý typ konštrukcie má svoju vlastnú hodnotu účinnosti.
„Ozubené koleso“
Táto úprava sa považuje za optimálnu a častejšie sa používa v moderných automobiloch. Táto konštrukcia sa používa vo vozidlách s nezávislým zavesením otočných kolies. Mechanizmus riadenia s ozubenou tyčou a pastorkom obsahuje puzdro ozubenej tyče riadenia a mechanický prevod z pastorku do ozubenej tyče. Systém funguje nasledovne.
Prevodovka je pripevnená k hriadeľu stĺpika riadenia. Je trvale v zábere so zubami ozubenej tyče. Keď vodič otočí volantom, prevodový stupeň sa natočí spolu s hriadeľom. Spojenie prevodovky a ozubenej tyče poskytuje transformáciu rotačných pohybov na lineárne. Vďaka tomu sa personál pohybuje vľavo / vpravo. Tyče riadenia sú pripevnené k nosníku riadenia, ktoré sú pripevnené k čapom riadenia kolies pomocou pántov.
Medzi výhody tohto mechanizmu patria:
- Vysoká účinnosť;
- Jednoduchosť konštrukcie;
- Konštrukcia má malý počet tyčí a kĺbov;
- Kompaktné rozmery;
- Dostupné náklady na nový mechanizmus;
- Spoľahlivosť práce.
Medzi nevýhody patrí veľká citlivosť mechanizmu na vlastnosti povrchu vozovky. Akýkoľvek náraz alebo diera určite prenesú vibrácie na volant.
"Šnekový valec"
Tento dizajn sa používal u starších automobilov. V porovnaní s predchádzajúcou úpravou má tento mechanizmus nižšiu účinnosť a zložitejší dizajn. Nachádza sa v mechanizmoch riadenia domácich modelov automobilov, ľahkých nákladných automobilov a autobusov. Konštrukcia takého prevodu pozostáva z:
- Vala;
- Šnekový a valčekový prevod;
- Carter;
- Riadiaci dvojnožka.
Rovnako ako v prípade zmien, ktoré boli spomenuté vyššie, sú valec a hriadeľový závit permanentne v zábere. Spodná časť hriadeľa je vyrobená vo forme závitovkového prvku. Na jeho zuboch je nainštalovaný valec pripevnený k hriadeľu ramena riadenia. Tieto časti sa nachádzajú v kľukovej skrini mechanizmu. Rotačné pohyby hriadeľa sa prevádzajú na translačné, vďaka čomu trapézové časti menia uhol natočenia kolies.
Dizajn červa má nasledujúce pozitívne body:
- Kolesá sa dajú otáčať vo väčšom uhle v porovnaní s predchádzajúcim prevodovým stupňom;
- Pri jazde po nerovnej ceste sú rázy tlmené;
- Vodič môže vyvinúť veľké úsilie na pretočenie kolies a prevodovka nebude ovplyvnená (obzvlášť dôležité pre nákladné vozidlá a iné veľké vozidlá);
- Vďaka veľkému uhlu riadenia má automobil dobrú manévrovateľnosť.
Napriek týmto výhodám má šnekové riadenie niekoľko významných nevýhod. Po prvé, takýto dizajn pozostáva z väčšieho počtu častí, ktoré je potrebné upraviť. Po druhé, vzhľadom na zložitosť zariadenia je táto úprava riadenia v porovnaní s predchádzajúcim analógom oveľa nákladnejšia.
Typ skrutky
Podľa princípu činnosti je skrutkový mechanizmus podobný šnekovej verzii. Návrh tejto úpravy pozostáva z:
- Závitový hriadeľ riadenia;
- Orechy;
- Ozubená tyč;
- Rameno riadenia s ozubeným sektorom.
V okamihu otočenia volantu sa otáčajú zuby vrtule. Pozdĺž nich sa pohybuje matica. Na zníženie trenia medzi zubami týchto dvoch častí sú medzi nimi umiestnené valčeky. Vďaka tomu má dvojica skrutiek dlhú životnosť. Pohyb matice uvádza do pohybu ozubený sektor ramena riadenia, ktorý je spojený s vonkajšími zubami matice. Takto sa pohnú riadiace tyče a roztáčajú sa kolesá.
Tento prevod poskytuje najvyššiu účinnosť. Typicky sa takáto prevodovka nachádza v riadení nákladných automobilov, autobusov a výkonných automobilov.
Ako a kde je pripevnený stĺpik riadenia
Ako už bolo spomenuté, stĺpik riadenia nie je schopný prenášať iba rôzne hodnoty krútiaceho momentu z volantu na volanty. Musí tiež odolávať značnému mechanickému namáhaniu z rúk vodiča. Každý motorista má svoju vlastnú fyzickú silu a automobilky vykonávajú najsilnejšiu možnú fixáciu skrinky mechanizmu. Dôvodom je zvyk mnohých vodičov opustiť vozidlo, ktorí používajú volant ako lakťovú opierku alebo rukoväť, ktorej sa držia.
Aby konštrukcia zostala na svojom mieste v prípade fyzicky silného majiteľa automobilu, nie je namontovaná na palubnej doske, ale na prednom paneli karosérie pomocou výkonného držiaka. Tento uzol nie je potrebné pravidelne kontrolovať. Ak ale vodič spozoroval vôľu samotnej konštrukcie (nie volantu), mali by ste venovať pozornosť jej upevneniu, aby konštrukcia nespadla v nesprávnom okamihu, aj keď sa to stane extrémne zriedka a potom po nepozorných opravách .
Nastavenie stĺpika riadenia
Ak má auto nastaviteľný stĺpik riadenia, nastavenie volantu zvládne aj začiatočník. Aby ste to dosiahli, musíte zaujať pohodlnú polohu na sedadle vodiča a najskôr ho nastaviť (ako postupovať správne, prečítajte si tu). Potom je vytlačená nastavovacia západka a stĺp sa presunie do pohodlnej polohy. Kľúčovým faktorom je tu pozícia ruky.
Ak dáte obe ruky na vrchnú časť volantu, potom by sa v roztiahnutom stave nemali dotýkať volantu dlaňami, ale zápästím. V takom prípade bude vodičovi riadenie vozidla pohodlné. Viac podrobností o správnom držaní volantu (platí pre začiatočníkov) je k dispozícii samostatný článok.
Pri nastavovaní polohy RK je bezpodmienečne nutné, aby stroj stál. V žiadnom prípade by ste to nemali robiť, keď je auto v pohybe. Po nastavení sa musíte ubezpečiť, že je konštrukcia pevne zafixovaná. K tomu stačí mierne zatlačiť na volant a potiahnuť ho k sebe. U elektrických modelov je tento postup ešte jednoduchší stlačením príslušného klávesu.
Ako opraviť stĺpik riadenia?
Napriek skutočnosti, že RC je spoľahlivý mechanizmus, niekedy v ňom dochádza k poruchám, ktoré v žiadnom prípade nemožno ignorovať. Úplne prvým varovným signálom je výskyt zvýšenej axiálnej vôle alebo voľnej hry v rovine. V prvom prípade je to známka poruchy spojenia drážkovania alebo vývoja pántov. V druhej sú problémy s upevnením na konzolu.
Okrem zvýšenej vôle zahŕňajú príznaky chybného riadenia:
- Silné otáčanie volantu;
- Škrípanie pri vedení auta;
- Únik mastnoty.
Ak sa volant počas jazdy pevne krúti (keď vozidlo stojí, u vozidiel bez posilňovača riadenia sa volant vždy krúti pevne), mali by ste hľadať dôvod v:
- Nesprávne nastavenie vyrovnania kolies;
- Deformácia konkrétnej časti vysielacej sily mechanizmu (môže to byť lichobežník, hrebienok riadenia alebo stĺpikový kardan);
- Inštalácia nevhodných častí (ak sa po oprave riadenia začal pozorovať tesný volant);
- Maticu otočného ramena pevne utiahnite.
Únik tuku je často spôsobený skutočnosťou, že životnosť olejových tesnení skončila. Rovnaká porucha nastane, keď je oprava z nedbalosti (skrutky kľukovej skrine sú zle utiahnuté) alebo keď je opotrebovaná guma krytu kľukovej skrine.
Vzhľad škrípania môže byť spôsobený:
- Zväčšená vôľa v ložiskách kolies;
- Zlé upevnenie čapov tyče riadenia;
- Zvýšená vôľa puzdier a kyvadla;
- Vyčerpané ložiská;
- Zlé pripevnenie výkyvných ramien.
V niektorých prípadoch nie je možné opraviť riadenie bez demontáže stĺpika riadenia. Zvážme postupnosť tohto postupu.
Ako odstrániť stĺpec
Na demontáž stĺpika riadenia potrebujete:
- Odpojte svorky batérie (postup, ako to urobiť bezpečne a bezpečne, pozri v inom článku);
- Demontujte volant a odstráňte kryt stĺpika;
- Odskrutkujte maticu zo spodnej časti stĺpika spájajúceho tyče s ním (bude to vyžadovať dobrú páku);
- Odskrutkujte upevnenie konštrukcie na bočný člen. Pre väčšie pohodlie odskrutkujte koleso z boku vodiča (spredu);
- Demontujte uťahovaciu skrutku na spoji drážkovania;
- Odskrutkujte tesnenie hriadeľa a samotný hriadeľ sa vyberie do priestoru pre cestujúcich.
Po úspešnej demontáži stĺpa pristúpime k jeho oprave. V niektorých prípadoch môžu byť diely vymenené alebo bude potrebné kompletne zmeniť celú štruktúru. Počas procesu výmeny stojí za to kúpiť si aj nové tesnenia a spojovacie prvky (skrutky a matice).
Pri výmene ložiska musíte dodržiavať rovnakú demontáž stĺpa. Ďalej je hriadeľová zostava s konzolou upnutá vo zveráku. Ložisko môžete uvoľniť vyrazením hriadeľa z držiaka. Aj keď sú údery kladivom účinné, je potrebné dávať pozor, aby sa koniec hriadeľa nevysypal. K tomu môžete použiť drevenú rozperu, napríklad silný dubový blok.
Nové ložiská sú inštalované s úzkou časťou smerom von. Ďalej sú výrobky vtláčané, až kým nesadnú na zátku. Druhé ložisko je stlačené rovnakým spôsobom, iba tentokrát je vo zveráku upevnený samotný hriadeľ, a nie konzola. V prípade poruchy kríža univerzálneho kĺbu sa celá konštrukcia úplne zmení.
Na konci recenzie ponúkame malý videonávod, ako demontovať stĺpik riadenia na modeli VAZ 2112:
Otázky a odpovede:
Kde sa nachádza stĺpik riadenia? Ide o časť riadenia, ktorá sa nachádza medzi volantom a hrebeňom riadenia (umiestneným v motorovom priestore a spája otočné kolesá s mechanizmom pomocou tyčí).
Ako je usporiadaný stĺpik riadenia? Hriadeľ, na ktorom je pripevnený volant. Kryt, na ktorom sa spína stĺpik riadenia a spínač zapaľovania, sú pripevnené. Kardanový hriadeľ s priečkou. V závislosti od úpravy, tlmičov, úprav, blokovania.
