Typy, konštrukcia a princíp činnosti mechanizmu riadenia

Zmena smeru auta sa vykonáva otáčaním riadených kolies pomocou volantu. Medzi ním a kolesami je však zariadenie, ktoré premieňa úsilie rúk vodiča a jeho smer na priame pôsobenie sily na výkyvné ramená. Nazýva sa to mechanizmus riadenia.

Na čo slúži prevodovka riadenia?

Vo všeobecnej schéme riadenia mechanizmus vykonáva tieto úlohy:

• prevádza otáčanie vstupného hriadeľa, ku ktorému je pripojený stĺpik riadenia, na translačné otáčanie pre lichobežníkové tyče riadenia;
• koordinuje silu, ktorú môže vodič vytvoriť s potrebnou silou na páky spojené s kĺbmi riadenia podvozku, pomocou mechanického prevodu dostupného v konštrukcii s určitým prevodovým pomerom;
• vo väčšine prípadov poskytuje spoločnú prácu s posilňovačom riadenia;
• chráni ruky vodiča pred spätnými nárazmi z cestných nerovností.

S určitou mierou presnosti možno toto zariadenie považovať za prevodovku, ako sa často nazýva.

Odrody riadiacich mechanizmov

Existujú tri najpopulárnejšie schémy výstroja:

• šnekový valec;
• ozubnica a pastorok;
• typ guľôčkovej skrutky.

Každý z nich má svoje výhody a oblasti použitia.

Šnekový valčekový mechanizmus

Tento typ bol v minulosti široko používaný na všetkých autách, ale teraz má obmedzené použitie kvôli mnohým nevýhodám v porovnaní s inými schémami.

Princíp činnosti závitovkového prevodu spočíva v tom, že na hriadeli stĺpika riadenia sa poháňa sektorový ozubený valec so špirálovým závitovkovým kolesom. Vstupný hriadeľ reduktora je vyrobený ako jednodielny so závitovkovým vrúbkovaním s premenlivým polomerom a je vybavený štrbinovým alebo klinovým konektorom pre spojenie s hriadeľom stĺpa. Ozubený sektor valčeka je umiestnený na výstupnom hriadeli dvojnožky, pomocou ktorého je prevodovka spojená s lichobežníkovými tyčami riadenia.

Celá konštrukcia je umiestnená v pevnom kryte, ktorý sa tiež nazýva kľuková skriňa kvôli prítomnosti mazania v nej. Zvyčajne ide o tekutý olej prevodového typu. Výstupy hriadeľa z kľukovej skrine sú utesnené upchávkami. Kľuková skriňa je priskrutkovaná k rámu alebo motorovej prepážke karosérie.

Rotácia vstupného hriadeľa v prevodovke je prevedená na rotačno-translačnú guľovú špičku dvojnožky. K nemu sú pripevnené tyče na kolesá a ďalšie lichobežníkové páky.

Mechanizmus je schopný prenášať značné sily a je celkom kompaktný s veľkými prevodovými pomermi. Zároveň je však ťažké organizovať kontrolu s minimálnou vôľou a nízkym trením. Preto rozsah - nákladné autá a SUV, väčšinou konzervatívneho dizajnu.

Riadiace tyče

Najpoužívanejší mechanizmus pre osobné automobily. Hrebeň a pastorok sú oveľa presnejšie, poskytujú dobrú spätnú väzbu a dobre pasujú do auta.

Regálový mechanizmus pozostáva z:

• trupy s upevnením na prepážku tela;
• ozubená tyč ležiaca na radiálnych ložiskách;
• hnacie ozubené koleso spojené so vstupným hriadeľom;
• prítlačný mechanizmus, ktorý poskytuje minimálnu vôľu medzi ozubeným kolesom a hrebeňom.

Výstupné mechanické konektory hrebeňa sú napojené na guľové kĺby tyčí riadenia, ktoré pracujú cez hroty priamo s výkyvnými ramenami. Táto konštrukcia je ľahšia a kompaktnejšia ako spojka riadenia so závitovkovým prevodom. Odtiaľ pochádza vysoká presnosť ovládania. Okrem toho je vôľa hnacieho kolesa oveľa presnejšia a stabilnejšia ako vôľa zložitého tvaru valca a závitovky. A zvýšený návrat k volantu kompenzujú moderné zosilňovače a tlmiče.

Skrutka s guľovou maticou

Takáto prevodovka je podobná šnekovej prevodovke, ale sú v nej zavedené dôležité prvky vo forme segmentu hrebeňa s ozubeným sektorom pohybujúcim sa pozdĺž skrutky vstupného hriadeľa cez obiehajúce kovové guľôčky. Regálový sektor je spojený so zubami na hriadeli dvojnožky.

Vďaka použitiu krátkej koľajnice, čo je vlastne matica s guľôčkami pozdĺž závitu, sa výrazne znižuje trenie pri vysokom zaťažení. To bol totiž určujúci faktor pri použití mechanizmu na ťažkých nákladných autách a iných podobných vozidlách. Zároveň je dodržaná presnosť a minimálne vôle, vďaka čomu tieto isté prevodovky našli uplatnenie vo veľkých prémiových osobných automobiloch.

Vôle a trenie v mechanizmoch riadenia

Všetky prevodovky potrebujú pravidelné úpravy v rôznej miere. Opotrebením sa menia medzery v kĺboch ​​prevodov, pri volante vzniká vôľa, v rámci ktorej je auto neovládateľné.

Závitovkové prevody sa ovládajú pohybom ozubeného kolesa v smere kolmom na vstupný hriadeľ. Udržať vôľu pri všetkých uhloch riadenia je ťažké zabezpečiť, pretože opotrebovanie sa vyskytuje s rôznou rýchlosťou v často používanom smere jazdy priamo a zriedkavejšie v zákrutách pod rôznymi uhlami. Ide o bežný problém všetkých mechanizmov, nerovnomerne sa opotrebúvajú aj koľajnice. Pri silnom opotrebovaní je potrebné diely vymeniť, inak sa pri otáčaní volantom medzera zmení na rušenie so zvýšeným trením, čo nie je o nič menej nebezpečné.