Bilstyrning: enhet, krav

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:27

Styrsystemet är ett av de mest grundläggande i en bil. Detta är en uppsättning mekanismer som synkroniserar rattens position och rotationsvinkeln för de främre styrda hjulen. Huvudfunktionen för alla fordon är att ge möjligheten att svänga och bibehålla den riktning som ställts in av föraren.

Device

Strukturellt sett består styrningen av en bil av ett par huvudkomponenter. När det gäller mekanismerna kan de implementeras på olika sätt.

Ratten är nödvändig för styrning. Föraren genom den anger i vilken riktning bilen rör sig. I moderna bilar kan ratten dessutom utrustas med nycklar och reglage för att styra multimedia och navigationssystem. Om föraren byter ut multimediasystemet i framtiden måste en styradapter köpas till för att justera radion från ratten. Det finns även en kudde inuti elementetsäkerhet.

Nästa i systemet är rattstången. Vad är det för? Det är nödvändigt att överföra kraften som föraren applicerar på ratten till mekanismen. Delen är ett skaft med gångjärn. Oftare är det en liten kardan. Ofta ger rattstänger säkerhet vid stöld. Så designen är utrustad med mekaniska eller elektriska blockeringssystem. På kolumnen finns även tändningslåset, vrid spakarna, slå på lamporna, vindrutetorkare.

Styrmekanismen tar emot kraft från pelaraxeln och omvandlar den sedan till att vrida hjulen. Utformningen av styrmekanismen är en växellåda med ett visst utväxlingsförhållande.

Systemet har också en enhet. Det här är ett system av stänger och spetsar som tar kraften från axeln och sedan överför den till spetsarna och rattsystemet.

Även i de flesta konstruktioner av styrsystem finns det en förstärkare. Kan vara hydraulisk eller elektrisk. Det är nödvändigt att öka rotationskrafterna som går från ratten till hjulen. Ytterligare element kan också urskiljas - dessa är stötdämpare eller dämpare, såväl som olika elementära system.

Styrmekanismer: typer

Beroende på vilken växellåda som är installerad i en viss bil, kan styrmekanismen vara kuggstång, skruv eller skruv. Vi kommer att överväga var och en av dem separat.

Racket

Detta är en mycket använd enhet som de flestamoderna bilar. Huvudelementet är rack och redskap. Den senare är ständigt i ingrepp med kuggstången och den är placerad på styraxeln.

Funktionsprincipen för denna mekanism är som följer. När ratten vrids, rör sig kuggstången åt vänster eller höger. Tillsammans med den rör sig styrstängerna, som är kopplade till spetsarna, och de i sin tur till styrknogarna. Således kan bilens hjul svänga till önskad vinkel för föraren.

Kuggstångsmekanismen är ganska enkel, samtidigt som den kännetecknas av hög effektivitet och styvhet. Men trots alla dess fördelar är styrstället väldigt känsligt för belastningar, särskilt för stötbelastningar från att köra över gupp i vägen. På grund av sin design är den också utsatt för vibrationer. Styrstången finns oftast på framhjulsdrivna bilar, där framfjädringen är av oberoende typ.

Worm

Denna styrmekanism är baserad på en globoid mask. Detta är ett snäckaxel med variabel diameter. Den är ansluten till styraxeln. En rulle ingår också. En styrarm är installerad på rullaxeln, som är mekaniskt ansluten till styrstängerna.

Under rotationen av ratten rullar rullen över snäckan och sätter därmed styrarmen i rörelse. Det senare som ett resultat flyttar drivstängerna. På grund av detta svänger rattarna i den riktning som föraren behöver.

Det här alternativet är mindre känsligt för belastningar, inklusive stötar. Dessutom stora vridvinklar och bättremanövrerbarhet för en bil. Men det finns också nackdelar här. Så snäckväxeln är mer komplex när det gäller tillverkning och därför dyrare. Mekanismen kräver många anslutningar för att fungera korrekt, vilket kräver periodiska och komplexa justeringar.

Denna design kan hittas på fordon med ökad terrängprestanda, såväl som med beroende fjädring av ett par styrda hjul. En annan mekanism finns på små lastbilar och bussar. Snäckstyrning installerades på VAZ av klassiska modeller.

Skruvmekanism

Följande element kombineras i denna lösning. Detta är en skruv som är monterad på styraxeln, en mutter som rör sig längs skruven, en kuggstång på muttern, en sektor kopplad till kuggstången och även en bipod. Den senare är belägen på axeln av växelsektorn. Av funktionerna kan en mutter-skruvförbindning urskiljas. Här görs den med ett stort antal små bollar. Kulor kan avsevärt minska friktionskraften mellan rörliga delar och därigenom minska slitaget.

Principen för mekanismens funktion liknar funktionen hos ett masksystem. När föraren verkar på ratten sätts axeln i rörelse och med den roterar skruven som förflyttar muttern. I det här fallet rör sig kulorna inuti mekanismen. Muttern, när den utsätts för kuggstången, flyttar växelsektorn. Styrarmen rör sig också med sektorn.

Denna styrning är effektivare än snäckväxel. Systemet är installerat pålyxbilar, tunga lastbilar och olika bussmodeller.

Servostyrning

Alla ovanstående system krävde en del ansträngning. För att underlätta driften av bilar, samt för att säkerställa att körning ger känslor och gott humör, har ingenjörer skapat en enhet som låter dig köra en bil nästan utan ansträngning. Denna enhet kallas en förstärkare. Idag är de flesta bilar utrustade med ett sådant system.

Skillnad mellan hydraulisk, elektrisk, vattenkraftsstyrning. Pneumatiska mekanismer kan också urskiljas.

Servostyrning

Detta är en av de strukturella delarna av kontrollsystemet. Här, när ratten vrids, genereras huvudkraften av en hydraulisk drivning.

Den enklaste förstärkaren är en pump som drivs av en vevaxel. Denna lösning har en prestanda som är direkt proportionell mot motorvarvtalet. Detta är i linje med körbehoven. Om hastigheten är maximal krävs minsta förstärkning och vice versa.

Det här systemet fungerar enligt följande. Vid körning rakt fram cirkulerar styrpumpen hydraulvätska. När ratten vrids vrids torsionsstången. Processen åtföljs av rotationen av spolen i förhållande till fördelarhylsan. Kanalerna öppnas och vätskan kommer in i ett av hålrummen i kraftcylindern. Vätska fråndet andra hålrummet går in i tanken. Kolven i kraftmekanismen flyttar kuggstången. Kraften överförs till styrstängerna, vilket leder till att de styrda hjulen roterar.

När svängar görs vid låga hastigheter, fungerar förstärkaren med maximal prestanda. Baserat på signalerna från sensorerna ökar ECU:n pumpens hastighet. Arbetsvätskan kommer in i kraftmekanismens cylinder mer intensivt. Detta minskar ansträngningen som krävs för att vrida ratten.

Elektrisk booster: funktioner

Den här typen av styranordning är mer komplicerad. Det finns många sensorer här. Systemet består av en elmotor och mekaniska element. De vanligaste designerna är med två växlar, samt med parallelldrift. Denna förstärkare är ofta placerad i samma enhet med styrsystemets mekanism.

När föraren vrider på ratten vrids eller skruvas torsionsstången av. Detta mäts av en sensor - det aktuella vridmomentet och rotationsvinkeln beaktas. Rörelsehastigheten beaktas också. Alla dessa siffror skickas till ECU, som beräknar den erforderliga kraften. Genom att ändra strömstyrkan ändras kraften på mekanismens skena.

Slutsats

Det här är alla styrsystem för moderna bilar som finns idag. Kanske kommer ingenjörer att komma på bättre lösningar i framtiden. Under tiden räcker det med ett servostyrningsställ.