Auton ohjaus: laite, vaatimukset

2024 Kirjoittaja: Erin Ralphs | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-19 15:14

Ohjausjärjestelmä on yksi auton alkeellisimmista. Tämä on joukko mekanismeja, jotka synkronoivat ohjauspyörän asennon ja etuohjattujen pyörien kiertokulman. Jokaisen ajoneuvon päätehtävä on tarjota mahdollisuus kääntyä ja säilyttää kuljettajan asettama suunta.

Laite

Rakenteellisesti auton ohjaus koostuu parista pääkomponentista. Mitä tulee mekanismeihin, ne voidaan toteuttaa eri tavoin.

Ohjauspyörä on ohjaamiseen välttämätön. Kuljettaja sen kautta ilmaisee suunnan, johon auto liikkuu. Nykyaikaisissa autoissa ohjauspyörä voidaan varustaa lisäksi avaimilla ja säätimillä multimedia- ja navigointijärjestelmien ohjaamiseksi. Jos kuljettaja vaihtaa multimediajärjestelmän tulevaisuudessa, on ostettava ohjaussovitin radion säätämiseksi ohjauspyörästä. Elementin sisällä on myös tyynyturvallisuus.

Seuraavaksi järjestelmässä on ohjauspylväs. Mitä varten se on? Kuljettajan ohjauspyörään kohdistama voima on siirrettävä mekanismiin. Osa on saranalla varustettu akseli. Useimmiten se on pieni kardaani. Usein ohjauspylväät tarjoavat turvaa varkauden var alta. Joten suunnittelu on varustettu mekaanisilla tai sähköisillä estojärjestelmillä. Pylväässä on myös virtalukko, kääntövivut, valot päälle, tuulilasinpyyhkimet.

Ohjausmekanismi vastaanottaa voiman pilarin akselilta ja muuttaa sen sitten pyörien pyörittämiseksi. Ohjausmekanismin rakenne on vaihdelaatikko, jolla on tietty välityssuhde.

Järjestelmässä on myös asema. Tämä on tankojen ja kärkien järjestelmä, joka ottaa voiman akselilta ja siirtää sen sitten kärkiin ja ohjauspyöräjärjestelmään.

Jopa useimmissa ohjausjärjestelmissä on vahvistin. Voi olla hydraulinen tai sähköinen. On tarpeen lisätä pyörimisvoimia, jotka kulkevat ohjauspyörästä pyöriin. Myös muita elementtejä voidaan erottaa - nämä ovat iskunvaimentimet tai vaimentimet sekä erilaiset perusjärjestelmät.

Ohjausmekanismit: tyypit

Riippuen siitä, mikä vaihdelaatikko on asennettu tiettyyn autoon, ohjausmekanismi voi olla hammastanko, kierukka tai ruuvi. Käsittelemme niitä jokaista erikseen.

Maila

Tämä on laaj alti käytetty laite, jota useimmatnykyaikaiset autot. Pääelementti on teline ja vaihteisto. Jälkimmäinen on jatkuvasti kytkettynä hammastankoon, ja se sijaitsee ohjausakselilla.

Tämän mekanismin toimintaperiaate on seuraava. Kun ohjauspyörää käännetään, hammastanko liikkuu vasemmalle tai oikealle. Yhdessä sen kanssa liikkuvat ohjaustangot, jotka on kytketty kärkiin ja ne puolestaan ohjausniveliin. Näin auton pyörät voivat kääntyä kuljettajalle haluttuun kulmaan.

Hammastankomekanismi on melko yksinkertainen, mutta se erottuu korkeasta tehokkuudesta ja jäykkyydestä. Kaikista ansioistaan huolimatta ohjausteline on erittäin herkkä kuormituksille, erityisesti iskukuormille, jotka aiheutuvat tien kuoppien yli ajamisesta. Suunnittelunsa ansiosta se on myös altis tärinälle. Ohjausteline löytyy useimmiten etuvetoisista autoista, joissa etujousitus on erillistä tyyppiä.

Mato

Tämä ohjausmekanismi perustuu globoidimatoon. Tämä on kierukka-akseli, jonka halkaisija vaihtelee. Se on kytketty ohjausakseliin. Mukana myös rulla. Rullan akseliin on asennettu ohjausvarsi, joka on kytketty mekaanisesti ohjaustankoihin.

Ohjapyörän pyörimisen aikana rulla kiertyy madon yli ja saa siten ohjausvarren liikkeelle. Tämän seurauksena jälkimmäinen siirtää käyttötankoja. Tästä johtuen ohjauspyörät kääntyvät kuljettajan tarvitsemaan suuntaan.

Tämä vaihtoehto on vähemmän altis kuormituksille, mukaan lukien iskuille. Lisäksi suuret kääntökulmat ja parempiohjattavuus autolle. Mutta tässä on myös haittoja. Joten matovaihteisto on valmistuksen kann alta monimutkaisempi ja siksi kalliimpi. Mekanismi vaatii monia liitäntöjä toimiakseen kunnolla, mikä vaatii säännöllisiä ja monimutkaisia säätöjä.

Tämä malli löytyy ajoneuvoista, joissa on parannettu suorituskyky maastossa, sekä ohjatun pyöräparin riippuvainen jousitus. Toinen mekanismi löytyy pienistä kuorma-autoista ja linja-autoista. Matoohjaus asennettiin klassisten mallien VAZ-malleihin.

Ruuvimekanismi

Seuraavat elementit yhdistetään tässä ratkaisussa. Tämä on ohjausakseliin asennettu ruuvi, ruuvia pitkin liikkuva mutteri, mutterin hammastanko, telineeseen yhdistetty sektori ja myös bipod. Jälkimmäinen sijaitsee hammaspyöräsektorin akselilla. Ominaisuuksista voidaan erottaa mutteri-ruuviliitos. Täällä se valmistetaan suurella määrällä pieniä palloja. Pallot voivat vähentää merkittävästi liikkuvien osien välistä kitkavoimaa ja vähentää siten kulumista.

Mekanismin toimintaperiaate muistuttaa matojärjestelmän toimintaa. Kun kuljettaja vaikuttaa ohjauspyörään, akseli lähtee liikkeelle ja sen mukana mutteria liikuttava ruuvi pyörii. Tässä tapauksessa pallot liikkuvat mekanismin sisällä. Kun mutteri on alttiina telineeseen, se siirtää vaihdesektoria. Myös ohjausvarsi liikkuu sektorin mukana.

Tämä ohjaus on tehokkaampi kuin matovaihteisto. Järjestelmä on asennettuluksusautot, raskaat kuorma-autot ja erilaiset bussimallit.

Ohjaustehostin

Kaikki edellä mainitut järjestelmät vaativat jonkin verran vaivaa. Helpottaakseen autojen käyttöä sekä varmistaakseen, että ajaminen tuo tunteita ja hyvää mielialaa, insinöörit ovat luoneet laitteen, jonka avulla voit ajaa autoa lähes vaivattomasti. Tätä laitetta kutsutaan vahvistimeksi. Nykyään useimmissa autoissa on tällainen järjestelmä.

Erottele hydraulinen, sähköinen ja vesisähköinen ohjaustehostin. Pneumaattiset mekanismit voidaan myös erottaa.

Ohjaustehostin

Tämä on yksi ohjausjärjestelmän rakenneosista. Tässä, kun ohjauspyörää käännetään, päävoima syntyy hydraulisesta käyttövoimasta.

Yksinkertaisin vahvistin on kampiakselilla toimiva pumppu. Tämän ratkaisun suorituskyky on suoraan verrannollinen moottorin nopeuteen. Tämä on linjassa ajotarpeiden kanssa. Jos nopeus on suurin, vaaditaan pienin vahvistus ja päinvastoin.

Tämä järjestelmä toimii seuraavasti. Suoraan eteenpäin ajettaessa ohjauspumppu kierrättää hydraulinestettä. Kun ohjauspyörää käännetään, vääntötanko kiertyy. Prosessiin liittyy puolan pyöriminen suhteessa jakoholkkiin. Kanavat avautuvat ja neste tulee yhteen tehosylinterin onteloista. Neste alkaentoinen ontelo menee säiliöön. Tehomekanismin mäntä liikuttaa telinettä. Voima välittyy ohjaustankoihin, mikä johtaa ohjattujen pyörien pyörimiseen.

Kun käännetään alhaisilla nopeuksilla, vahvistin toimii parhaalla mahdollisella teholla. Antureilta tulevien signaalien perusteella ECU lisää pumpun nopeutta. Työneste tulee voimakkaammin voimamekanismin sylinteriin. Tämä vähentää vaivaa, joka tarvitaan ohjauspyörän kääntämiseen.

Sähköinen tehostin: ominaisuudet

Tällainen ohjauslaite on monimutkaisempi. Täällä on paljon antureita. Järjestelmä koostuu sähkömoottorista ja mekaanisista elementeistä. Yleisimmät mallit ovat kahdella vaihteella sekä rinnakkaiskäytöllä. Tämä vahvistin sijaitsee usein samassa yksikössä ohjausjärjestelmän mekanismin kanssa.

Kun kuljettaja kääntää ohjauspyörää, vääntötanko on vääntynyt tai ruuvattu irti. Tämä mitataan anturilla - nykyinen vääntömomentti ja kiertokulma otetaan huomioon. Myös liikkeen nopeus huomioidaan. Kaikki nämä numerot lähetetään ECU:lle, joka laskee tarvittavan voiman. Virran voimakkuutta muuttamalla mekanismin kiskoon kohdistuva voima muuttuu.

Johtopäätös

Nämä ovat kaikki nykyaikaisten autojen ohjausjärjestelmät. Ehkä insinöörit keksivät parempia ratkaisuja tulevaisuudessa. Sillä välin ohjaustehostimen teline riittää.