Naprava, vrste in načelo delovanja krmilne letve

Krmilna letva je osnova krmiljenja vozila, s katero voznik usmerja kolesa avtomobila v želeno smer. Tudi če svojega avtomobila ne boste popravljali sami, bo razumevanje, kako deluje volanska letva in kako deluje ta mehanizem, koristno, saj boste ob poznavanju njegovih prednosti in slabosti lahko vozili osebni avtomobil ali džip bolj previdno in podaljšali njegova življenjska doba do popravila.

Motor je srce avtomobila, vendar je krmilni sistem tisti, ki določa, kam gre. Zato bi moral vsak voznik vsaj na splošno razumeti, kako je urejen volan njegovega avtomobila in kakšen je njegov namen.

Od vesla do letve - razvoj krmiljenja

V starih časih, ko je človek šele začel raziskovati zemljo in vodo, a kolo še ni postalo osnova njegove mobilnosti, so splavi in ​​čolni postali glavno sredstvo za premikanje blaga na dolge razdalje (ki presegajo enodnevno potovanje). Ta vozila so se držala na vodi, premikala so se zaradi različnih sil, za nadzor pa so uporabljala prvo krmilno napravo - v vodo spuščeno veslo, ki se nahaja na zadnji strani splava ali čolna. Učinkovitost takšnega mehanizma je bila nekoliko višja od nič, za usmerjanje plovila v pravo smer pa sta bili potrebni znatna fizična moč in vzdržljivost.

Z naraščanjem velikosti in izpodriva ladij je delo s krmilnim veslom zahtevalo vedno več fizične moči, zato ga je nadomestil volan, ki je obračal krmilo skozi sistem škripcev, torej je bil prvi krmilni mehanizem v zgodovino. Izum in širjenje kolesa sta privedla do razvoja kopenskega prometa, vendar so bile njegova glavna gonilna sila živali (konji ali biki), zato je bil namesto krmilnega mehanizma uporabljen trening, to je, da so se živali za nekatere obračale v pravo smer. dejanje voznika.

Izum parne naprave in motorja z notranjim zgorevanjem je omogočil, da se znebimo vlečnih živali in resnično mehaniziramo kopenska vozila, nakar so morali zanje takoj izumiti krmilni sistem, ki deluje po drugačnem principu. Sprva so uporabljali najpreprostejše naprave, zaradi česar je nadzor prvih avtomobilov zahteval ogromno fizične moči, nato pa so postopoma prešli na različne menjalnike, ki so povečali moč vrtilne sile na kolesih, a prisilili volan, da se bolj vrti. intenzivno.

Druga težava s krmilnim mehanizmom, ki jo je bilo treba premagati, je potreba po obračanju koles pod različnimi koti. Pot kolesa, ki se nahaja na notranji strani, glede na zavoj strani poteka po manjšem polmeru, kar pomeni, da ga je treba obrniti močneje kot kolo na zunanji strani. Pri prvih avtomobilih tega ni bilo, zato so se prednja kolesa obrabila veliko hitreje kot zadnja. Nato je prišlo do razumevanja kota prsta, poleg tega ga je bilo mogoče zagotoviti po načelu začetnega odstopanja koles drug od drugega. Med vožnjo po ravni črti to skoraj ne vpliva na gumo, v ovinkih pa poveča stabilnost in vodljivost avtomobila ter zmanjša tudi obrabo tekalne plasti pnevmatik.

Prvi polnopravni krmilni element je bil volanski drog (kasneje ta izraz ni bil uporabljen za menjalnik, temveč za mehanizem, ki drži zgornji del sestavljene krmilne gredi), vendar je prisotnost samo enega bipoda zahtevala zapleten sistem za prenos rotacijske sile na obe kolesi. Vrhunec razvoja takšnih mehanizmov je bila nova vrsta enote, imenovana "krmilna letva", deluje tudi na principu menjalnika, torej poveča navor, vendar za razliko od kolone prenaša silo na oba sprednja kolesa naenkrat.

Splošna postavitev

Tu so glavne podrobnosti, ki so osnova postavitve krmilne letve:

• pogonska prestava;
• tirnica;
• poudarek (vpenjalni mehanizem);
• stanovanje;
• tesnila, puše in prašniki.

Krmilna letva v delu

Ta shema je lastna tirnicam vsakega avtomobila. Zato se odgovor na vprašanje "kako deluje volanska letva" vedno začne s tem seznamom, ker prikazuje splošno strukturo enote. Poleg tega je bilo na internetu objavljenih veliko fotografij in videoposnetkov, ki prikazujejo tako videz bloka kot njegove notranjosti, ki so vključeni na seznam.

zobnik

Ta del je gred s poševno ali ravnimi zobmi vrezani na njem, opremljena z ležaji na obeh koncih. Ta konfiguracija zagotavlja konstanten položaj glede na karoserijo in stojalo v katerem koli položaju volana. Gred s poševnimi zobmi je pod kotom na tirnico, zaradi česar se jasno zatikajo z ravnimi zobmi na tirnici, gred z ravnimi zobmi je bila nameščena na strojih iz 80. in 90. let prejšnjega stoletja, tak del je enostavnejši za izdelavo, vendar je njegovo trajanje storitev veliko krajše. Kljub dejstvu, da je načelo delovanja čelnih in vijačnih zobnikov enako, je slednje bolj zanesljivo in ni nagnjeno k zagozditvi, zato je postalo glavno v krmilnih mehanizmih.

Na vseh avtomobilih, ki so bili proizvedeni od zadnjega desetletja prejšnjega stoletja, so nameščene le vijačne gredi, kar zmanjša obremenitev kontaktnih površin in podaljša življenjsko dobo celotnega mehanizma, kar je še posebej pomembno za regale, ki niso opremljeni z hidravlični (servo volan) ali električni (EUR) ojačevalnik. Čelni pogon je bil priljubljen v ZSSR in Ruski federaciji, nameščen je bil na prvih različicah krmilnih mehanizmov vozil s pogonom na prednja kolesa, vendar je bila sčasoma ta izbira opuščena v korist vijačne prestave, ker je bila takšna menjalnik je bolj zanesljiv in zahteva manj truda za vrtenje kolesa.

Premer gredi in število zob sta izbrana tako, da je za popolno obračanje koles iz skrajnega desnega v skrajno levi položaj in obratno potrebnih 2,5–4 obrata volana. Takšno prestavno razmerje zagotavlja zadostno silo na kolesih in ustvarja tudi povratno informacijo, ki vozniku omogoča, da "občuti avto", torej težji kot so vozni pogoji, več truda mora vložiti, da obrne kolesa na zahtevano kota. Lastniki vozil z volansko letvico in ki raje sami popravljajo svoj avto, pogosto objavljajo poročila o popravilih na internetu in jim posredujejo podrobne fotografije, vključno s pogonom.

Pogonski mehanizem je z volanskim drogom povezan z sestavljeno gredjo s kardani, ki je varnostni element, njegov namen je zaščititi voznika med trkom pred udarcem ob volan v prsni koš. Ob trku se takšna gred zloži in ne prenaša sile na potniški prostor, kar je bila v prvi polovici prejšnjega stoletja resna težava pri avtomobilih. Zato je pri desničarskih in levičarskih strojih ta prestava nameščena drugače, ker je letva na sredini, zobnik pa na strani volana, torej na samem robu enote.

Reika

Sama letvica je okrogla palica iz kaljenega jekla, na enem koncu katere so zobje, ki ustrezajo pogonskemu zobniku. V povprečju je dolžina zobniškega dela 15 cm, kar zadostuje za obračanje sprednjih koles iz skrajno desnega v skrajno levi položaj in obratno. Na koncih ali na sredini tirnice so izvrtane navojne luknje za pritrditev krmilnih drogov. Ko voznik obrne volan, pogonsko orodje premakne letvico v ustrezno smer in zaradi precej velikega prestavnega razmerja lahko voznik popravi smer vozila na delce stopinje.

Krmilna letva

Za učinkovito delovanje takšnega mehanizma je tirnica pritrjena z tulcem in vpenjalnim mehanizmom, ki omogoča premikanje levo in desno, vendar preprečuje odmik od pogonskega orodja.

Vpenjalni mehanizem

Pri vožnji po neravnem terenu se krmilni menjalnik (par zobnik/zob) doživlja obremenitve, ki spreminjajo razdaljo med obema elementoma. Toga pritrditev stojala lahko privede do njegovega zagozdenja in nezmožnosti zasuka volana in s tem izvedbe manevra. Zato je togo pritrditev dovoljeno samo na eni strani telesa enote, oddaljeni od pogonskega orodja, na drugi strani ni toge fiksacije in stojalo se lahko malo "igra" in se premika glede na pogonsko prestavo. Ta zasnova zagotavlja ne le majhen zračnost, ki preprečuje, da bi se mehanizem zagozdil, ampak ustvarja tudi močnejšo povratno informacijo, ki voznikovim rokam omogoča, da bolje občutijo cesto.

Načelo delovanja vpenjalnega mehanizma je naslednje - vzmet z določeno silo pritisne letvico na zobnik, kar zagotavlja tesno povezovanje zob. Silo, ki se prenaša s koles, ki pritisne letvico na zobnik, oba dela zlahka prenašata, ker sta izdelana iz kaljenega jekla. Toda sila, usmerjena v drugo smer, to je odmik obeh elementov drug od drugega, se kompenzira s togostjo vzmeti, tako da se letev nekoliko odmakne od zobnika, vendar to ne vpliva na vklop obeh delov.

Sčasoma vzmet tega mehanizma izgubi svojo togost in vložek iz mehke kovine ali trpežne plastike se zmelje ob tirnico, kar vodi do zmanjšanja učinkovitosti pritiska na par zobnikov. Če so deli v dobrem stanju, se stanje popravi z zategovanjem, pritiskom vzmeti na premično palico z matico in ponovno vzpostavitvijo pravilne vpenjalne sile. Strokovnjaki za popravila avtomobilov v svojih poročilih pogosto objavljajo fotografije tako poškodovanih delov tega mehanizma kot naramnic, ki jih nato objavijo na različnih avtomobilskih portalih. Če je obraba delov dosegla nevarno vrednost, jih zamenjamo z novimi, s čimer se vzpostavi normalno delovanje celotnega mehanizma.

Корпус

Telo enote je izdelano iz aluminijeve zlitine in je opremljeno tudi z ojačitvami, zahvaljujoč katerih je bilo mogoče čim bolj zmanjšati težo brez izgube moči in togosti. Moč karoserije je dovolj, da ga obremenitve, ki nastanejo med vožnjo, tudi po neravnem terenu, ne poškodujejo. Hkrati shema notranjega prostora karoserije zagotavlja učinkovito delovanje celotnega krmilnega mehanizma. Karoserija ima tudi luknje za pritrditev na karoserijo avtomobila, zahvaljujoč katerih zbere vse krmilne elemente skupaj, kar zagotavlja njihovo usklajeno delo.

Tesnila, puše in prašniki

Puše, nameščene med karoserijo in tirnico, imajo visoko odpornost proti obrabi in omogočajo enostavno premikanje droga znotraj karoserije. Oljna tesnila ščitijo mazano območje mehanizma, to je prostor okoli pogonskega orodja, preprečujejo izgubo maziva in ga tudi izolirajo pred prahom in umazanijo. Prašniki ščitijo izpostavljene dele telesa, skozi katere prehajajo vlečni drogovi. Odvisno od modela stroja so pritrjeni na konce ali sredino tirnice, v vsakem primeru pa so prašniki tisti, ki ščitijo odprta področja telesa pred prahom in umazanijo.

Modifikacije in vrste

Kljub dejstvu, da so bile na zori svojega videza grablje najboljša vrsta krmilnega mehanizma, je razvoj tehnologije spodbudil proizvajalce, da so to napravo dodatno modificirali. Ker se glavni mehanizmi od videza enote, pa tudi zasnova in shema njenega delovanja niso spremenili, so proizvajalci svoja prizadevanja usmerili v povečanje učinkovitosti z namestitvijo različnih ojačevalnih naprav.

Prvi je bil hidravlični ojačevalnik, katerega glavna prednost je bila preprostost zasnove z izjemno zahtevnostjo za pravilno delovanje, saj krmilne letve s servo volanom niso prenašale obračanja do največjega kota pri visokih vrtljajih motorja. Glavna pomanjkljivost servo volana je bila odvisnost od motorja, saj je nanj priključena črpalka za vbrizgavanje. Načelo delovanja te naprave je, da ko se volan obrne, hidravlični razdelilnik dovaja tekočino v eno od dveh komor, ko kolesa dosežejo ustrezen zavoj, se dovod tekočine ustavi. Zahvaljujoč tej shemi se sila, potrebna za obračanje koles, zmanjša brez izgube povratne informacije, kar pomeni, da voznik učinkovito krmili in čuti cesto.

Naslednji korak je bil razvoj električnega volana (EUR), vendar so prvi modeli teh naprav povzročili veliko kritik, saj so se pogosto pojavljali lažni alarmi, zaradi katerih se je avto med vožnjo spontano obrnil. Konec koncev je vlogo distributerja igral potenciometer, ki iz različnih razlogov ni vedno dajal pravilnih informacij. Sčasoma je bila ta napaka skoraj popolnoma odpravljena, zaradi česar zanesljivost krmiljenja EUR nikakor ni slabša od servo volana. Nekateri proizvajalci avtomobilov že uporabljajo električni servo volan, ki združuje prednosti električnih in hidravličnih naprav, pa tudi brez njihovih pomanjkljivosti.

Zato je bila danes sprejeta naslednja razdelitev na vrste krmilnih letvic:

• preprost (mehanski) - skoraj nikoli uporabljen zaradi nizke učinkovitosti in potrebe po velikem naporu za vrtenje koles na mestu;
• s hidravličnim ojačevalnikom (hidravličnim) - so eni najbolj priljubljenih zaradi preproste zasnove in visoke vzdržljivosti, vendar ojačevalnik ne deluje, ko je motor ugasnjen;
• z električnim ojačevalnikom (električni) - so tudi eni najbolj priljubljenih, ki postopoma nadomeščajo enote s servo volanom, saj delujejo tudi pri ugasnjenem motorju, čeprav problem naključnega delovanja še ni popolnoma odpravljen;
• z električnim hidravličnim ojačevalnikom, ki združujejo prednosti obeh prejšnjih tipov, torej delujejo tudi pri ugasnjenem motorju in voznika ne "razveselijo" z naključnimi izleti.

volan z EUR

To načelo razvrščanja omogoča lastniku ali potencialnemu kupcu osebnega avtomobila, da takoj oceni vse prednosti in slabosti krmiljenja določenega modela.

Zamenljivost

Proizvajalci avtomobilov skoraj nikoli ne proizvajajo krmilnih mehanizmov z zobatim zobnikom, izjema je bil AvtoVAZ, a tudi tam je bilo to delo preneseno na partnerje, zato je treba v primeru resnih napak v tej enoti, ko so popravila nedonosna, izbrati ne samo model, ampak tudi proizvajalec tega mehanizma. Eden od vodilnih na tem trgu je ZF, ki je specializiran za proizvodnjo vseh vrst enot, od avtomatskih menjalnikov do krmilnih mehanizmov. Namesto tirnice ZF lahko vzamete poceni kitajski analog, ker sta njihovo vezje in dimenzije enaki, vendar ne bo trajalo dolgo, za razliko od originalne naprave. Pogosto so avtomobili, katerih starost presega 10 let, opremljeni s tirnico drugih proizvajalcev, kar potrjujejo fotografije njihovih oznak, objavljene na internetu.

Pogosto garažni obrtniki na domače avtomobile postavljajo krmilne letve tujih avtomobilov, na primer različnih modelov Toyote. Takšna zamenjava zahteva delno spremembo zadnje stene motornega prostora, vendar avtomobil prejme veliko bolj zanesljivo enoto, ki v vseh pogledih prekaša izdelke AvtoVAZ. Če je tirnica iz iste "Toyote" opremljena tudi z električnim ali hidravličnim ojačevalnikom, se tudi stara "Devetka" nenadoma po udobju močno približa tujim avtomobilom istega obdobja.

Večje okvare

Naprava krmilne letve je taka, da je ta mehanizem eden najbolj zanesljivih v avtomobilu, večina okvar pa je povezana bodisi z obrabo (poškodbo) potrošnega materiala bodisi s prometnimi nesrečami, torej nesrečami ali nesrečami. Najpogosteje morajo serviserji zamenjati prašnike in tesnila, pa tudi obrabljene letve in pogonske prestave, katerih kilometrina presega več sto tisoč kilometrov. Prav tako morate občasno zategniti vpenjalni mehanizem, kar je posledica sheme krmilnega mehanizma, vendar to dejanje ne zahteva zamenjave delov. Veliko manj pogosto je treba zamenjati telo te enote, ki je razpokano zaradi nesreče, v tem primeru se uporabna tirnica, zobnik in vpenjalni mehanizem prenesejo na telo darovalca.

Pogosti razlogi za popravilo tega vozlišča so:

• igra krmiljenja;
• trkanje med vožnjo ali obračanjem;
• pretirano lahek ali napet krmiljenje.

Te napake so povezane z obrabo glavnih sestavnih delov, ki sestavljajo krmilno letvico, zato jih lahko pripišemo tudi potrošnemu materialu.

Kje je

Če želite razumeti, kje se nahaja krmilna letva in kako izgleda, postavite avto na dvigalo ali nadvoz, nato odprite pokrov in zavrtite kolesa v katero koli smer, dokler se ne ustavijo. Nato sledite, kam vodijo krmilni drogovi, tu se nahaja ta mehanizem, podoben rebrasti aluminijasti cevi, na katero se prilega kardanska gred iz krmilne gredi. Če nimate izkušenj s popravilom avtomobilov in ne veste, kje se nahaja to vozlišče, si oglejte fotografije in videoposnetke, kjer avtorji prikazujejo lokacijo tirnice v svojih avtomobilih, pa tudi najbolj priročne načine za dostop do nje: to vas bo prihranilo pred številnimi napakami, vključno s številom, ki vodi do poškodb.

Glej tudi: Blažilnik krmilne letve - namen in pravila namestitve

Ne glede na model in leto izdelave je ta mehanizem vedno nameščen na zadnji steni motornega prostora, tako da je viden s strani obrnjenega kolesa. Za popravilo ali zamenjavo je bolj priročno priti do njega od zgoraj, z odpiranjem pokrova ali od spodaj, tako da odstranite zaščito motorja, izbira dostopne točke pa je odvisna od modela in konfiguracije avtomobila.

Zaključek

Krmilna letva je osnova krmiljenja vozila, s katero voznik usmerja kolesa avtomobila v želeno smer. Tudi če svojega avtomobila ne boste popravljali sami, bo razumevanje, kako deluje volanska letva in kako deluje ta mehanizem, koristno, saj boste ob poznavanju njegovih prednosti in slabosti lahko vozili osebni avtomobil ali džip bolj previdno in podaljšali njegova življenjska doba do popravila.

Kako ugotoviti okvaro krmilne letve - video