Řízení auta: zařízení, požadavky

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 12:59

Systém řízení je jedním z nejzákladnějších v autě. Jedná se o soubor mechanismů, které synchronizují polohu volantu a úhel natočení předních řízených kol. Hlavní funkcí každého vozidla je poskytnout možnost otáčet se a udržovat směr nastavený řidičem.

Zařízení

Konstrukčně se řízení automobilu skládá z několika hlavních součástí. Pokud jde o mechanismy, mohou být implementovány různými způsoby.

Volant je nezbytný pro řízení. Řidič přes něj udává směr, kterým se auto pohybuje. U moderních vozů lze volant dodatečně vybavit klávesami a ovládacími prvky pro ovládání multimediálních a navigačních systémů. Pokud řidič v budoucnu vymění multimediální systém, je nutné zakoupit adaptér řízení pro seřízení rádia z volantu. Uvnitř prvku je také polštářzabezpečení.

Další v systému je sloupek řízení. K čemu to je? Na mechanismus je potřeba přenést sílu, kterou řidič působí na volant. Součástí je hřídel s pantem. Častěji se jedná o malý kardan. Sloupky řízení často poskytují bezpečnost v případě krádeže. Konstrukce je tedy vybavena mechanickými nebo elektrickými blokovacími systémy. Na sloupku je také spínač zapalování, otočte páčky, zapněte světla, stěrače čelního skla.

Mechanismus řízení přijímá sílu z hřídele sloupku a poté ji přeměňuje na otáčení kol. Konstrukce mechanismu řízení je převodovka s určitým převodovým poměrem.

Systém má také jednotku. Jedná se o systém tyčí a hrotů, které odebírají sílu z hřídele a poté ji přenášejí na hroty a systém volantu.

Dokonce i ve většině konstrukcí systémů řízení je zesilovač. Může být hydraulický nebo elektrický. Je nutné zvýšit rotační síly, které jdou z volantu na kola. Lze rozlišit i doplňkové prvky - jedná se o tlumiče či tlumiče, ale i různé elementární systémy.

Mechanismy řízení: typy

V závislosti na tom, která převodovka je v konkrétním voze instalována, může být mechanismus řízení hřebenový, šnekový nebo šroubový. Každou z nich zvážíme samostatně.

Racket

Toto je široce používané zařízení, které nejvícemoderní auta. Hlavním prvkem je stojan a výstroj. Ten je neustále v záběru s ozubenou tyčí a je umístěn na hřídeli řízení.

Princip fungování tohoto mechanismu je následující. Při otáčení volantem se ozubená tyč pohybuje doleva nebo doprava. Spolu s ním se pohybují tyče řízení, které jsou spojeny s hroty a ty zase s čepy řízení. Kola vozu se tak mohou natočit do požadovaného úhlu pro řidiče.

Mechanismus hřebene a pastorku je poměrně jednoduchý a přitom se vyznačuje vysokou účinností a tuhostí. Ale přes všechny své přednosti je hřeben řízení velmi citlivý na zatížení, zejména na rázové zatížení při přejíždění nerovností na silnici. Také je díky své konstrukci náchylný na vibrace. Hřeben řízení se nejčastěji vyskytuje u vozů s pohonem předních kol, kde je přední zavěšení nezávislého typu.

Červ

Tento mechanismus řízení je založen na globoidním červu. Jedná se o šnekový hřídel s proměnným průměrem. Je připojen k hřídeli řízení. Součástí je také váleček. Na hřídeli válce je nainstalováno rameno řízení, které je mechanicky spojeno s tyčemi řízení.

Během otáčení volantu se váleček převaluje přes šnek, čímž uvádí rameno řízení do pohybu. Ten v důsledku toho pohybuje hnacími tyčemi. Díky tomu se volanty natáčejí ve směru, který řidič potřebuje.

Tato možnost je méně citlivá na jakékoli zatížení, včetně otřesů. Navíc velké úhly otáčení a lepšímanévrovatelnost pro auto. Ale jsou zde i nevýhody. Šnekové soukolí je tedy z hlediska výroby složitější, a tedy i dražší. Mechanismus vyžaduje mnoho připojení, aby správně fungoval, což vyžaduje pravidelné a složité úpravy.

Tento design lze nalézt u vozidel se zvýšeným výkonem v terénu a také se závislým zavěšením dvojice řízených kol. Další mechanismus se nachází na malých nákladních automobilech a autobusech. Šnekové řízení bylo instalováno na VAZ klasických modelů.

Šroubový mechanismus

V tomto řešení jsou kombinovány následující prvky. Jedná se o šroub, který je namontován na hřídeli řízení, matici, která se pohybuje podél šroubu, ozubenou tyč na matici, sektor připojený k hřebenu a také dvojnožku. Ten je umístěn na hřídeli převodového sektoru. Z vlastností lze rozlišit spojení matice-šroub. Zde se vyrábí pomocí velkého množství malých kuliček. Kuličky mohou výrazně snížit třecí sílu mezi pohyblivými částmi a tím snížit opotřebení.

Princip fungování mechanismu připomíná činnost šnekového systému. Když řidič působí na volant, hřídel se uvede do pohybu a s ní se otáčí šroub, který matici pohybuje. V tomto případě se kuličky pohybují uvnitř mechanismu. Matice, když je vystavena hřebenu, pohybuje ozubeným segmentem. Rameno řízení se také pohybuje spolu se sektorem.

Toto řízení je účinnější než šneková převodovka. Systém je nainstalován naluxusní auta, těžká nákladní auta a různé modely autobusů.

Posilovač řízení

Všechny výše uvedené systémy vyžadovaly určité úsilí. Pro usnadnění provozu automobilů a také pro zajištění toho, aby řízení přinášelo emoce a dobrou náladu, inženýři vytvořili zařízení, které vám umožní řídit auto téměř bez námahy. Toto zařízení se nazývá zesilovač. Dnes je takovým systémem vybavena většina aut.

Rozlišujte mezi hydraulickým, elektrickým a hydroelektrickým posilovačem řízení. Pneumatické mechanismy lze také rozlišit.

Posilovač řízení

Jedná se o jeden z konstrukčních prvků řídicího systému. Zde, když se otočí volant, hlavní síla je generována hydraulickým pohonem.

Nejjednodušší zesilovač je čerpadlo poháněné klikovým hřídelem. Toto řešení má výkon, který je přímo úměrný otáčkám motoru. To je v souladu s potřebami řízení. Pokud je rychlost maximální, je vyžadován minimální zisk a naopak.

Tento systém funguje následovně. Při přímé jízdě čerpadlo řízení cirkuluje hydraulickou kapalinu. Při otáčení volantem se torzní tyč zkroutí. Proces je doprovázen otáčením cívky vzhledem k objímce rozdělovače. Kanály se otevřou a kapalina vstoupí do jedné z dutin v napájecím válci. Kapalina zdruhá dutina jde do nádrže. Píst v pohonném mechanismu pohybuje hřebenem. Síla se přenáší na tyče řízení, což vede k otáčení řízených kol.

Když zatáčíte při nízkých rychlostech, zesilovač pracuje na maximální výkon. Na základě signálů ze snímačů zvyšuje ECU otáčky čerpadla. Pracovní tekutina vstupuje do válce silového mechanismu intenzivněji. To snižuje úsilí potřebné k otáčení volantem.

Elektrický posilovač: funkce

Tento typ řídicího zařízení je složitější. Je zde spousta senzorů. Systém se skládá z elektromotoru a mechanických prvků. Nejběžnější provedení jsou se dvěma převody, stejně jako s paralelním pohonem. Tento zesilovač je často umístěn ve stejné jednotce s mechanismem systému řízení.

Když řidič otočí volantem, torzní tyč se zkroutí nebo odšroubuje. To je měřeno senzorem – bere se v úvahu aktuální krouticí moment a úhel natočení. Zohledňuje se také rychlost pohybu. Všechna tato čísla jsou odeslána do ECU, která vypočítá potřebnou sílu. Změnou síly proudu se změní síla na kolejnici mechanismu.

Závěr

Toto jsou všechny systémy řízení moderních automobilů, které dnes existují. Snad inženýři v budoucnu přijdou s lepšími řešeními. Mezitím stačí hřeben posilovače řízení.