Устройството и видовете кормилно управление

Колкото и красива и мощна да е колата, без този механизъм би било невъзможно да се движите безопасно по нея. Кормилното управление позволява на автомобила да маневрира по ъглите.

Никое превозно средство не е лишено от това устройство. В някои случаи той има примитивен дизайн, в други е достатъчно сложен, че само специалисти могат да извършват ремонти.

Дори при автомобилите кормилната система също има няколко модификации. Нека разгледаме как работи този механизъм, на какъв принцип работи, както и какви са изискванията за управление.

Какво е кормилно управление

Кормилната система представлява съвкупност от части в един механизъм, чиято цел е да промени ъгъла на позицията на предните колела на автомобила, за да завърти автомобила по време на движение. Този механизъм ви позволява да променяте посоката на автомобила в зависимост от желанието на водача.

Системата се управлява чрез завъртане на волана. За да улесни задачата на водача, сервоуправлението винаги е инсталирано в големи превозни средства. Напоследък обаче огромната част от леките автомобили също са оборудвани с различни модификации на усилвателя.

Устройство за управление

Стандартна система за управление се състои от следните компоненти:

• Волан. Намира се в кабината (или в купето на превозното средство). Променяйки позицията си, водачът променя отклонението на лявото и дясното колело от оригиналната траектория. В съвременните автомобили върху него са разположени някои функционални бутони (например за управление на мултимедийната система или превключване на показаните параметри на екрана на таблото).
• Кормилна колона. Това е един от видовете карданно предаване. В този механизъм няколко вала са свързани чрез панти. Благодарение на този дизайн, производителите могат да използват опцията да променят ъгъла на високоговорителя (за да осигурят повече комфорт, ако повече от един човек управлява колата, например, съпруг и съпруга). Кормилната колона прехвърля въртящия момент от волана към кормилната предавка. Множеството панти също служат за подобряване на безопасността при челен сблъсък. Многосекционният високоговорител се деформира по-лесно, което причинява по-малко щети на водача. Превключвателите на кормилната колона са инсталирани върху тялото на този механизъм (основните превключватели са в режим на светлина и миене).
• Кормилна уредба. Състои се от кормилни щанги с различна дължина, които поемат силите от кормилната колона и я пренасят по-нататък към колелата. Този механизъм включва също съвети и лостове. Дизайнът на тази част може също да се различава в зависимост от модела на автомобила.

В допълнение към основните елементи в кормилното управление могат да присъстват и сервоуправление и амортисьорни (амортисьорни) системи.

Дизайн на кормилната система

Днес има много модификации на кормилната система на автомобила. Има дори разработки, които могат да попречат на действията на водача, като коригират маневрите на превозното средство. Съществуват и разработки с автоматично пилотиране, въпреки че пълноценните автопилоти са все още на етап концепция и законодателството не позволява автономни превозни средства по обществени пътища.

Сред съвременните системи за подпомагане на водача има поддържане на лента или наблюдение на състоянието на водача (например, когато той заспи, ръцете му постепенно разхлабват захвата на волана, сензорите реагират на тази сила и системата възстановява автомобила отстрани на пътя).

Стандартното управление включва следните компоненти:

• Волан;
• Кормилна колона;
• Кормилно управление;
• Хидравличен волан.

Ето някои от характеристиките на тези предмети.

Волан (волан, волан)

Този прост детайл позволява на водача да избере пътя на превозното средство. Съвременните волани имат елементи за управление, които позволяват на водача да активира или превключва между различни системи, без да се разсейва от шофирането.

Размерът на волана е важен. Ако автомобилът няма сервоуправление, тогава воланът с малък диаметър ще бъде по-труден за управление. В този случай може да се инсталира модел с по-голям диаметър. Но от друга страна, големият волан също влияе на комфорта при шофиране. В същото време управлението на автомобил с малък волан е особено рязко.

Първо, горната част на волана ще повлияе на гледката, или ако водачът е голям, той ще почива на краката си, което също се отразява негативно на безопасността при шофиране. На второ място, твърде малкият волан ще изисква много усилия от страна на водача, особено при маневриране с висока скорост. Освен това не са редки случаите, когато малки волани прикриват сигналите, показвани на таблото.

В магазините за авточасти можете да намерите волани с различни форми (не само идеално кръгли). На волана е монтирана оплетка, за да се увеличи комфорта при каране. По-скъпите модели автомобили имат отопляем волан.

Това видео обсъжда съвети за начинаещи шофьори относно правилното използване на волана:

Как да шофирам - техника за рулиране. Автомобилен инструктор Сергей Маркитесов.

Кормилна колона

За прехвърляне на въртящ момент от волана към кормилната уредба, всяко превозно средство има кормилна колона. Към него под волана са прикрепени контролни елементи - превключватели за завои и чистачки с различни допълнителни функции. В спортните автомобили понякога се откриват превключватели на гребла, които позволяват на водача да смени предавката или да симулира тази промяна, като прехвърли скоростната кутия в подходящия режим.

В по-ранните версии в кормилната колона е използван прав вал. В съвременните версии той е разделен на няколко сегмента, които са свързани помежду си чрез карданно предаване. Това е от съображения за безопасност - в случай на челен сблъсък кормилната колона ще се сгъне и няма да залепне в гърдите на водача.

Благодарение на този дизайн, много от автомобилите от последно поколение имат регулируема колона. Това позволява кормилното управление да бъде съобразено с физическите данни на различните шофьори. В премиум автомобила този елемент е оборудван с автоматично регулиране, което често има памет за няколко шофьора.

За да се елиминират вибрациите, които идват от колелата по време на движение, в кормилната колона е монтиран амортисьор.

Кормилна уредба и кормилна уредба

Кормилната колона е свързана с волана от едната страна и с кормилната уредба от другата. Тази единица е представена от набор от пръти и съединения, които прехвърлят силите към колелата. Водачът използва ротационна енергия, за да завърти машината, която се преобразува в линейна енергия в кормилния механизъм.

За това се използва двойка предаване. По принцип това е зъбна рейка или червячна ролка. Но има и други модификации, които имат своя собствена структура и принципа на прехвърляне на сили от волана към колелата. Прочетете за устройството и принципа на действие на кормилната рейка тук.

Кормилната уредба има две важни функции:

1. Осигурява въртене на предните колела;
2. Връща колелата в първоначалното им положение веднага щом силите в кормилната колона от страната на водача бъдат освободени.

Цялата кормилна уредба е разположена в корпуса (кормилната рейка). Уредът е инсталиран на предната част на автомобила (често на предната подрамка и при липса на рамка, след това на шасито, на трансмисията или дори на двигателя). Струва си да се отбележи, че колкото по-ниско е инсталиран този механизъм, толкова по-ефективно ще работи управлението на машината.

В класически дизайн кормилната уредба завърта предните колела на автомобила. Напоследък обаче системите с управление на задните колела отново набират популярност, като например последното поколение Volkswagen Touareg. В такива системи при скорост до 40 км / ч. задните и предните колела се завъртат в противоположни посоки. Когато превозното средство се движи със скорост по-висока от 40 км / ч, задните и предните колела се завъртат в една и съща посока в завой. Тази модификация значително намалява радиуса на завой и подобрява управлението на автомобила при завиване.

Хидравличен волан

Тъй като стандартният кормилен механизъм за завъртане на колелата (особено в неподвижен автомобил) изисква известни усилия от страна на водача, производителите са разработили различни видове усилватели. Първоначално хидравличните модификации се използват в товарния транспорт. Постепенно такава система намери приложение в леките автомобили.

Необходимостта от усилвател не се появи само за повишаване на комфорта. Факт е, че когато шофирате с висока скорост, става трудно да задържите волана на автомобил в завои, особено в спортен автомобил. Сервоуправлението улеснява този процес. Системата получи и положителни отговори от нежния пол.

Усилвателите работят на различни принципи. Най-често срещаният е сервоуправлението. Електрическите усилватели също са спечелили значителна популярност. Но има и комбинирани системи, които използват функциите на двете модификации (EGUR). В допълнение, за видовете кормилни релси каза в отделен преглед.

Цел на управление

Най-често кормилното управление завърта предните колела, но има и задвижване с две оси (основно превозни средства с големи размери с четири оси, две от които завиват), както и модификации със задно задвижване.

Никоя кола не може без управление, тъй като по света няма прав път. Дори човек да може да си представи условно такъв маршрут, пак ще се появят препятствия по него, които трябва да се избягват. Без кормилно управление също би било невъзможно да паркирате колата си безопасно.

Ако производителят не инсталира тази система във вагоните, управлението им нямаше да се различава от маневреността на влака. Въпреки че опитите за създаване на машина, която може да се управлява от силата на мисълта, не спират (на снимката по-горе - едно от разработките на GM).

Принцип на управление

Принципът на управление е съвсем прост. Водачът завърта волана, силите се прехвърлят към кормилната колона. След това отиват до кормилната уредба. В класическия дизайн багажникът задвижва кормилните пръти, свързани към колелата, като използва система от краища на топката.

Точността на завъртане на колелото директно зависи от размера на волана. Също така усилието, което трябва да се приложи за завъртане на колелата, зависи от този параметър. Много модели са оборудвани с електрически или хидравлични усилватели, които правят възможно използването на малък волан в колата.

Типове кормилно управление

Всички кормилни системи са разделени на три типа:

• Стойка и механизъм на зъбчато колело Най-често се използва в бюджетни автомобили. Дизайнът на такъв контрол е най-простият. Разполага с бар със зъби. Задвижва се от предавката на кормилната колона. Тази схема е с висока ефективност. Единственият недостатък на този механизъм е чувствителността му към удари от некачествени пътни настилки.
• Червячна предавка. Тази модификация осигурява по-голям ъгъл на завиване на колелото. Той е по-малко чувствителен към ударни натоварвания, но е по-скъп от предишния, тъй като е по-труден за производство.
• Винтов механизъм. Това е модификация на аналога на червея, само че той има повишена ефективност и увеличава усилията, необходими за маневриране на автомобила.

Независимо от вида на задвижването, работата на тези механизми може да бъде подобрена от такива устройства:

• Хидравличен усилвател. Той има най-простия дизайн в този списък. Системата е компактна и евтина за поддръжка. Дори някои бюджетни модели автомобили от последно поколение са оборудвани с такава модификация. За да работи системата правилно, е необходимо постоянно да се следи нивото на работната течност. Помпата на усилвателя се задвижва от работещ двигател с вътрешно горене.
• Електрически усилвател. Това е една от най-новите модификации. Не изисква сложна поддръжка и фина настройка. Осигурява максимална реакция на кормилното управление. Както подсказва името, механизмът се задвижва от електрически мотор.
• Електрохидравличен усилвател. Тази модификация работи на принципа на сервоуправлението. Единствената разлика е, че хидравличната помпа се захранва от електричество и не е свързана с моторното задвижване, както в първия случай. Последните две разработки позволяват използването на по-малко гориво от първия тип, тъй като работата на системата не е свързана с задвижването на двигателя.

В допълнение към различни усилватели, автомобилът може да бъде оборудван с Active Dynamic или Adaptive Control. Техните разлики са както следва:

1. Регулира предавателното число в зависимост от скоростта на колелото. Това гарантира максимална стабилност на автомобила на хлъзгави пътища. Системата не позволява рязко завъртане на волана, предотвратявайки прекомерно или недозавиване.
2. Динамичната система работи на подобен принцип, вместо електрическо задвижване се използва само електродвигател.
3. Счита се за иновативна технология, тъй като в такива кормилни механизми няма физическа връзка между волана и кормилната уредба. Системата се управлява от електронен блок за управление, който анализира много данни: от сензори за скорост на колелото, сила на управление и т.н.

Напоследък на някои модели премиум автомобили и спортни автомобили е инсталирана специална технология с въртене не само на предните, но и на задните колела. Това увеличава стабилността на автомобила при завиване с висока скорост. Задните колела се завъртат в зависимост от скоростта на автомобила.

Ако автомобилът изминава максимум 40 км / ч, тогава задният мост се завърта в обратна посока от предните колела (ако отпред те гледат надясно, тогава задните ще гледат наляво).

Когато скоростта на автомобила стане по-висока от 40 км / ч, тогава при навлизане в завой задните колела ще се завъртят в същата посока като предните. Това намалява риска от образуване на плъзгане.

Изисквания за управление на превозното средство

Кормилното управление на всяко превозно средство трябва да отговаря на следните изисквания:

• Осигурете достатъчна маневреност на превозното средство при всяка скорост. Водачът трябва лесно да зададе желаната посока на автомобила;
• Той трябва да е лесен за използване, така че дори уморен шофьор да може безопасно да стигне до мястото за почивка;
• При завъртане на колелата кормилното управление трябва да осигурява възможно най-чистото търкаляне. При завои колелата не трябва да се плъзгат, така че колата да не загуби стабилността си. За това ъгълът на наклон и въртене на колелата трябва да бъде ясно проверен;
• Върнете колелата обратно в права посока (по протежение на тялото), след като водачът спре да полага усилия да се завърти;
• Влажни вибрации при движение по неравни пътни настилки;
• Бъдете силно отзивчиви към командите на всеки водач;
• Дори ако усилвателите се повредят, механизмът все пак трябва да позволява на водача да контролира колата.

Друг параметър, който попада в категорията на изискванията за управление е ходът при управление. За повече информация относно допустимите нива на люфт вж отделна статия.

Характеристики на дясното и лявото задвижване

За никого не е тайна, че законодателството на някои държави предвижда ляво движение на пътя. В този случай воланът ще бъде монтиран от дясната страна на автомобила, а водачът, разбира се, ще седне там, където е обичайно в нашия регион да вижда предния пътник.

Разликата в този вид управление е не само разположението на волана в кабината. Производителят също така адаптира кормилния механизъм в съответствие с връзката към скоростната кутия. Въпреки това превозно средство, проектирано за използване по пътища с ляво движение, може да бъде преобразувано, за да отговаря на условията на дясно движение. За да направите това, преди да закупите оригинална кола, трябва да разберете дали се продават съответните кормилни механизми, които ви позволяват да конвертирате тази кола.

Някои видове селскостопански машини използват хидравлична система, която позволява монтирането на волана навсякъде в кабината. В този случай връзката между волана и кормилната уредба се осигурява от хидравлика, която се управлява от дозираща помпа.

При такава модификация няма люфт (дори фабричен), тъй като няма редуктор с редуктор, червей или винтово задвижване в него. Разбира се, такава система е изключително рядка при леките превозни средства. Основното му приложение е голямо специално оборудване.

Основните неизправности на кормилното управление

Неизправностите при управлението включват:

• Игра на волана (от която се случва, прочетете тук);
• Чукане по време на движение (в резултат на разхлабване на болтовете за закрепване на кормилния механизъм);
• Влошаване на ставите на кормилния прът;
• Износване на зъбите на трансмисионната двойка (на зъбно колело, багажник, червей или ролка);
• Нарушаване на настройката на зъбния механизъм;
• Неизправности в хидравличния или електрически усилвател (за неизправности и възможни възможности за ремонт прочетете в отделна статия).

За да се отстранят неизправности, се изисква затягане на всички закрепващи болтове, подмяна на износени части и регулиране на механизма на трансмисионната двойка. В повечето случаи кормилното управление рядко се проваля внезапно. Благодарение на навременната поддръжка основните елементи ще издържат достатъчно дълго (често дори по-дълго от периода, определен от производителя).

Въпроси и отговори:

Какви са видовете кормилно управление? Често срещани са три вида механизми: рейка, червей и винт. В бюджетните автомобили се използва първият тип кормилно управление. Всеки от тях може да съдържа усилвател.

Каква е целта на кормилното управление? Осигурява движението на автомобила в посоката, зададена от водача. Механизмът движи воланите хоризонтално. Шофирането с неизправна кормилна система е забранено.

Кои са основните части на волана? Състои се от: напречна връзка, долно рамо, шарнирен щифт, горно рамо, надлъжна връзка, биножка на кормилната уредба, кормилна уредба, кормилна ос и волан.