Предназначение и устройство на кормилна колона на автомобил

Кормилното управление е включено в устройството на всяка кола. Тази система ви позволява да зададете посоката на движещо се превозно средство чрез завъртане на предните колела. В някои съвременни модели леки автомобили кормилната система може леко да променя позицията на задните колела. В резултат радиусът на завъртане е значително намален. Колко важен е този параметър, можете да прочетете от отделна статия.

Сега ще се спрем на ключовия механизъм, без който колата няма да се завърти. Това е кормилната колона. Нека да разгледаме какви модификации може да има този механизъм, как е регулиран, както и как да го поправим или заменим.

Какво представлява кормилната колона на автомобила

Воланът се задвижва от водача с помощта на волана, разположен в купето. Той предава въртящ момент към задвижването на въртящите се колела. Услугата на това устройство пряко влияе върху безопасността по време на шофиране. Поради тази причина производителите на автомобили обръщат много внимание на качеството на този механизъм, което свежда до минимум внезапния му отказ. Въпреки своята надеждност, колоната също е обект на износване, така че водачът е длъжен да следи техническото състояние на това устройство.

 В допълнение към прякото си предназначение - да предава въртящ момент от волана към механизмите за завиване на автомобила - кормилната колона служи и като опора за различни превключватели, които винаги трябва да са под ръка. Този списък включва превключвател за светлина, миене на предното стъкло и други функции, необходими по време на шофиране. При много модели ключалката за запалване също се намира тук (при някои автомобили вместо това се използва бутон за стартиране на двигателя и той може да бъде разположен на централния панел).

Този елемент също гарантира безопасно шофиране, а устройството му предотвратява наранявания при челен удар. Дизайнът на съвременния високоговорител се състои от няколко сегмента (поне два), поради което челен сблъсък провокира деформация на механизма и не уврежда гърдите на водача при сериозен инцидент.

Този механизъм работи заедно с механична скоростна кутия, която преобразува въртеливото движение в линейно. Ще говорим за разновидностите на този възел малко по-късно. В терминологията, свързана с управлението, се среща изразът "предавателно отношение на ЖП". Това е съотношението на ъгъла на завиване към кормилните колела. Тази скоростна кутия е свързана с така наречения трапец. Функционалността му винаги е една и съща, въпреки различните дизайнерски модификации.

Този управляващ елемент, чрез системата за свързване на кормилното управление, завърта колелата под различен ъгъл в зависимост от скоростта на волана. При някои превозни средства тази система също накланя кормилните колела, което подобрява маневреността на автомобила на тесни пътни участъци.

Задачата на кормилното управление е не само способността да осигури удобно завъртане на предните колела. Важен фактор е способността да ги върнете в първоначалното им положение. В някои модели автомобили са инсталирани системи, които променят предавателното число на кормилната рейка. Сред сортовете - активно управление на AFS... Дори в задвижващите механизми винаги има лек люфт. За това защо е необходимо, как да премахнете излишъка му и каква е допустимата стойност на този параметър, прочетете тук.

Устройство на кормилната колона

Първоначално старата кола получи доста примитивно управление. Воланът е монтиран на шарнирен вал. Цялата конструкция беше в обвивка (обикновено беше и метална). Принципът на действие и функцията на кормилната колона не се е променил от около сто години. Единственото нещо е, че автомобилните производители непрекъснато усъвършенстват този механизъм, като правят някои промени в неговия дизайн, увеличавайки комфорта на управление и безопасност по време на произшествие.

1. Волан; 2. Ядка; 3. Вал на кормилната колона; 4. Втулка на ежектора; 5. Пролет; 6. Пръстен за контакт; 7. Превключвател на мигачите; 8. Основа на превключвателя; 9. Задържащ пръстен; 10. Шайба; 11. Лагерна втулка; 12. Лагер; 13. Тръба на кормилната колона; 14. Ръкав.

Съвременният RK се състои от:

• Кормилно управление и междинен вал;
• Монтажна втулка;
• Контактна група (активира запалването на бордовата система на автомобила, което е обсъдено подробно в друга статия). Въпреки че не е част от самия говорител, този възел е свързан с него;
• Зъбни колела (водещи и задвижвани);
• Корпус;
• Монтажен блок за блокировка на запалването (ако не се използва отделен бутон за стартиране на двигателя);
• Монтажен блок на ключове, разположени под волана;
• Горната част на тялото;
• Пилников;
• Амортисьор;
• Блокиране на валове;
• Крепежни елементи (болтове, гайки, пружини, скоби и др.);
• Карданна трансмисия (за какви други части на автомобила се използва този механичен елемент, прочетете в друго ревю).

Качеството на прашниците е от голямо значение. Те предотвратяват навлизането на чужди частици и отломки в механизмите, което би довело до блокиране на управлението. Това неизбежно ще доведе до инцидент, докато превозното средство е в движение. Поради тази причина планираната поддръжка на превозното средство трябва да включва диагностика на състоянието на тези елементи.

За да не се натоварва теглото на колоната върху задвижващите механизми, той се закрепва към предния панел с помощта на здрава скоба. Тази част също трябва да е здрава, тъй като тя не само поема тежестта на RC конструкцията, но също така й пречи да се движи в резултат на силите на водача.

В основата на кормилната колона са използвани няколко шарнирни съединения (изработени от високолегирана стомана), които са разположени в пластмасови кожуси. Използването на този материал осигурява правилната работа на механизма и предотвратява внезапна повреда. Също така, в сравнение с първите разработки, съвременните RC са направени така, че по време на челен сблъсък валът се сгъва, така че мощен удар не е толкова опасен.

Основните изисквания за кормилната колона са:

1. Воланът трябва да е здраво закрепен върху него;
2. В случай на инцидент, той трябва да осигури намаляване на нараняванията на водача;
3. Способността да се улесни движението на автомобила поради лесното маневриране по криволичещи участъци от пътя;
4. Прецизно предаване на силите на водача от волана към волана.

RK работи в следната последователност. Водачът завърта волана. Въртящият момент се предава на вала и чрез кардани трансмисии се подава към задвижващата предавка. Тази част, заедно с задвижваната предавка, определя броя на завъртанията на волана за пълно преместване на колелата. За да улесни шофьора да завърта големи колела в тежка кола, тази двойка е с малки размери, което увеличава усилието върху трапеца. В съвременните автомобили за това се използват различни видове усилватели (прочетете подробно за това тук).

В този момент кормилната рейка е активирана. Няма да се задълбочаваме в подробностите за работата на това устройство. Подробности за устройството, принципа на действие и различни модификации на елемента вече са налични отделна статия... Този механизъм движи кормилните щанги в съответствие с посоката, която самият водач определя.

Линейното движение въздейства върху кормилния механизъм на всяко колело, карайки ги да се завъртат. В допълнение към другите функции на кокалчето на кормилото, вижте отделно... Тъй като безопасността на всяка кола зависи от кормилната колона, тя е проектирана така, че повредите в нея да са изключително редки.

Стойността на използването на демпфер на кормилното управление

Не всички модели на кормилната колона използват амортисьор. Това е по-скоро допълнително оборудване, което осигурява по-голям комфорт при шофиране на автомобил. Използването на този елемент се дължи на некачествената пътна настилка, поради което в волана се генерират вибрации с висока скорост. Този механизъм със сигурност ще бъде в офроуд превозни средства, но може да бъде оборудван и с леки автомобили.

Амортисьорът на кормилното управление заглушава вибрациите, които възникват, когато колелата се ударят в неравности или ями. Селски път е по-вероятно да отговаря на това описание. Въпреки факта, че RC с амортисьор ще струва повече от класическата модификация, в този случай целта оправдава средствата. Има няколко причини за това:

1. Когато воланът вибрира по време на шофиране, водачът е напрегнат и той трябва постоянно да регулира позицията на волана, тъй като има усещането, че колата излиза от пътя си.
2. Тъй като шасито и кормилното управление са способни да променят ъглите на положението на някои елементи с течение на времето, те трябва периодично да се регулират. Тази процедура се нарича подравняване на колелата (прочетете как се прави) в друго ревю). Обикновено тази процедура се извършва на интервал, съответстващ на 15 до 30 хиляди километра, в зависимост от модела на автомобила. Ако в кормилното управление се използва амортисьор, това регулиране може да се извърши много по-късно.

Този механизъм обаче има един недостатък. Обикновено, когато се появи откат в волана, водачът осъзнава, че колата е навлязла в нестабилен път и за безопасността на колелата, той забавя скоростта. Тъй като амортисьорът намалява вибрациите в кормилните щанги, съдържанието на информацията за управлението се намалява и водачът трябва да разчита на други параметри, които показват шофиране по лоша пътна настилка. Но бързо свиквате, така че този фактор не е критичен, поради което подобна модификация на RC не трябва да се използва.

Характеристики на устройството и дизайн

Дизайнът на модерна кормилна колона може да има допълнителни елементи. Списъкът включва:

1. Блокиращ кормилен механизъм;
2. Регулиращи механизми.

За сметка на кормилната ключалка, това е външно устройство, което позволява на собственика на автомобила да блокира вала на колоната, така че никой друг да не може да открадне автомобила. Този елемент се отнася до системата за сигурност на автомобила (за повече подробности за това какви други средства могат да помогнат за защитата на автомобила от кражба, прочетете тук). Блокиращото устройство включва запушалка с дискова ключалка. Блокиращият блок не се отстранява, но е прикрепен към вала по време на сглобяването на автомобила на конвейера. Отключването става с ключ за запалване, поставен в ключалката за запалване и малки завъртания на волана.

Устройството на съвременния RC включва също механизми, които ви позволяват да промените позицията на високоговорителя. В повечето случаи наклонът на конструкцията се регулира, но при някои автомобили има и регулиране на тръгването на волана. Бюджетната версия има механичен принцип на действие. Но в по-напредналите модели този процес се контролира от електрониката (зависи от конфигурацията на автомобила).

Ако бордовата система на автомобила има памет за положението на RK, седалките и страничните огледала, тогава с активна система за запалване водачът регулира позицията на всички тези елементи, за да отговаря на неговите параметри. След като двигателят е изключен и водачът деактивира запалването, електрическите задвижвания на всички тези елементи ги довеждат до стандартното положение. Тази автоматична настройка улеснява шофирането и слизането от водача. Веднага след като ключът бъде поставен и запалването е активирано, електрониката ще зададе последната стойност.

Както споменахме малко по-рано, предаването на въртящия момент може да се извърши по няколко начина. Помислете за три типа връзки между RK вала и кормилния трапец. Всеки тип конструкция има собствена стойност на ефективността.

"Зъбна рейка"

Тази модификация се счита за оптимална и по-често се използва в съвременните автомобили. Този дизайн се използва в превозни средства с независимо окачване на въртящите се колела. Кормилният механизъм на рейката и пиньона включва корпуса на кормилната рейка и механичното предаване от зъбното колело към зъбната рейка. Системата работи по следния начин.

Съоръжението е прикрепено към вала на кормилната колона. Той е постоянно ангажиран със зъбите на багажника. Когато водачът завърти волана, предавката се върти с вала. Връзката зъбно колело осигурява трансформация на въртеливите движения в линейни. Благодарение на това персоналът се премества наляво / надясно. Кормилните щанги са прикрепени към кормилната рейка, които са прикрепени към кормилните кокалчета на колелата посредством панти.

Сред предимствата на този механизъм са:

1. Висока ефективност;
2. Простота на конструкцията;
3. Дизайнът има малък брой пръти и фуги;
4. Компактни размери;
5. Достъпна цена на новия механизъм;
6. Надеждност на работата.

Недостатъците включват силната чувствителност на механизма към характеристиките на пътната настилка. Всяка подутина или дупка със сигурност ще предаде вибрации на волана.

"Червячен валяк"

Този дизайн е използван при по-стари автомобили. В сравнение с предишната модификация този механизъм има по-ниска ефективност и по-сложен дизайн. Може да се намери в кормилните механизми на местни модели автомобили, леки камиони и автобуси. Дизайнът на такова предаване се състои от:

• вал;
• Червячна и ролкова предавка;
• Картър;
• Кормилна сошка.

Както при модификацията, спомената по-рано, валякът и червякът на вала са постоянно включени. Долната част на вала е направена под формата на червячен елемент. На зъбите му е монтиран валяк, прикрепен към вала на кормилното рамо. Тези части са разположени в картера на механизма. Ротационните движения на вала се преобразуват в транслационни, поради което трапецовидните части променят ъгъла на въртене на колелата.

Червеният дизайн има следните положителни моменти:

1. Колелата могат да се завъртат под по-голям ъгъл в сравнение с предишната предавка;
2. Когато се движите по неравни пътища, ударите са амортизирани;
3. Водачът може да положи големи усилия да завърти колелата и трансмисията няма да бъде засегната (особено важно за камиони и други големи превозни средства);
4. Поради големия ъгъл на завиване, колата има добра маневреност.

Въпреки тези предимства, червячното управление има няколко съществени недостатъка. Първо, такъв дизайн се състои от по-голям брой части, които трябва да бъдат коригирани. На второ място, поради сложността на устройството, тази модификация на кормилното управление е много по-скъпа в сравнение с предишния аналог.

Тип винт

Според принципа на действие винтовият механизъм е подобен на червячната версия. Дизайнът на тази модификация се състои от:

• Кормилен вал с резба;
• Ядки;
• Зъбна рейка;
• Кормилно рамо със зъбен сектор.

В момента на завъртане на волана зъбите на витлото се завъртат. По тях се движи гайка. За да се намали триенето между зъбите на тези две части, между тях се поставят ролки. Благодарение на това двойката винтове има дълъг експлоатационен живот. Движението на гайката задейства зъбния сектор на кормилното рамо, който е свързан с външните зъби на гайката. Това движи кормилните щанги и завърта колелата.

Тази трансмисия осигурява най-висока ефективност. Обикновено такава трансмисия може да се намери в управлението на камиони, автобуси, както и на изпълнителни автомобили.

Как и къде е прикрепена кормилната колона

Както бе споменато по-рано, кормилната колона не само може да предава различни количества въртящ момент от волана към кормилните колела. Той също така трябва да издържа на значително механично напрежение от ръцете на водача. Всеки шофьор има собствена физическа сила и автомобилните производители извършват възможно най-силната фиксация на корпуса на механизма. Причината за това е навикът на много шофьори да напускат автомобила, като използват волана като подлакътник или дръжка, за която държат.

За да може конструкцията да остане на място в случай на физически здрав собственик на автомобил, тя не е монтирана на таблото, а на предния панел на каросерията с помощта на мощна скоба. Този възел не трябва да се проверява периодично. Но ако водачът забележи люфт на самата конструкция (не на волана), тогава трябва да обърнете внимание на нейното закрепване, така че в грешния момент конструкцията да не падне, въпреки че това се случва изключително рядко, а след това след невнимателен ремонт .

Регулиране на кормилната колона

Ако автомобилът има регулируема кормилна колона, дори начинаещ може да се справи с регулирането на волана. За да направите това, трябва да заемете удобно положение на шофьорската седалка и първо да го настроите (за това как да направите това правилно, прочетете тук). След това фиксаторът за регулиране се изстисква и колоната се премества в удобно положение. Ключовият фактор тук е позицията на ръката.

Ако поставите двете си ръце в горната част на волана, тогава в удължено състояние те трябва да докоснат волана не с дланите си, а с китката. В този случай водачът ще се чувства удобно да управлява превозното средство. Налични са повече подробности за това как правилно да държите волана (това се отнася за начинаещи) отделна статия.

Когато регулирате позицията на RK, е задължително машината да е неподвижна. В никакъв случай не трябва да правите това, докато колата се движи. След настройка трябва да се уверите, че конструкцията е здраво фиксирана. За да направите това, достатъчно е леко да натиснете волана и да го дръпнете към себе си. При електрическите модели тази процедура е още по-лесна, като натиснете съответния бутон.

Как да поправите кормилната колона?

Въпреки факта, че RC е надежден механизъм, понякога в него възникват неизправности, които в никакъв случай не трябва да се пренебрегват. Първият предупредителен знак е появата на увеличена аксиална или свободна игра в равнината. В първия случай това е признак за неизправност на сплайн връзката или развитие на панти. Във втория има проблеми със закрепването към скобата.

В допълнение към увеличения люфт, симптомите на неправилно управление включват:

• Тежка ротация на волана;
• Скърца при шофиране на кола;
• Изтичане на мазнини.

Ако воланът се завърта плътно по време на шофиране (когато автомобилът е неподвижен, при модели без сервоусилвател на волана воланът винаги ще се върти плътно), трябва да потърсите причината в:

• Неправилно регулиране на подравняването на колелата;
• Деформация на конкретна част от предаващата сила на механизма (може да бъде трапец, кормилна рейка или колона кардан);
• Монтаж на неподходящи части (ако след ремонт на кормилното управление започна да се наблюдава стегнат волан);
• Затегнете плътно гайката на махалото.

Изтичането на мазнини често се дължи на факта, че уплътненията са износили своя експлоатационен живот. Същата неизправност възниква, когато поправката е небрежна (болтовете на картера са слабо затегнати) или когато гумата на капака на картера е износена.

Появата на скърцане може да се дължи на:

• Увеличен просвет в лагерите на колелата;
• Лошо закрепване на щифтовете на кормилната връзка;
• Увеличен просвет на втулките и махалото;
• Изчерпани лагери;
• Лошо закрепване на люлеещите се рамена.

В някои случаи кормилното управление не може да бъде ремонтирано без премахване на кормилната колона. Нека разгледаме последователността на тази процедура.

Как да премахнете колона

За да демонтирате кормилната колона, трябва:

• Изключете клемите на батерията (за това как да направите това правилно и безопасно, вижте в друга статия);
• Демонтирайте волана и свалете капака на колоната;
• Развийте гайката от дъното на колоната, свързваща прътите към нея (това ще изисква добър лост);
• Развийте закрепването на конструкцията към надлъжния елемент. За удобство развийте колелото от страната на водача (отпред);
• Демонтирайте затягащия болт на връзката на шлица;
• Развийте уплътнението на вала и самият вал се отстранява в купето.

След като колоната е успешно демонтирана, ние пристъпваме към нейния ремонт. В някои случаи частите могат да бъдат заменени или цялата конструкция ще трябва да бъде напълно променена. По време на процеса на подмяна също си струва да закупите нови уплътнения и крепежни елементи (болтове и гайки).

Когато подменяте лагер, трябва да се придържате към същото разглобяване на колоната. Освен това сглобката на вала със скобата е затегната в тиска. Можете да освободите лагера, като извадите вала от скобата. Докато ударите са ефективни с чук, важно е да внимавате да не разлеете края на вала. За да направите това, можете да използвате дървен дистанционер, например дебел дъбов блок.

Монтират се нови лагери с тясната част навън. След това продуктите се притискат, докато опират до запушалката. Вторият лагер се притиска по същия начин, само че този път самият вал е фиксиран в тиска, а не в скобата. Ако кръстът на универсалната става е счупен, цялата структура се променя напълно.

В края на прегледа предлагаме малка видео инструкция за това как да демонтирате кормилната колона на VAZ 2112:

Премахване и инсталиране на кормилната рейка Lada 112 VAZ 2112

Въпроси и отговори:

Къде се намира кормилната колона? Това е частта от кормилното управление, която се намира между волана и кормилната рейка (намира се в двигателното отделение и свързва въртящите се колела към механизма с помощта на пръти).

Как е подредена кормилната колона? Валът, на който е монтиран волана. Корпусът, върху който са закрепени превключвателите на кормилната колона и ключа за запалване. Карданен вал с напречна част. В зависимост от модификацията, амортисьори, настройки, блокиране.