Prinsippet for drift av servostyringsstativet
Innhold
Prinsippet for drift av servostyringsstativet er basert på den kortsiktige effekten av trykk generert av pumpen på sylinderen, som forskyver stativet i riktig retning, og hjelper sjåføren med å styre bilen. Derfor er biler med servostyring mye mer komfortable, spesielt når de manøvrerer i lav hastighet eller kjører under vanskelige forhold, fordi en slik skinne tar på seg mesteparten av belastningen som kreves for å snu hjulet, og sjåføren gir den bare kommandoer, uten å miste tilbakemelding fra veien..
Styrestangen i persontransportindustrien har lenge fortrengt andre typer lignende enheter på grunn av dens tekniske egenskaper, som vi snakket om her (Hvordan styrestativet fungerer). Men til tross for enkelheten i designet, er prinsippet for drift av styrestativet med en hydraulisk booster, det vil si en hydraulisk booster, fortsatt uforståelig for de fleste bileiere.
Styreutvikling - en kort oversikt
Siden ankomsten av de første bilene har grunnlaget for styring blitt en girredusering med et stort girforhold, som snur kjøretøyets forhjul på forskjellige måter. I utgangspunktet var det en søyle med en bipod festet til bunnen, så en kompleks struktur (trapes) måtte brukes for å overføre forspenningskraften til styreknokene som forhjulene var boltet til. Så oppfant de et stativ, også en girkasse, som overførte dreiekraften til frontfjæringen uten ekstra strukturer, og snart erstattet denne typen styremekanisme søylen overalt.
Men den største ulempen som oppstår fra prinsippet om drift av denne enheten kunne ikke overvinnes. Økningen i girforholdet gjorde at rattet, også kalt rattet eller rattet, kunne snus uanstrengt, men tvang flere svinger for å flytte rattknoken fra ytterst til høyre til ytterst venstre posisjon eller omvendt. Redusering av girforholdet gjorde styringen skarpere, fordi bilen reagerte sterkere selv på en liten forskyvning av rattet, men å kjøre en slik bil krevde stor fysisk styrke og utholdenhet.
Forsøk på å løse dette problemet har vært gjort siden begynnelsen av 50-tallet, og noen av dem var relatert til hydraulikk. Selve begrepet "hydraulikk" kom fra det latinske ordet hydro (hydro), som betydde vann eller en slags flytende substans som i sin flytbarhet kan sammenlignes med vann. Men frem til begynnelsen av 1951-tallet av forrige århundre var alt begrenset til eksperimentelle prøver som ikke kunne settes i masseproduksjon. Gjennombruddet kom i XNUMX da Chrysler introduserte den første masseproduserte servostyringen (GUR) som fungerte sammen med rattstammen. Siden den gang har det generelle prinsippet for drift av et hydraulisk styrestativ eller -søyle vært uendret.
Den første servostyringen hadde alvorlige mangler, den:
- tungt belastet motoren;
- styrket rattet bare ved middels eller høy hastighet;
- ved høye motorhastigheter skapte det overtrykk (trykk) og føreren mistet kontakten med veien.
Derfor dukket en normalt fungerende hydraulisk booster opp først ved svingen til XXI, da raken allerede var blitt hovedstyringsmekanismen.
Hvordan en hydraulisk booster fungerer
For å forstå prinsippet om drift av det hydrauliske styrestativet, er det nødvendig å vurdere elementene som er inkludert i det og funksjonene de utfører:
- pumpe;
- Trykkreduksjonsventil;
- ekspansjonsbeholder og filter;
- sylinder (hydraulisk sylinder);
- distributør.
Hvert element er en del av den hydrauliske boosteren, derfor er korrekt drift av servostyringen bare mulig når alle komponenter tydelig utfører oppgaven sin. Denne videoen viser det generelle prinsippet for drift av et slikt system.
Насос
Oppgaven til denne mekanismen er konstant sirkulasjon av væske (hydraulikkolje, ATP eller ATF) gjennom servostyringssystemet med etablering av et visst trykk som er tilstrekkelig til å snu hjulene. Servostyringspumpen er koblet med et belte til veivakselskiven, men hvis bilen er utstyrt med en elektrisk hydraulisk booster, blir driften gitt av en separat elektrisk motor. Ytelsen til pumpen er valgt slik at selv ved tomgang sikrer den rotasjon av maskinen, og overtrykket som oppstår når hastigheten øker, kompenseres av trykkreduksjonsventilen.
Servostyringspumpen er laget av to typer:
- lamellær;
- utstyr.
servopumpe
På biler med hydraulisk fjæring sørger én pumpe for driften av begge systemene - servostyring og fjæring, men fungerer etter samme prinsipp. Den skiller seg fra den vanlige bare i økt kraft.
Trykkreduksjonsventil
Denne delen av den hydrauliske boosteren fungerer etter prinsippet om en bypass-ventil, bestående av en låsekule og en fjær. Under drift skaper servostyringspumpen en sirkulasjon av væske med et visst trykk, fordi ytelsen er høyere enn gjennomstrømningen av slanger og andre elementer. Når motorhastigheten øker, øker trykket i servostyringssystemet, og virker gjennom kulen på fjæren. Fjærstivheten er valgt slik at ventilen åpner ved et visst trykk, og diameteren på kanalene begrenser dens gjennomstrømning, slik at driften ikke fører til et kraftig trykkfall. Når ventilen åpnes, går en del av oljen forbi systemet, noe som stabiliserer trykket på ønsket nivå.
Servostyring trykkreduksjonsventil
Til tross for at trykkreduksjonsventilen er installert inne i pumpen, er den et viktig element i den hydrauliske boosteren, derfor er den på linje med andre mekanismer. Dens funksjonsfeil eller feil drift setter ikke bare servostyringen i fare, men også trafikksikkerheten på veien, hvis tilførselsledningen brister på grunn av for høyt hydraulisk trykk, eller det oppstår en lekkasje, vil bilens reaksjon på å dreie rattet endres, og en uerfaren person bak rattet risikerer ikke å forholde seg til ledelsen. Derfor innebærer enheten til styrestativet med hydraulisk booster maksimal pålitelighet av både hele strukturen som helhet og hvert enkelt element.
Ekspansjonstank og filter
Under servostyringsdrift tvinges hydraulikkvæske til å sirkulere gjennom servostyringssystemet og påvirkes av trykket som skapes av pumpen, noe som fører til oppvarming og utvidelse av oljen. Ekspansjonstanken tar i overkant av dette materialet, slik at volumet i systemet alltid er det samme, noe som eliminerer trykkstøt forårsaket av termisk ekspansjon. ATP-oppvarming og slitasje av gnidningselementer fører til utseendet av metallstøv og andre forurensninger i oljen. Ved å komme inn i spolen, som også er en fordeler, tetter dette rusk hullene, forstyrrer servostyringen, noe som påvirker kjøretøyets håndtering negativt. For å unngå en slik utvikling av hendelser, er det innebygd et filter i servostyringen, som fjerner diverse rusk fra den sirkulerende hydraulikkvæsken.
sylinder
Denne delen av den hydrauliske boosteren er et rør, inne i hvilket det er en del av skinnen med et hydraulisk stempel installert på den. Oljepakninger er installert langs kantene på røret for å hindre at ATP slipper ut når trykket øker. Når olje kommer inn i den tilsvarende delen av sylinderen gjennom rørene, beveger stempelet seg i motsatt retning, skyver stativet og, gjennom det, virker på styrestengene og styreknokene.
servostyringssylinder
Takket være denne servostyringsdesignen begynner styreknokene å bevege seg selv før drivgiret beveger stativet.
Distributør
Prinsippet for driften av servostyringsstativet er å tilføre hydraulikkvæske kort i det øyeblikket rattet dreies, på grunn av hvilket stativet vil begynne å bevege seg selv før sjåføren gjør en seriøs innsats. En slik kortsiktig forsyning, samt drenering av overflødig væske fra den hydrauliske sylinderen, leveres av en distributør, som ofte kalles en spole.
For å forstå driftsprinsippet til denne hydrauliske enheten, er det nødvendig ikke bare å vurdere det i en seksjon, men også å analysere samspillet med resten av servostyringselementene mer fullstendig. Så lenge posisjonen til rattet og styreknokene samsvarer med hverandre, blokkerer fordeleren, også kjent som spolen, væskestrømmen inn i sylinderen fra hver side, slik at trykket inne i begge hulrommene er det samme og det påvirker ikke rotasjonsretningen til felgene. Når sjåføren dreier rattet, lar det lille forholdet mellom rattstativreduseringen ham ikke raskt snu hjulene uten å bruke betydelig innsats.
Distributør for servostyring
Oppgaven til servostyringsfordeleren er å levere ATP til den hydrauliske sylinderen bare når posisjonen til rattet ikke samsvarer med posisjonen til hjulene, det vil si at når sjåføren dreier rattet, skyter fordeleren først og tvinger. sylinderen for å virke på fjæringsknokene. En slik påvirkning bør være kortvarig og avhenge av hvor mye sjåføren dreide på rattet. Det vil si at først må den hydrauliske sylinderen snu hjulene, og deretter føreren, denne sekvensen lar deg bruke minimal innsats for å svinge, men samtidig "føle veien".
Prinsippet om drift
Behovet for en slik distributøroperasjon var et av problemene som forhindret masseproduksjon av hydrauliske boostere, fordi vanligvis i en bil er rattet og rattet forbundet med en stiv aksel, som ikke bare overfører kraft til rattknokene, men gir også føreren av bilen tilbakemelding fra veien. For å løse problemet måtte jeg fullstendig endre arrangementet av akselen som forbinder rattet og rattet. En fordeler ble installert mellom dem, hvis grunnlag er torsjonsprinsippet, det vil si en elastisk stang som er i stand til å vri.
Når sjåføren vrir på rattet, vrir torsjonsstangen seg i utgangspunktet litt, noe som forårsaker et misforhold mellom posisjonen til rattet og forhjulene. I øyeblikket av en slik mistilpasning åpnes fordelerspolen og hydraulikkolje kommer inn i sylinderen, som forskyver styrestativet i riktig retning og eliminerer derfor misforholdet. Men gjennomstrømningen til fordelerspolen er lav, så hydraulikken erstatter ikke helt sjåførens innsats, noe som betyr at jo raskere du må svinge, jo mer må sjåføren vri på rattet, noe som gir tilbakemelding og lar deg kjenne bilen på veien
enhet
For å utføre slikt arbeid, det vil si å dosere ATP inn i den hydrauliske sylinderen og stoppe tilførselen etter at misforholdet er eliminert, var det nødvendig å lage en ganske kompleks hydraulisk mekanisme som fungerer i henhold til et nytt prinsipp og består av:
- en torsjonsstang koblet til drivgiret, som gir misforhold når du dreier rattet;
- innsiden av spolen;
- ytre del av spolen.
De indre og ytre delene av spolen grenser så tett til hverandre at ikke en dråpe væske siver mellom dem, i tillegg bores det hull i dem for tilførsel og retur av ATP. Prinsippet for drift av denne designen er den nøyaktige doseringen av hydraulikkvæsken som tilføres sylinderen. Når posisjonen til roret og stativet er koordinert, forskyves tilførsels- og returåpningene i forhold til hverandre og væsken gjennom dem kommer ikke inn eller strømmer ut av sylindrene, så sistnevnte fylles konstant og det er ingen trussel om lufting . Når piloten til bilen dreier rattet, vrir først torsjonsstangen, de ytre og indre delene av spolen forskyves i forhold til hverandre, på grunn av dette kombineres tilførselshullene på den ene siden og dreneringshullene på den andre. .
Inn i den hydrauliske sylinderen presser oljen på stempelet, flytter det til kanten, sistnevnte skifter til skinnen og den begynner å bevege seg selv før drivgiret virker på det. Når stativet skifter, forsvinner misforholdet mellom de ytre og indre delene av spolen, på grunn av dette stopper oljetilførselen gradvis, og når hjulenes posisjon når en balanse med rattets posisjon, vil tilførselen og utgangen av ATP er fullstendig blokkert. I denne tilstanden utfører sylinderen, som begge deler er fylt med olje og danner to lukkede systemer, en stabiliserende rolle, derfor når den treffer en støt, når en merkbart mindre impuls rattet og rattet trekker seg ikke ut av førerens hender.
Konklusjon
Prinsippet for drift av servostyringsstativet er basert på den kortsiktige effekten av trykk generert av pumpen på sylinderen, som forskyver stativet i riktig retning, og hjelper sjåføren med å styre bilen. Derfor er biler med servostyring mye mer komfortable, spesielt når de manøvrerer i lav hastighet eller kjører under vanskelige forhold, fordi en slik skinne tar på seg mesteparten av belastningen som kreves for å snu hjulet, og sjåføren gir den bare kommandoer, uten å miste tilbakemelding fra veien..
