Enheten, typer og prinsipp for drift av styrestativet

Styrestangen er grunnlaget for styringen av kjøretøyet, som føreren styrer hjulene på bilen i ønsket retning. Selv om du ikke skal reparere bilen din selv, vil det være nyttig å forstå hvordan styrestativet fungerer og hvordan denne mekanismen fungerer, fordi du kjenner dens styrker og svakheter, vil være i stand til å kjøre en personbil eller jeep mer forsiktig, og utvide levetiden opp til reparasjon.

Motoren er hjertet i bilen, men det er styresystemet som bestemmer hvor den skal. Derfor bør enhver sjåfør i det minste i generelle termer forstå hvordan styrestativet til bilen hans er ordnet og hva formålet er.

Fra padle til stativ - utviklingen av styring

I gamle tider, da mennesket nettopp hadde begynt å utforske land og vann, men hjulet ennå ikke hadde blitt grunnlaget for mobiliteten hans, ble flåter og båter hovedmidlene for å flytte varer over lange avstander (som overstiger en dagsreise). Disse kjøretøyene holdt seg på vannet og beveget seg på grunn av forskjellige krefter, og for å kontrollere dem brukte de den første styreanordningen - en åre senket ned i vannet, som er plassert på baksiden av flåten eller båten. Effektiviteten til en slik mekanisme var litt høyere enn null, og betydelig fysisk styrke og utholdenhet var nødvendig for å lede fartøyet i riktig retning.

Etter hvert som skipenes størrelse og forskyvning vokste, krevde arbeidet med en styreåre mer og mer fysisk styrke, så den ble erstattet av et ratt som dreide rorbladet gjennom et system av trinser, det vil si at det var den første styremekanismen i historie. Oppfinnelsen og spredningen av hjulet førte til utviklingen av landtransport, men dens viktigste drivkraft var dyr (hester eller okser), så i stedet for en kontrollmekanisme ble trening brukt, det vil si at dyr snudde i riktig retning for noen handling fra sjåføren.

Oppfinnelsen av dampanlegget og forbrenningsmotoren gjorde det mulig å kvitte seg med trekkdyr og virkelig mekanisere landkjøretøyer, hvoretter de umiddelbart måtte finne opp et styresystem for dem som fungerer etter et annet prinsipp. Til å begynne med brukte de de enkleste enhetene, og det er grunnen til at kontrollen av de første bilene krevde enorm fysisk styrke, deretter byttet de gradvis til forskjellige girkasser, noe som økte kraften til dreiekraften på hjulene, men tvang rattet til å dreie mer intensivt.

Et annet problem med styremekanismen som måtte overvinnes er behovet for å snu hjulene i forskjellige vinkler. Banen til hjulet som er plassert på innsiden, i forhold til sidens sving, går langs en mindre radius, noe som betyr at det må dreies sterkere enn hjulet på utsiden. På de første bilene var dette ikke tilfelle, og derfor ble forhjulene mye raskere slitt enn de bakre. Så var det en forståelse av tåvinkelen, dessuten var det mulig å gi den ved å bruke prinsippet om det første avviket til hjulene fra hverandre. Under kjøring i rett linje har dette nesten ingen effekt på gummien, og i svinger øker det stabiliteten og kontrollerbarheten til bilen, og reduserer også slitasje på dekkmønsteret.

Det første fullverdige kontrollelementet var rattstammen (senere ble dette begrepet ikke brukt på girkassen, men på mekanismen som holder den øvre delen av den sammensatte styreakselen), men tilstedeværelsen av bare en bipod krevde et komplekst system for overføre rotasjonskraft til begge hjulene. Høydepunktet for utviklingen av slike mekanismer var en ny type enhet, kalt "styringsstativet", den fungerer også etter prinsippet om en girkasse, det vil si at den øker dreiemomentet, men i motsetning til en kolonne overfører den kraft til begge forhjul på en gang.

Generelt oppsett

Her er hoveddetaljene som danner grunnlaget for oppsettet av styrestativet:

• drive utstyr;
• skinne;
• vekt (klemmemekanisme);
• huset;
• sel, foringer og støvknapper.

Styrestang i seksjon

Denne ordningen er iboende i skinnene til enhver bil. Derfor begynner svaret på spørsmålet "hvordan fungerer styrestativet" alltid med denne listen, fordi den viser enhetens generelle struktur. I tillegg er det lagt ut mange bilder og videoer på Internett som viser både utseendet til blokken og dens innside, som er inkludert i listen.

pinjonggir

Denne delen er en aksel med skrå eller rette tenner kuttet på den, utstyrt med lagre i begge ender. Denne konfigurasjonen gir en konstant posisjon i forhold til karosseriet og stativet i enhver posisjon på rattet. Akselen med skrå tenner er i en vinkel til skinnen, på grunn av hvilken de tydelig griper inn i de rette tennene på skinnen, akselen med rette tenner ble installert på maskiner fra 80- og 90-tallet i forrige århundre, en slik del er enklere å produsere, men varigheten av tjenestene er mye mindre. Til tross for at prinsippet for drift av spor- og spiralgir er det samme, er sistnevnte mer pålitelig og ikke utsatt for fastkjøring, og det er grunnen til at den har blitt den viktigste i styremekanismer.

På alle biler som har blitt produsert siden siste tiår av forrige århundre, er det kun installert spiralaksler, dette reduserer belastningen på kontaktflatene og forlenger levetiden til hele mekanismen, noe som er spesielt viktig for stativer som ikke er utstyrt med en hydraulisk (servostyring) eller elektrisk (EUR) booster. Spordrevet gir var populært i Sovjetunionen og Russland, det ble satt på de første versjonene av styrehjulene til forhjulsdrevne kjøretøy, men over tid ble dette valget forlatt til fordel for et spiralformet gir, fordi slike en girkasse er mer pålitelig og krever mindre innsats for å vri hjulet.

Diameteren på akselen og antall tenner er valgt slik at det kreves 2,5–4 omdreininger på rattet for å snu hjulene helt fra ytterste høyre til ytterste venstre posisjon og omvendt. Et slikt utvekslingsforhold gir tilstrekkelig kraft på hjulene, og skaper også tilbakemeldinger, slik at sjåføren kan "føle bilen", det vil si at jo vanskeligere kjøreforholdene er, desto mer innsats må han gjøre for å vri hjulene til ønsket vinkel. Eiere av kjøretøy med styrestativ og som foretrekker å reparere bilen på egen hånd, legger ofte ut reparasjonsrapporter på Internett, og gir dem detaljerte bilder, inkludert drivutstyret.

Drivhjulet er koblet til rattstammen med en sammensatt aksel med kardaner, som er et sikkerhetselement, dens formål er å beskytte føreren under en kollisjon fra å treffe rattet i brystet. Under et sammenstøt bretter en slik aksel og overfører ikke kraft til kupeen, noe som var et alvorlig problem i biler i første halvdel av forrige århundre. Derfor, på høyrehendte og venstrehendte maskiner, er dette giret plassert annerledes, fordi stativet er i midten, og giret er på siden av rattet, det vil si helt på kanten av enheten.

lekte

Selve stativet er en rundstang av herdet stål, i den ene enden av denne er det tenner tilsvarende drivhjulet. I gjennomsnitt er lengden på girdelen 15 cm, noe som er nok til å vri forhjulene fra ytterste høyre til ytterste venstre posisjon og omvendt. I endene eller midt på skinnen bores det gjengede hull for feste av styrestenger. Når sjåføren dreier på rattet, beveger drivgiret stativet i riktig retning, og takket være et ganske stort utvekslingsforhold kan sjåføren korrigere kjøretøyets retning til innenfor brøkdeler av en grad.

Rattstamme

For effektiv drift av en slik mekanisme er skinnen festet med en hylse og en klemmemekanisme, som lar den bevege seg til venstre og høyre, men hindrer den i å bevege seg bort fra drivhjulet.

Klemmemekanisme

Ved kjøring i ujevnt terreng opplever styregirkassen (stang/drev-par) belastninger som har en tendens til å endre avstanden mellom begge elementene. Stiv fiksering av stativet kan føre til fastkiling og manglende evne til å dreie rattet og derfor utføre en manøver. Derfor er stiv fiksering kun tillatt på den ene siden av enhetskroppen, fjernt fra drivgiret, men det er ingen stiv fiksering på den andre siden, og stativet kan "spille" litt og bevege seg i forhold til drivgiret. Denne designen gir ikke bare et lite tilbakeslag som hindrer mekanismen i å kile seg fast, men skaper også en sterkere tilbakemelding, slik at førerens hender kan føle veien bedre.

Prinsippet for drift av klemmemekanismen er som følger - en fjær med en viss kraft presser stativet mot giret, og sikrer tett inngrep av tennene. Kraften som overføres fra hjulene, som presser tannstangen til giret, overføres enkelt av begge deler, fordi de er laget av herdet stål. Men kraften rettet i den andre retningen, det vil si å flytte begge elementene bort fra hverandre, kompenseres av fjærens stivhet, så stativet beveger seg litt bort fra giret, men dette påvirker ikke inngrepet til begge deler.

Over tid mister fjæren til denne mekanismen sin stivhet, og en innsats laget av mykt metall eller slitesterk plast sliper mot skinnen, noe som fører til en reduksjon i effektiviteten av å presse stativ-girparet. Hvis delene er i god stand, korrigeres situasjonen ved å stramme, presse fjæren mot den bevegelige stangen med en mutter og gjenopprette riktig klemkraft. Bilreparasjonsspesialister legger ofte ut bilder av både skadede deler av denne mekanismen og avstivere i rapportene sine, som deretter legges ut på ulike bilportaler. Hvis slitasjen på delene har nådd en farlig verdi, erstattes de med nye, og gjenoppretter normal drift av hele mekanismen.

bolig

Kroppen til enheten er laget av aluminiumslegering, og er også utstyrt med stivere, takket være hvilke det var mulig å redusere vekten så mye som mulig uten å miste styrke og stivhet. Styrken på kroppen er nok til å sikre at belastningene som oppstår under kjøring, selv i ujevnt terreng, ikke skader den. Samtidig sikrer ordningen med det indre rommet i kroppen effektiv drift av hele styremekanismen. Karosseriet har også hull for feste til bilens karosseri, takket være at det samler alle styreelementene sammen, og sikrer deres koordinerte arbeid.

Seler, foringer og støvknapper

Bøsningene installert mellom karosseriet og skinnen har høy slitestyrke og gir også enkel bevegelse av stangen inne i karosseriet. Oljetetninger beskytter det smurte området av mekanismen, det vil si rommet rundt drivhjulet, forhindrer tap av smøremiddel, og isolerer det også fra støv og skitt. Støvknapper beskytter utsatte områder av kroppen som strekkstengene passerer gjennom. Avhengig av maskinens modell er de festet til endene eller midten av skinnen, i alle fall er det støvknappene som beskytter de åpne områdene av kroppen mot støv og skitt.

Modifikasjoner og typer

Til tross for at raken ved begynnelsen av utseendet var den beste typen styremekanisme, fikk teknologiutviklingen produsentene til å endre denne enheten ytterligere. Siden hovedmekanismene siden utseendet til enheten, samt design og skjema for driften ikke har endret seg, har produsentene rettet sin innsats for å øke effektiviteten ved å installere forskjellige forsterkerenheter.

Den første var den hydrauliske boosteren, hvis største fordel var enkelheten i design med ekstreme krav til riktig drift, fordi styrestativene med servostyring ikke tolererte å svinge til maksimal vinkel ved høye motorhastigheter. Den største ulempen med servostyringen var avhengigheten av motoren, fordi det er til den injeksjonspumpen er koblet til. Prinsippet for driften av denne enheten er at når rattet dreies, tilfører den hydrauliske fordeleren væske til ett av de to kamrene, når hjulene når den tilsvarende svingen, stopper væsketilførselen. Takket være denne ordningen reduseres kraften som kreves for å snu hjulene uten tap av tilbakemelding, det vil si at sjåføren effektivt styrer og føler veien.

Det neste trinnet var utviklingen av et elektrisk styrestativ (EUR), men de første modellene av disse enhetene forårsaket mye kritikk, fordi det ofte oppsto falske alarmer, på grunn av at bilen spontant snudde under kjøring. Tross alt ble distributørens rolle spilt av et potensiometer, som av forskjellige grunner ikke alltid ga riktig informasjon. Over tid ble denne defekten nesten fullstendig eliminert, på grunn av hvilken påliteligheten til kontrollen av EUR på ingen måte er dårligere enn servostyringen. Noen bilprodusenter bruker allerede elektrisk servostyring, som kombinerer fordelene med elektriske og hydrauliske enheter, så vel som blottet for deres ulemper.

Derfor er følgende inndeling i typer styrestativ i dag vedtatt:

• enkel (mekanisk) - nesten aldri brukt på grunn av lav effektivitet og behovet for å anstrenge seg for å snu hjulene på plass;
• med hydraulisk booster (hydraulisk) - er en av de mest populære på grunn av deres enkle design og høye vedlikeholdsegenskaper, men boosteren fungerer ikke når motoren er av;
• med elektrisk booster (elektrisk) - de er også en av de mest populære, og erstatter gradvis enheter med servostyring, fordi de fungerer selv når motoren er av, selv om problemet med tilfeldig drift ennå ikke er helt eliminert;
• med en elektrisk hydraulisk booster, som kombinerer fordelene med begge tidligere typer, det vil si at de fungerer selv når motoren er slått av og ikke "behager" sjåføren med tilfeldige turer.

styrestang med EUR

Dette klassifiseringsprinsippet lar eieren eller potensiell kjøper av en personbil umiddelbart vurdere alle fordelene og ulempene ved styringen til en bestemt modell.

Utskiftbarhet

Bilprodusenter produserer nesten aldri tannstangstyremekanismer, unntaket var AvtoVAZ, men selv der ble dette arbeidet overført til partnere, derfor, i tilfelle alvorlige feil i denne enheten, når reparasjoner er ulønnsomme, er det nødvendig å velge ikke bare modell, men også produsenten av denne mekanismen. En av lederne i dette markedet er ZF, som spesialiserer seg på produksjon av alle typer enheter, fra automatiske girkasser til styremekanismer. I stedet for ZF-skinnen kan du ta en billig kinesisk analog, fordi deres krets og dimensjoner er de samme, men det vil ikke vare lenge, i motsetning til den originale enheten. Ofte er biler med en alder på over 10 år utstyrt med en skinne fra andre produsenter, noe som bekreftes av bilder av merkingen deres lagt ut på Internett.

Ofte setter garasjehåndverkere styrestativ fra utenlandske biler, for eksempel forskjellige Toyota-modeller, på innenlandske biler. En slik utskifting krever en delvis endring av bakveggen i motorrommet, men bilen får en mye mer pålitelig enhet som overgår AvtoVAZ-produkter på alle måter. Hvis skinnen fra samme "Toyota" også er utstyrt med en elektrisk eller hydraulisk booster, nærmer selv den gamle "Nine" seg plutselig, når det gjelder komfort, skarpt utenlandske biler fra samme periode.

Store feil

Enheten til styrestativet er slik at denne mekanismen er en av de mest pålitelige i bilen, og de fleste funksjonsfeil er forbundet enten med slitasje (skade) på forbruksvarer, eller med trafikkulykker, det vil si ulykker eller ulykker. Oftest må reparatører skifte støvknapper og tetninger, samt slitte stativer og drivgir, hvis kjørelengde overstiger hundretusenvis av kilometer. Du må også med jevne mellomrom stramme klemmemekanismen, noe som skyldes ordningen med styremekanismen, men denne handlingen krever ingen utskifting av deler. Mye sjeldnere krever kroppen til denne enheten, som har sprukket på grunn av en ulykke, utskifting, i så fall overføres den brukbare skinnen, giret og klemmemekanismen til donorkroppen.

Vanlige årsaker til å reparere denne noden er:

• styrespill;
• banking mens du kjører eller svinger;
• for lett eller stram styring.

Disse defektene er forbundet med slitasje på hovedkomponentene som utgjør styrestativet, så de kan også tilskrives forbruksvarer.

Hvor er

For å forstå hvor styrestativet er plassert og hvordan det ser ut, sett bilen på en heis eller overpass, åpne panseret og vri hjulene i hvilken som helst retning til de stopper. Følg så med hvor styrestengene fører, det er her denne mekanismen er plassert, lik et ribbet aluminiumsrør, som kardanakselen fra styreakselen passer til. Hvis du ikke har noen erfaring med bilreparasjoner og du ikke vet hvor denne noden er plassert, kan du se på bildene og videoene der forfatterne viser plasseringen av skinnen i bilene deres, samt de mest praktiske måtene å få tilgang til den på: dette vil spare deg for mange feil, inkludert antall som fører til skade.

Se også: Styrestangspjeld - formål og installasjonsregler

Uavhengig av modell og produksjonsår, er denne mekanismen alltid plassert på bakveggen av motorrommet, slik at den kan sees fra siden av det omvendte hjulet. For reparasjon eller utskifting er det mer praktisk å komme til det ovenfra, ved å åpne panseret eller nedenfra, ved å fjerne motorbeskyttelsen, og valget av tilgangspunkt avhenger av modellen og konfigurasjonen til bilen.

Konklusjon

Styrestangen er grunnlaget for styringen av kjøretøyet, som føreren styrer hjulene på bilen i ønsket retning. Selv om du ikke skal reparere bilen din selv, vil det være nyttig å forstå hvordan styrestativet fungerer og hvordan denne mekanismen fungerer, fordi du kjenner dens styrker og svakheter, vil være i stand til å kjøre en personbil eller jeep mer forsiktig, og utvide levetiden opp til reparasjon.

Hvordan bestemme feilen på styrestativet - video