С годами системы рулевого управления развивались и прошли долгий путь по сравнению с тем, что было с первыми автомобилями. Большинство людей не знают, какие системы рулевого управления используются в их автомобилях. Вот почему они не оптимизировали преимущества, которые дает система рулевого управления их автомобиля. Таким образом, эта статья будет посвящена рулевому редуктору и реечной шестерне, чтобы лучше понять работу систем рулевого управления.
Почему важно понимать, как работает система рулевого управления вашего автомобиля? Просто.
Автомобиль ничто без системы рулевого управления, которая позволяет водителю контролировать его движение. Дело в том, что от эффективности автомобильных систем рулевого управления в большей степени зависит безопасность пассажиров и плавность вождения. Вы получите максимальную отдачу от своей системы рулевого управления и, в конечном счете, получите больше удовольствия от вождения, когда поймете, как управляется ваш автомобиль.
Коробка рулевого управления является одной из старейших систем рулевого управления, и она до сих пор используется в более крупных транспортных средствах, например, в крупногабаритных внедорожниках и тяжелых грузовиках. Чтобы лучше понять, как работает эта система, нам нужно понять, что такое рулевой механизм. Рулевой механизм – это механический компонент, который преобразует обороты рулевого колеса в прямолинейное движение рулевой тяги автомобиля.
Рулевые механизмы часто заключены в коробку, отсюда и название «рулевой редуктор». Этот рулевой редуктор содержит шестерни, которые позволяют передавать рулевое управление на рычажный механизм и другие компоненты, которые заставляют колеса вращаться и двигаться правильно. Это существенно увеличивает изменения рулевого управления, так что передние колеса движутся быстрее, чем рулевое колесо. В зависимости от типа рулевого редуктора это достигается за счет увеличения усилия поворота и передачи этого усилия на рулевую тягу.
Так как же работает рулевой редуктор? Одной из шестерен в рулевом редукторе является червячная передача, имеющая металлический блок с резьбовым отверстием. Резьба в этом отверстии имеет множество шарикоподшипников, которые уменьшают трение и уменьшают люфт в шестерне. Блок разработан с зубьями шестерни снаружи, которая входит в зацепление с шестерней, которая перемещает руку сошки вперед и назад. Резьбовое отверстие является домом для резьбового стержня, который, в свою очередь, соединен с рулевым колесом и поворачивается им. Эта резьбовая шпилька устроена таким образом (она закреплена), что она вращается при движении руля. Это, в свою очередь, приводит в движение шестерню, которая приводит в движение колеса автомобиля.
Редуктор рулевого управления поставляется с различными передаточными числами, которые определяют, сколько раз водитель поворачивает рулевое колесо, чтобы заставить повернуться передние колеса. Есть коробка с широким передаточным числом, где от водителя требуется повернуть руль на 4,5 оборота, прежде чем передние колеса повернутся от упора к упору. С другой стороны, рулевому механизму с близким передаточным отношением требуется всего 3 оборота рулевого колеса, чтобы довести его до упора. Очевидно, что с широким передаточным числом водителю приходится выполнять больше работы, чтобы заставить колеса вращаться, а вариант с близким передаточным числом упрощает маневрирование автомобиля.
Кольцо, которое создает сопротивление рулевого редуктора, также можно модифицировать в соответствии с вашими потребностями, если это сделает правильный механик. Когда противодействие настроено неправильно, вы получаете неправильную обратную связь от рулевого управления, что отрицательно сказывается на вождении.
Так как же работает коробка передач с гидроусилителем руля? В этом типе рулевого механизма гидравлика поддерживает движение рулевого колеса, оказывая давление на систему рулевого управления. Гидравлический насос, прикрепленный к двигателю, создает давление жидкости, которое сбрасывается, когда водитель поворачивает рулевое колесо, что снижает усилие на рулевом колесе.
Системы рулевого редуктора довольно старые, и, как и все старые вещи, более новый аналог практически убрал их. Тот факт, что они все еще используются, указывает на некоторые преимущества, которые они предлагают производителям автомобилей. С другой стороны, они не были бы менее популярны сейчас, если бы не имели некоторых недостатков.
Тем не менее, давайте посмотрим на преимущества и недостатки рулевого механизма.
Вы можете легко изменить величину хода руля в соответствии с вашими потребностями, изменив длину рычага сошки. Коробка рулевого управления имеет большое механическое преимущество, поэтому она лучше всего подходит для больших транспортных средств. Он также относительно стабилен и кажется более прочным, учитывая его прочную конструкцию. Это также относительно легко настроить, чтобы устранить любой люфт. Коробка передач с рулевым управлением отлично подходит для легкого вождения, когда повороты практически не нужны, например, при движении по автостраде. Он устанавливается в тех местах автомобиля, где меньше вероятность его повреждения. В некоторых сценариях у автомобиля все еще будет какое-то рулевое управление, несмотря на повреждение тяг.
Система рулевого механизма состоит из нескольких движущихся частей, поэтому существует повышенный риск трения из-за большого количества точек износа. Это большое количество компонентов является причиной большинства проблем с рулевым механизмом, поскольку оно также делает систему рулевого управления относительно тяжелой и менее эффективной. Из-за высокого передаточного отношения рулевого механизма требуется большое усилие рулевого управления, о чем свидетельствует шум рулевого управления при повороте. Другая проблема заключается в том, что цена на рулевой редуктор слишком высока.
Большинство современных автомобилей используют реечную систему передач. Некоторые примеры реечной передачи включают автомобили, автобусы, внедорожники и грузовики. Как следует из названия, он состоит из шестерни и рейки. Реечная система просто преобразует вращательное движение в прямолинейное движение. Это, вероятно, объясняет, почему с годами он становится все более популярным в автомобильной промышленности.
Эта система рулевого управления популярна из-за удобства, что позволяет использовать ее на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской рулевого колеса. Конструкция реечной передачи невероятно проста, так как это, по сути, шестерня, прикрепленная к стержню (зубчатому), который соединен с группой стяжек. Системы с реечной передачей могут быть как ручными, так и с переменным усилием, но большинство из них — с усилителем.
В варианте с ручным управлением на конце вала рулевого механизма закреплена ведущая шестерня, соединенная с длинной рейкой, которая крепится к рулевым рычагам с помощью регулируемых тяг.
Автомобили с рулевой рейкой и шестерней с гидроусилителем имеют другую конструкцию. Здесь две стальные трубы, установленные сбоку силовой рейки, предназначены для выполнения функций рулевого управления (поворот вправо и влево), а также служат напорной и обратной линиями.
Как же тогда работают реечные системы? В ручной системе зубчатая рейка заключена в металлическую трубу, так что оба конца рейки выступают из трубы. Этот набор передач предназначен для двух целей. Он создан для преобразования вращательного движения рулевого колеса в прямое движение, которое поворачивает передние колеса. Он также предназначен для уменьшения усилия, необходимого для поворота колес. Он делает это, обеспечивая редуктор. Поскольку ведущая шестерня связана с рулевым валом, ведущая шестерня вращается и перемещает рейку при повороте рулевого колеса. Затем это движение передается на рулевые тяги, которые заставляют поворотные кулаки вращаться на своих шаровых шарнирах. В конечном счете, колеса транспортного средства перемещаются с одной стороны на другую в зависимости от направления, в котором управляется транспортное средство. Это для ручного варианта.
С опцией рулевого управления с усилителем система также поставляется с цилиндром, который удерживает поршень, соединенный с обеих сторон рейки с усилителем. В этом случае рейка приводится в действие за счет действия жидкости рулевого управления высокого давления на поршень.
Независимо от варианта, система рулевого управления с реечной передачей невероятно проста и высокоэффективна. Хотя реечная система в основном используется в автомобильной промышленности, другие области применения реечной передачи включают ворота, железные дороги и лифты.
Вот некоторые из преимуществ и недостатков реечной системы
Рейка и шестерня довольно популярны, потому что вы можете найти их в большинстве современных автомобилей. Это в основном из-за преимуществ, которые он имеет по сравнению с системой коробки передач рулевого управления. Однако, как и все механические приспособления, он не лишен недостатков. В этом разделе статьи рассматриваются преимущества и недостатки использования реечной рулевой системы в вашем автомобиле.
Система рулевого управления с реечной передачей имеет простую конструкцию, которая столь же компактна, как и высока эффективность ее трансмиссии. Поскольку он состоит из меньшего количества деталей, точек износа меньше, а значит, снижается риск трения. Подразумевается, что ремонт реек и шестерен будет происходить реже. Цена систем рулевого управления с реечной передачей низка, потому что они состоят из меньшего количества деталей, имеют низкие производственные затраты и относительно просты в производстве. Поскольку автомобиль легче из-за реечной системы рулевого управления, его расход топлива увеличивается.
Реечные системы рулевого управления обеспечивают более низкое передаточное отношение рулевого управления и больший контроль над транспортным средством, поскольку для управления транспортным средством требуется меньше усилий. Кроме того, прямое движение внутренней поперечной рулевой тяги также отлично подходит для геометрии.
Одним из недостатков системы рулевого управления с реечной передачей является меньший ход, поскольку количество зубьев, которые можно врезать в рейку, ограничено. Другое дело, что может быть немного сложно установить эту систему рулевого управления на любой из старых автомобилей. Если эта задача не будет выполнена должным образом, вы рискуете получить плохую обработку.
Коробка рулевого управления была предпочтительной автомобильной системой рулевого управления до того, как реечная система затмила всех в 1980-х годах. Несмотря на то, что все еще существуют некоторые системы рулевого управления, почти каждый автомобиль, который вы видите в наши дни, оснащен реечной системой. И это в основном из-за различий в обеих системах рулевого управления. Как и в случае с большинством продуктов, новые реечные системы представляют собой значительное усовершенствование старой коробки рулевого управления. Сравнение рулевого редуктора с реечным механизмом аналогично сравнению реечного механизма и рециркуляционного шара, потому что система рециркуляционного шара по сути представляет собой рулевой редуктор. Тем не менее, давайте посмотрим на точки различия между коробкой передач рулевого управления и реечной системой.
Во-первых, в системе рулевого управления используется гораздо больше деталей рулевого управления, чем в реечной системе рулевого управления (центральные тяги, промежуточные рычаги, втулки рулевой тяги и рычаги сошки, среди прочего). Хотя это делает коробку рулевого управления намного прочнее, чем ее аналог, эти дополнительные детали делают ее довольно тяжелой. Кроме того, существует повышенный риск трения из-за того, что так много компонентов соприкасаются друг с другом.
Что еще? Коробка рулевого управления имеет другую связь, чем та, которая работает в реечной системе, поэтому они имеют разные операции. В рулевом редукторе рулевое колесо соединено с резьбовым болтом, который поворачивается при повороте рулевого колеса. Иначе обстоит дело с реечной системой, где поворот рулевого колеса приводит в движение шестерню, которая заставляет рейку двигаться слева направо.
На этом различия не заканчиваются. Из-за относительно большого количества движущихся частей, задействованных в системе коробки передач рулевого управления, имеется больший рабочий объем и более высокое передаточное отношение рулевого управления. Это не относится к реечной системе, которая имеет улучшенное передаточное отношение и, следовательно, более отзывчива при управлении. Система реечного рулевого управления отличается более простой конструкцией, что делает ее более рентабельной для производителей автомобилей (все благодаря возможности автоматизации производства ее деталей). Если учесть количество компонентов и размер реечной системы, то легко понять, почему все больше производителей автомобилей выбирают реечную систему, особенно когда ее гораздо проще построить для удовлетворения конкретных потребностей автомобиля.
Система рулевого управления с реечной передачей произвела революцию в системе рулевого управления, поскольку она изменила способы создания автомобилей. Производители автомобилей теперь могут производить более экономичные автомобили, которыми легче управлять. Это невозможно осуществить с помощью системы рулевого управления с коробкой передач.
Наиболее распространенной системой рулевого управления является реечная система. Это простая система, в которой зубчатая рейка заключена в металлическую трубу. Каждый конец стойки торчит из трубы и соединяется с тягой. Шестерня также соединена с рулевым валом, поэтому при повороте руля шестерня крутится, а рейка перемещается. Это движение передается на рулевые тяги, которые заставляют поворотные кулаки вращаться на своих шаровых шарнирах. Таким образом, колеса автомобиля движутся в соответствии с направлением движения автомобиля. Реечная система обычно используется в автомобилях, небольших грузовиках и внедорожниках.
Нет. Они разные. У них разная конструкция и, соответственно, разные операции. Системы рулевого управления имеют больше компонентов, они тяжелее и, как правило, менее просты в обращении, чем системы с реечной передачей. Реечная система имеет простую конструкцию и более компактна.
Два основных типа рулевых тяг включают:
Червь и сектор: Этот рулевой механизм состоит из вала рулевого колеса с винтом (называемым «червяком»). Он также поставляется с секционной передачей, которая перемещается вверх и вниз при повороте рулевого колеса. Когда шестерня секции движется, она активирует шатун, который вращает колеса.
Червяк и ролик:с этим рулевым механизмом ролик (который заменяет шестерню секции) соединен с поперечным валом. Поэтому, когда руль поворачивается, червячный винт вращается и заставляет вращаться ролик. Следовательно, поперечный вал скручивается и перемещает шатун, что приводит к изменению направления колес.
Не рекомендуется управлять автомобилем с неисправной рейкой и шестерней. Это связано с тем, что неисправная рейка и шестерня не позволят вам получить необходимый уровень контроля, необходимый для безопасного вождения автомобиля. Свободного хода будет так много, что управлять автомобилем по прямой будет сложно, что может быть опасно для вас и других участников дорожного движения.
Рулевое управление с реечной передачей более простое, чем система рулевого управления с рециркуляцией шариков, которая состоит из большего количества деталей. Таким образом, снижается трение о рейку и шестерню, а рулевое управление кажется более отзывчивым и компактным, поэтому вы получаете больше удовольствия от вождения. Реечная система также легче и эффективнее, чем система рециркуляции шариков. Поскольку в системе с реечной передачей используется меньше деталей и, следовательно, она относительно легкая, ее намного легче устанавливать в транспортных средствах.
Дочитав до сих пор в этой статье о рулевом редукторе и реечном механизме, вы должны лучше понять, как работают обе системы рулевого управления. Многие люди, которые собираются приобрести машину (черт возьми, даже те, у кого она есть в настоящее время), часто беспокоятся о таких вещах, как тип трансмиссии, экономия топлива, пробег, эстетика и так далее. Большинство людей меньше заботятся о системе рулевого управления автомобиля, потому что они не в полной мере осознают ее важность для их безопасности и удовольствия от вождения.
Надеюсь, вы сможете принимать обоснованные решения после прочтения этой статьи. Ваша система рулевого управления является неотъемлемой частью вашего автомобиля, и к ней следует относиться серьезно. Проведите осмотр, чтобы узнать, что находится под капотом и как извлечь из этого максимальную пользу.
Рулевая рейка
Как устранить течь реечной передачи
Что такое реечное рулевое управление? — Полное руководство
Очистка и замена блока управления
Проверка рулевого механизма