Uređaj, vrste i princip rada letve upravljača

Letva upravljača je osnova upravljanja vozilom, kojom vozač usmjerava kotače automobila u željenom smjeru. Čak i ako nećete sami popravljati svoj automobil, tada će vam biti korisno razumjeti kako radi letva upravljača i kako ovaj mehanizam radi, jer znajući njegove prednosti i nedostatke, moći ćete opreznije voziti osobni automobil ili džip, produžujući njegov vijek trajanja do popravka.

Motor je srce automobila, ali sustav upravljanja je taj koji određuje kamo ide. Stoga bi svaki vozač trebao barem općenito razumjeti kako je uređena letva upravljača njegovog automobila i koja mu je svrha.

Od lopatice do zupčanika - evolucija upravljanja

U davna vremena, kada je čovjek tek počeo istraživati ​​kopno i vodu, ali kotač još nije postao temelj njegove mobilnosti, splavi i čamci postali su glavna sredstva za premještanje robe na velike udaljenosti (koje su prelazile jedan dan putovanja). Ta su se vozila držala na vodi, kretala se zbog raznih sila, a za upravljanje njima koristila su se prvi kormilarski uređaj - veslo spušteno u vodu, koje se nalazi na stražnjoj strani splavi ili čamca. Učinkovitost takvog mehanizma bila je nešto veća od nule, a za usmjeravanje letjelice u pravom smjeru bila je potrebna značajna fizička snaga i izdržljivost.

Kako su veličina i deplasman brodova rasli, rad s kormilarskim veslom zahtijevao je sve više fizičke snage, pa ga je zamijenio upravljač koji je kroz sustav remenica okretao oštricu kormila, odnosno bio je to prvi kormilarski mehanizam u povijesti. Izum i širenje kotača doveli su do razvoja kopnenog prometa, no njegova glavna pokretačka snaga bile su životinje (konji ili bikovi), pa se umjesto kontrolnog mehanizma koristio trening, odnosno životinje koje su se za neke okretale u pravom smjeru. radnja vozača.

Izum parnog postrojenja i motora s unutarnjim izgaranjem omogućio je da se riješe teglećih životinja i stvarno mehaniziraju kopnena vozila, nakon čega su za njih odmah morali izumiti sustav upravljanja koji radi na drugom principu. U početku su koristili najjednostavnije uređaje, zbog čega je kontrola prvih automobila zahtijevala ogromnu fizičku snagu, a zatim su postupno prešli na razne mjenjače, što je povećalo snagu okretne sile na kotačima, ali je volan prisililo da se više okreće. intenzivno.

Drugi problem s upravljačkim mehanizmom koji je morao biti prevladan je potreba za okretanjem kotača pod različitim kutovima. Putanja kotača koji se nalazi s unutarnje strane, u odnosu na zaokret bočne strane, prolazi manjim polumjerom, što znači da se mora okretati jače od kotača izvana. Na prvim automobilima to nije bio slučaj, zbog čega su se prednji kotači istrošili puno brže od stražnjih. Zatim je došlo do razumijevanja kuta prstiju, štoviše, bilo ga je moguće osigurati korištenjem principa početnog odstupanja kotača jedan od drugog. Tijekom vožnje po ravnoj liniji to gotovo da nema utjecaja na gumu, a u zavojima povećava stabilnost i upravljivost automobila, a također smanjuje trošenje gaznog sloja guma.

Prvi punopravni upravljački element bio je stup upravljača (kasnije se ovaj izraz nije primjenjivao na mjenjač, ​​već na mehanizam koji drži gornji dio kompozitne osovine upravljača), ali prisutnost samo jednog dvonožaca zahtijevala je složen sustav za prijenos rotacijske sile na oba kotača. Vrhunac evolucije takvih mehanizama bila je nova vrsta jedinice, nazvana "upravljač", također radi na principu mjenjača, odnosno povećava okretni moment, ali, za razliku od stupa, prenosi silu na oba prednje kotače odjednom.

Opći izgled

Ovdje su glavni detalji koji čine osnovu rasporeda letve upravljača:

• pogonski zupčanik;
• željeznica;
• naglasak (mehanizam stezanja);
• kućište;
• brtve, čahure i prašnici.

Letva upravljača u dijelu

Ova shema je svojstvena tračnicama svakog automobila. Stoga, odgovor na pitanje "kako radi letva upravljača" uvijek počinje s ovim popisom, jer prikazuje opću strukturu jedinice. Osim toga, na internetu je objavljeno mnogo fotografija i videa na kojima se vidi kako izgled bloka tako i njegove unutrašnjosti, koje su uključene u popis.

zupčanik

Ovaj dio je osovina s kosim ili ravnim izrezanim zubima, opremljena ležajevima na oba kraja. Ova konfiguracija osigurava konstantan položaj u odnosu na tijelo i stalak u bilo kojem položaju upravljača. Osovina s kosim zupcima je pod kutom u odnosu na tračnicu, zbog čega se jasno zahvaćaju ravnim zupcima na tračnici, osovina s ravnim zupcima ugrađena je na strojeve 80-ih i 90-ih godina prošlog stoljeća, takav dio je lakši za proizvodnju, ali je njegovo trajanje usluge znatno kraće. Unatoč činjenici da je princip rada cilindričnih i zavojnih zupčanika isti, potonji je pouzdaniji i nije sklon zaglavljivanju, zbog čega je postao glavni u mehanizmima upravljanja.

Na svim automobilima koji se proizvode od posljednjeg desetljeća prošlog stoljeća ugrađuju se samo zavojne osovine, što smanjuje opterećenje na dodirnim površinama i produljuje vijek trajanja cijelog mehanizma, što je posebno važno za nosače koji nisu opremljeni hidraulički (servo upravljač) ili električni (EUR) pojačivač. Pogonski zupčanik bio je popularan u SSSR-u i Ruskoj Federaciji, stavljen je na prve verzije upravljačkih zupčanika vozila s prednjim pogonom, međutim, s vremenom je ovaj izbor napušten u korist spiralnog zupčanika, jer je takav mjenjač je pouzdaniji i zahtijeva manje napora za okretanje kotača.

Promjer osovine i broj zubaca odabrani su tako da je potrebno 2,5-4 okretaja upravljača za potpuno okretanje kotača iz krajnje desnog u krajnje lijevo i obrnuto. Takav prijenosni omjer osigurava dovoljnu silu na kotačima, a također stvara povratnu informaciju, omogućujući vozaču da "osjeti automobil", odnosno što su uvjeti vožnje teži, to više mora uložiti napor da okrene kotače na željenu vrijednost. kut. Vlasnici vozila s letvom upravljača i koji radije sami popravljaju svoj automobil često objavljuju izvješća o popravcima na Internetu, dajući im detaljne fotografije, uključujući pogonsku opremu.

Pogonski zupčanik spojen je na stup upravljača spojenom osovinom s kardanima, koja je sigurnosni element, a svrha mu je zaštititi vozača tijekom sudara od udarca u kolo upravljača u prsa. Pri udaru se takva osovina savija i ne prenosi silu na putnički prostor, što je bio ozbiljan problem u automobilima u prvoj polovici prošlog stoljeća. Stoga je na strojevima za dešnjake i ljevoruke ovaj zupčanik različito smješten, jer je letva u sredini, a zupčanik je sa strane upravljača, odnosno na samom rubu jedinice.

letva

Sama letva je okrugla šipka od kaljenog čelika, na čijem se jednom kraju nalaze zupci koji odgovaraju pogonskom zupčaniku. Prosječno je duljina zupčanika 15 cm, što je dovoljno za okretanje prednjih kotača s krajnje desno na krajnje lijevo i obrnuto. Na krajevima ili u sredini tračnice izbušene su rupe s navojem za pričvršćivanje kormilarskih šipki. Kada vozač okrene volan, pogonski zupčanik pomiče letvu u odgovarajućem smjeru, a zahvaljujući prilično velikom omjeru prijenosa, vozač može ispraviti smjer vozila do djelića stupnja.

Nosač upravljača

Za učinkovit rad takvog mehanizma, tračnica je fiksirana čahurom i steznim mehanizmom, što joj omogućuje pomicanje lijevo i desno, ali sprječava da se udalji od pogonskog zupčanika.

Stezni mehanizam

Prilikom vožnje po neravnom terenu, upravljački mjenjač (par letvica/zupčanik) doživljava opterećenja koja imaju tendenciju mijenjanja udaljenosti između oba elementa. Kruta fiksacija stalka može dovesti do njegovog zaklinjavanja i nemogućnosti okretanja upravljača, a time i izvođenja manevra. Stoga je kruta fiksacija dopuštena samo na jednoj strani tijela jedinice, udaljenoj od pogonskog zupčanika, ali nema krute fiksacije s druge strane, a stalak se može malo "igrati", pomičući se u odnosu na pogonski zupčanik. Ovaj dizajn pruža ne samo mali zazor koji sprječava zaglavljivanje mehanizma, već stvara i jaču povratnu informaciju, omogućujući vozačevim rukama da bolje osjete cestu.

Princip rada steznog mehanizma je sljedeći - opruga s određenom silom pritišće letvu na zupčanik, osiguravajući čvrsto spajanje zuba. Silu koja se prenosi s kotača, koja pritišće letvu na zupčanik, oba dijela lako prenose, jer su izrađeni od kaljenog čelika. Ali sila usmjerena u drugom smjeru, odnosno udaljavanju oba elementa jedan od drugog, kompenzira se krutošću opruge, pa se letva malo odmiče od zupčanika, ali to ne utječe na zahvaćanje oba dijela.

S vremenom opruga ovog mehanizma gubi svoju krutost, a umetak od mekog metala ili izdržljive plastike brusi se o tračnicu, što dovodi do smanjenja učinkovitosti pritiskanja para zupčanika. Ako su dijelovi u dobrom stanju, tada se situacija ispravlja zatezanjem, pritiskanjem opruge na pomičnu šipku maticom i vraćanjem ispravne sile stezanja. Stručnjaci za popravke automobila često u svojim izvješćima objavljuju fotografije i oštećenih dijelova ovog mehanizma i naramenica koje potom objavljuju na raznim automobilskim portalima. Ako je trošenje dijelova doseglo opasnu vrijednost, tada se zamjenjuju novima, vraćajući normalan rad cijelog mehanizma.

kućište

Tijelo jedinice izrađeno je od aluminijske legure, a također je opremljeno ukrućenjima, zahvaljujući kojima je bilo moguće smanjiti težinu što je više moguće bez gubitka čvrstoće i krutosti. Čvrstoća karoserije dovoljna je da ga opterećenja koja nastaju tijekom vožnje, čak i na neravnom terenu, ne oštete. Istodobno, shema unutarnjeg prostora tijela osigurava učinkovit rad cijelog upravljačkog mehanizma. Također, karoserija ima rupe za pričvršćivanje na karoseriju automobila, zahvaljujući kojima skuplja sve upravljačke elemente zajedno, osiguravajući njihov usklađen rad.

Brtve, čahure i prašnici

Čahure postavljene između karoserije i tračnice imaju visoku otpornost na habanje i također omogućuju lako pomicanje šipke unutar karoserije. Uljne brtve štite podmazano područje mehanizma, odnosno prostor oko pogonskog zupčanika, sprječavajući gubitak maziva, a također ga izoliraju od prašine i prljavštine. Prašnici štite izložene dijelove tijela kroz koje prolaze spone. Ovisno o modelu stroja, pričvršćeni su na krajeve ili sredinu tračnice, u svakom slučaju, to su prašnici koji štite otvorena područja tijela od prašine i prljavštine.

Modifikacije i vrste

Unatoč činjenici da su u zoru svog pojavljivanja grablje bile najbolja vrsta upravljačkog mehanizma, razvoj tehnologije potaknuo je proizvođače da dodatno modificiraju ovaj uređaj. Budući da se glavni mehanizmi od pojave jedinice, kao i dizajn i shema njegovog rada nisu promijenili, proizvođači su svoje napore usmjerili na povećanje učinkovitosti ugradnjom raznih uređaja za pojačanje.

Prvi je bio hidraulični pojačivač, čija je glavna prednost bila jednostavnost dizajna s ekstremnim zahtjevima za pravilan rad, jer letve upravljača s servo upravljačem nisu tolerirale okretanje do maksimalnog kuta pri velikim brzinama motora. Glavni nedostatak servo upravljača bio je ovisnost o motoru, jer je na njega spojena pumpa za ubrizgavanje. Princip rada ovog uređaja je da kada se volan okrene, hidraulički razdjelnik opskrbljuje tekućinom u jednu od dvije komore, kada kotači dosegnu odgovarajući zavoj, dovod tekućine prestaje. Zahvaljujući ovoj shemi, sila potrebna za okretanje kotača smanjuje se bez gubitka povratne informacije, odnosno vozač učinkovito upravlja i osjeća cestu.

Sljedeći korak bio je razvoj letve električnog upravljača (EUR), međutim, prvi modeli ovih uređaja izazvali su dosta kritika, jer su se često javljali lažni alarmi zbog kojih se automobil spontano okretao tijekom vožnje. Uostalom, ulogu distributera imao je potenciometar, koji iz raznih razloga nije uvijek davao točne podatke. S vremenom je ovaj nedostatak gotovo u potpunosti eliminiran, zbog čega pouzdanost upravljanja EUR-om ni na koji način nije lošija od servo upravljača. Neki proizvođači automobila već koriste električni servo upravljač, koji kombinira prednosti električnih i hidrauličnih uređaja, kao i lišen njihovih nedostataka.

Stoga je danas usvojena sljedeća podjela na vrste kormilarskih letvica:

• jednostavan (mehanički) - gotovo se nikad ne koristi zbog niske učinkovitosti i potrebe za velikim naporom za okretanje kotača na mjestu;
• s hidrauličnim pojačivačem (hidrauličnim) - jedni su od najpopularnijih zbog jednostavnog dizajna i visoke mogućnosti održavanja, ali pojačivač ne radi kada je motor isključen;
• s električnim pojačalom (električni) - oni su također jedan od najpopularnijih, koji postupno zamjenjuju jedinice s servo upravljačem, jer rade čak i kada je motor ugašen, iako problem nasumičnog rada još nije u potpunosti eliminiran;
• s električnim hidrauličnim pojačivačem, koji kombiniraju prednosti oba prijašnja tipa, odnosno rade čak i kada je motor ugašen i ne "zadovoljavaju" vozača nasumičnim putovanjima.

letva volana sa EUR

Ovo načelo klasifikacije omogućuje vlasniku ili potencijalnom kupcu osobnog automobila da odmah procijeni sve prednosti i nedostatke upravljanja određenog modela.

Zamjenjivost

Proizvođači automobila gotovo nikada ne proizvode upravljačke mehanizme s letvom i zupčanikom, iznimka je bio AvtoVAZ, ali čak i tamo je ovaj posao prebačen na partnere, stoga, u slučaju teških kvarova u ovoj jedinici, kada su popravci neisplativi, potrebno je odabrati ne samo modela, ali i proizvođača ovog mehanizma. Jedan od vodećih na ovom tržištu je ZF, koji je specijaliziran za proizvodnju svih vrsta jedinica, od automatskih mjenjača do upravljačkih mehanizama. Umjesto ZF tračnice, možete uzeti jeftini kineski analog, jer su im krug i dimenzije isti, ali neće dugo trajati, za razliku od originalnog uređaja. Često su automobili čija je starost premašila 10 godina opremljeni tračnicom drugih proizvođača, što potvrđuju fotografije njihovih oznaka objavljenih na internetu.

Često garažni obrtnici stavljaju letve upravljača od stranih automobila, na primjer, raznih modela Toyote, na domaće automobile. Takva zamjena zahtijeva djelomičnu promjenu stražnje stijenke motornog prostora, ali automobil dobiva mnogo pouzdaniju jedinicu koja u svim aspektima nadmašuje proizvode AvtoVAZ-a. Ako je tračnica iz iste "Toyote" također opremljena električnim ili hidrauličnim pojačivačem, onda se čak i stara "Devetka" odjednom, u smislu udobnosti, oštro približava stranim automobilima istog razdoblja.

Glavni kvarovi

Uređaj letve upravljača je takav da je ovaj mehanizam jedan od najpouzdanijih u automobilu, a većina kvarova povezana je ili s trošenjem (oštećenjem) potrošnog materijala, ili s prometnim nesrećama, odnosno nesrećama ili nesrećama. Najčešće serviseri moraju mijenjati prašnike i brtve, kao i istrošene letve i pogonske zupčanike, čija kilometraža prelazi stotine tisuća kilometara. Također morate povremeno zategnuti stezni mehanizam, što je posljedica sheme upravljačkog mehanizma, ali ta radnja ne zahtijeva nikakvu zamjenu dijelova. Mnogo rjeđe, tijelo ove jedinice, koje je napuklo zbog nesreće, zahtijeva zamjenu, u kojem slučaju se ispravna tračnica, zupčanik i stezni mehanizam prenose na tijelo donatora.

Uobičajeni razlozi za popravak ovog čvora su:

• zračnost upravljanja;
• kucanje tijekom vožnje ili skretanja;
• pretjerano lagano ili zategnuto upravljanje.

Ovi nedostaci povezani su s trošenjem glavnih komponenti koje čine letvu upravljača, pa se mogu pripisati i potrošnom materijalu.

Gdje je

Da biste razumjeli gdje se nalazi letva upravljača i kako izgleda, stavite automobil na dizalo ili nadvožnjak, zatim otvorite haubu i okrenite kotače u bilo kojem smjeru dok se ne zaustave. Zatim slijedite kuda vode šipke upravljača, tu se nalazi ovaj mehanizam, sličan rebrastoj aluminijskoj cijevi, na koju pristaje kardanska osovina od osovine upravljača. Ako nemate iskustva s popravkom automobila i ne znate gdje se ovaj čvor nalazi, pogledajte fotografije i video zapise na kojima autori pokazuju položaj tračnice u svojim automobilima, kao i najprikladnije načine za pristup: to će vas spasiti od mnogih pogrešaka, uključujući broj koji može dovesti do ozljeda.

Vidi također: Amortizer letve upravljača - namjena i pravila ugradnje

Bez obzira na model i godinu proizvodnje, ovaj mehanizam se uvijek nalazi na stražnjoj stijenci motornog prostora, pa se vidi sa strane obrnutog kotača. Za popravak ili zamjenu, prikladnije je doći do njega odozgo, otvaranjem haube ili odozdo, uklanjanjem zaštite motora, a izbor pristupne točke ovisi o modelu i konfiguraciji automobila.

Zaključak

Letva upravljača je osnova upravljanja vozilom, kojom vozač usmjerava kotače automobila u željenom smjeru. Čak i ako nećete sami popravljati svoj automobil, tada će vam biti korisno razumjeti kako radi letva upravljača i kako ovaj mehanizam radi, jer znajući njegove prednosti i nedostatke, moći ćete opreznije voziti osobni automobil ili džip, produžujući njegov vijek trajanja do popravka.

Kako utvrditi neispravnost letve upravljača - video