Cel i urządzenie kolumny kierownicy samochodu
Zawartość
Sterowanie jest zawarte w urządzeniu każdego samochodu. System ten umożliwia ustawienie kierunku poruszającego się pojazdu poprzez skręcanie przednich kół. W niektórych nowoczesnych modelach samochodów osobowych układ kierowniczy może nieznacznie zmienić położenie tylnych kół. W rezultacie promień skrętu jest znacznie zmniejszony. Jak ważny jest ten parametr, możesz przeczytać z osobnego artykułu.
Teraz skupimy się na kluczowym mechanizmie, bez którego auto się nie obróci. To jest kolumna kierownicy. Zastanówmy się, jakie modyfikacje może mieć ten mechanizm, jak jest regulowany, a także jak go naprawić lub wymienić.
Co to jest kolumna kierownicy samochodu
Mechanizm kierowniczy jest uruchamiany przez kierowcę za pomocą kierownicy znajdującej się w kabinie pasażerskiej. Przekazuje moment obrotowy na napęd skrętnych kół. Możliwość serwisowania tego urządzenia bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo podczas jazdy. Z tego powodu producenci samochodów przywiązują dużą wagę do jakości tego mechanizmu, co minimalizuje jego nagłą awarię. Pomimo swojej niezawodności kolumna również ulega zużyciu, dlatego kierowca zobowiązany jest do monitorowania stanu technicznego tego urządzenia.
Oprócz swojego bezpośredniego celu - przenoszenia momentu obrotowego z kierownicy na mechanizmy obrotowe samochodu - kolumna kierownicy służy również jako podpora dla różnych przełączników, które zawsze powinny być pod ręką. Ta lista zawiera włącznik światła, spryskiwacza szyby przedniej i innych funkcji potrzebnych podczas jazdy. W wielu modelach znajduje się tutaj również stacyjka (w niektórych samochodach zamiast tego używany jest przycisk uruchamiania silnika, który można umieścić na panelu centralnym).
Element ten zapewnia również bezpieczną jazdę, a jego urządzenie zapobiega obrażeniom w przypadku zderzenia czołowego. Konstrukcja nowoczesnego głośnika składa się z kilku segmentów (co najmniej dwóch), dzięki czemu zderzenie czołowe powoduje odkształcenie mechanizmu i nie uszkadza klatki piersiowej kierowcy w poważnym wypadku.
Mechanizm ten działa w połączeniu z mechaniczną skrzynią biegów, która przekształca ruch obrotowy w ruch liniowy. Nieco później porozmawiamy o odmianach tego węzła. W terminologii związanej ze sterowaniem spotyka się wyrażenie „przełożenie skrzyni biegów RU”. Jest to stosunek kąta skrętu do kół skrętnych. Ta skrzynia biegów jest połączona z tak zwanym trapezem. Jego funkcjonalność jest zawsze taka sama, pomimo różnych modyfikacji konstrukcyjnych.
Ten element sterujący, poprzez układ drążków kierowniczych, obraca koła pod różnym kątem w zależności od prędkości kierownicy. W niektórych pojazdach system ten przechyla również kierownice, co poprawia manewrowość pojazdu na wąskich odcinkach dróg.
Zadaniem układu kierowniczego jest nie tylko możliwość zapewnienia wygodnego skrętu przednimi kołami. Ważnym czynnikiem jest możliwość przywrócenia ich do pierwotnego położenia. W niektórych modelach samochodów instalowane są systemy zmieniające przełożenie przekładni kierowniczej. Wśród odmian - aktywny układ kierowniczy AFS... Nawet w siłownikach zawsze występuje niewielki luz. O tym, dlaczego jest potrzebny, jak wyeliminować jego nadmiar i jaka jest dopuszczalna wartość tego parametru, przeczytaj tutaj.
Urządzenie kolumny kierownicy
Początkowo stary samochód otrzymał dość prymitywny układ kierowniczy. Kierownica została osadzona na zawiasowym wale. Cała konstrukcja była w obudowie (przeważnie też była metalowa). Zasada działania i funkcja kolumny kierownicy nie zmieniły się od około stu lat. Jedyną rzeczą jest to, że producenci samochodów stale ulepszają ten mechanizm, wprowadzając pewne zmiany w jego konstrukcji, zwiększając komfort kontroli i bezpieczeństwo podczas wypadku.
W skład Modern RK wchodzą:
- Wał kierowniczy i pośredni;
- Tuleja montażowa;
- Grupa kontaktowa (aktywuje zapłon systemu pokładowego samochodu, co jest szczegółowo omówione w innym artykule). Chociaż nie jest częścią samego mówcy, ten węzeł jest z nim powiązany;
- Koła zębate (prowadzące i napędzane);
- Obudowa;
- Blok montażowy stacyjki (jeśli nie jest używany oddzielny przycisk uruchamiania silnika);
- Blok montażowy przełączników umieszczonych pod kierownicą;
- Górna część ciała;
- Pylnikov;
- Amortyzator;
- Blokada wału;
- Elementy złączne (śruby, nakrętki, sprężyny, wsporniki itp.);
- Przekładnia Cardana (do jakich innych części samochodu używany jest ten element mechaniczny, przeczytaj w innej recenzji).
Jakość pylników ma ogromne znaczenie. Zapobiegają przedostawaniu się ciał obcych i zanieczyszczeń do mechanizmów, co mogłoby spowodować zablokowanie sterowania. Gdy pojazd jest w ruchu, nieuchronnie prowadzi to do wypadku. Z tego powodu planowa konserwacja pojazdu powinna obejmować diagnostykę stanu tych elementów.
Aby obciążenie od ciężaru kolumny nie było obciążane siłownikami, mocuje się go do panelu przedniego za pomocą mocnego wspornika. Ta część również musi być mocna, ponieważ nie tylko przejmuje ciężar konstrukcji RC, ale także zapobiega jej przemieszczaniu się pod wpływem sił ze strony kierowcy.
W sercu kolumny kierownicy zastosowano kilka przegubów zawiasowych (wykonanych ze stali wysokostopowej), które są umieszczone w obudowach z tworzywa sztucznego. Użycie tego materiału zapewnia prawidłowe działanie mechanizmu i zapobiega nagłej awarii. Ponadto, w porównaniu z pierwszymi osiągnięciami, nowoczesne RC są wykonane tak, że podczas zderzenia czołowego wałek się składa, dzięki czemu potężny cios nie jest tak niebezpieczny.
Kluczowe wymagania dotyczące kolumny kierownicy to:
- Kierownica musi być mocno do niej przymocowana;
- W razie wypadku musi zapewniać zmniejszenie obrażeń kierowcy;
- Możliwość ułatwienia ruchu samochodu dzięki łatwemu manewrowaniu na krętych odcinkach drogi;
- Precyzyjne przenoszenie sił kierowcy z kierownicy na kierownice.
RK działa w następującej kolejności. Kierowca kręci kierownicą. Moment obrotowy przenoszony jest na wał i poprzez przekładnie kardana podawany jest na przekładnię napędową. Ta część w połączeniu z napędzanym kołem zębatym określa liczbę obrotów kierownicy, aby całkowicie ruszyć koła. Aby ułatwić kierowcy obracanie dużymi kołami w ciężkim samochodzie, ta para jest niewielka, co zwiększa wysiłek na trapezie. W nowoczesnych samochodach stosuje się do tego różne typy wzmacniaczy (przeczytaj o tym szczegółowo tutaj).
W tym momencie zębatka kierownicy jest aktywowana. Nie będziemy zagłębiać się w szczegóły działania tego urządzenia. Szczegóły dotyczące urządzenia, zasady działania i różnych modyfikacji elementu są już dostępne Osobny artykuł... Mechanizm ten porusza drążki kierownicze zgodnie z kierunkiem wyznaczonym przez kierowcę.
Ruch liniowy działa na zwrotnicę każdego koła, powodując ich obrót. Oprócz innych funkcji zwrotnicy patrz osobno... Ponieważ bezpieczeństwo każdego samochodu zależy od kolumny kierownicy, jest on zaprojektowany w taki sposób, że awarie są niezwykle rzadkie.
Wartość zastosowania amortyzatora skrętu
Nie wszystkie modele kolumn kierownicy są wyposażone w amortyzator. To raczej dodatkowe wyposażenie, które zapewnia większy komfort podczas jazdy samochodem. Zastosowanie tego elementu wynika ze złej jakości nawierzchni drogi, przez co przy dużej prędkości w układzie kierowniczym generowane są drgania. Mechanizm ten z pewnością znajdzie się w pojazdach terenowych, ale można go też wyposażyć w samochody osobowe.
Amortyzator układu kierowniczego tłumi drgania, które pojawiają się, gdy koła uderzają o nierówności lub wgłębienia. Bardziej prawdopodobne jest, że droga wiejska będzie pasować do tego opisu. Pomimo tego, że RC z amortyzatorem będzie kosztować więcej niż klasyczna modyfikacja, w tym przypadku cel uświęca środki. Dzieje się tak z kilku powodów:
- Kiedy kierownica wibruje podczas jazdy, kierowca jest spięty i musi stale regulować położenie kierownicy, ponieważ ma wrażenie, że samochód zbacza z toru.
- Ponieważ podwozie i układ kierowniczy mogą z czasem zmieniać kąty położenia niektórych elementów, należy je okresowo regulować. Ta procedura nazywa się wyrównaniem kół (przeczytaj, jak to się robi) w innej recenzji). Zwykle ta procedura jest przeprowadzana w odstępach odpowiadających 15 do 30 tysięcy kilometrów, w zależności od modelu samochodu. Jeśli w układzie kierowniczym zastosowano element amortyzujący, tej regulacji można dokonać znacznie później.
Jednak ten mechanizm ma jedną wadę. Zwykle, gdy w kierownicy pojawia się odrzut, kierowca zdaje sobie sprawę, że samochód wjechał na niestabilną drogę i ze względu na bezpieczeństwo kół zwalnia. Ponieważ amortyzator tłumi drgania drążków kierowniczych, zawartość informacji o sterowaniu jest ograniczona, a kierowca musi polegać na innych parametrach wskazujących na jazdę po złej nawierzchni. Ale szybko się do tego przyzwyczajasz, więc ten czynnik nie jest krytyczny, przez co taka modyfikacja RC nie powinna być stosowana.
Cechy urządzenia i konstrukcja
Konstrukcja nowoczesnej kolumny kierownicy może mieć dodatkowe elementy. Lista zawiera:
- Blokada układu kierowniczego;
- Mechanizmy regulacyjne.
Kosztem blokady kierownicy jest to urządzenie zewnętrzne, które pozwala właścicielowi samochodu zablokować wał kolumny, aby nikt inny nie mógł ukraść samochodu. Ten element odnosi się do systemu bezpieczeństwa samochodu (więcej szczegółów na temat innych środków, które pozwalają zabezpieczyć auto przed kradzieżą, przeczytaj tutaj). Urządzenie blokujące zawiera stoper z blokadą dysku. Blokada nie jest zdejmowana, ale mocowana jest do wału podczas montażu samochodu na przenośniku. Odblokowanie następuje po włożeniu kluczyka do stacyjki do stacyjki i niewielkich obrotach kierownicą.
Urządzenie nowoczesnego RC zawiera również mechanizmy, które pozwalają na zmianę położenia głośnika. W większości przypadków nachylenie konstrukcji jest regulowane, ale w niektórych samochodach istnieje również regulacja odejścia kierownicy. Wersja budżetowa ma mechaniczną zasadę działania. Ale w bardziej zaawansowanych modelach proces ten jest kontrolowany przez elektronikę (zależy to od konfiguracji pojazdu).
Jeżeli system pokładowy samochodu ma pamięć położenia RK, siedzeń i lusterek bocznych, to przy aktywnym układzie zapłonowym kierowca dostosowuje położenie wszystkich tych elementów do swoich parametrów. Po wyłączeniu silnika i wyłączeniu zapłonu przez kierowcę, elektryczne napędy wszystkich tych elementów ustawiają je w standardowym położeniu. To automatyczne ustawienie ułatwia kierowcy wsiadanie i wysiadanie. Po włożeniu klucza i włączeniu zapłonu elektronika ustawi ostatnią wartość.
Jak wspomniano nieco wcześniej, przenoszenie momentu obrotowego można przeprowadzić na kilka sposobów. Rozważ trzy rodzaje połączeń między wałem RK a trapezem kierownicy. Każdy typ konstrukcji ma swoją własną wartość wydajności.
„Zębatka”
Ta modyfikacja jest uważana za optymalną i jest częściej stosowana w nowoczesnych samochodach. Ta konstrukcja jest stosowana w pojazdach z niezależnym zawieszeniem kół obrotowych. Mechanizm kierowniczy z zębatką zawiera obudowę zębatki kierowniczej i mechaniczną transmisję z zębnika do zębatki. System działa w następujący sposób.
Przekładnia jest przymocowana do wału kolumny kierownicy. Jest na stałe zazębiony z zębami zębatki. Kiedy kierowca obraca kierownicą, przekładnia obraca się wraz z wałem. Połączenie zębatki zapewnia przekształcenie ruchów obrotowych w liniowe. Dzięki temu laska przesuwa się w lewo / w prawo. Drążki kierownicze są przymocowane do przekładni kierowniczej, które są przymocowane do zwrotnic kół za pomocą zawiasów.
Wśród zalet tego mechanizmu są:
- Wysoka wydajność;
- Prostota konstrukcji;
- Projekt ma niewielką liczbę prętów i przegubów;
- Kompaktowe wymiary;
- Przystępny koszt nowego mechanizmu;
- Niezawodność pracy.
Wady obejmują dużą wrażliwość mechanizmu na charakterystykę nawierzchni drogi. Wszelkie wybrzuszenia lub dziury z pewnością będą przenosić wibracje na kierownicę.
„Walec ślimakowy”
Ten projekt był używany w starszych samochodach. W porównaniu z poprzednią modyfikacją mechanizm ten ma niższą wydajność i bardziej złożoną konstrukcję. Można go znaleźć w mechanizmach kierowniczych krajowych modeli samochodów, lekkich ciężarówek i autobusów. Konstrukcja takiej transmisji składa się z:
- Vala;
- Przekładnia ślimakowa i rolkowa;
- Furman;
- Dwójnóg sterujący.
Podobnie jak we wspomnianej wcześniej modyfikacji, rolka i ślimak wału są na stałe połączone. Dolna część wału wykonana jest w postaci ślimaka. Rolka jest zamontowana na zębach, przymocowana do wału ramienia kierownicy. Części te znajdują się w skrzyni korbowej mechanizmu. Ruchy obrotowe wału zamieniane są na postępowe, dzięki czemu części trapezowe zmieniają kąt obrotu kół.
Projekt robaka ma następujące zalety:
- Koła można obracać pod większym kątem w porównaniu z poprzednim biegiem;
- Podczas jazdy po nierównych drogach wstrząsy są tłumione;
- Kierowca może dołożyć wszelkich starań, aby obrócić koła, a przekładnia nie zostanie zakłócona (szczególnie ważne w przypadku ciężarówek i innych dużych pojazdów);
- Ze względu na duży kąt skrętu samochód ma dobrą manewrowość.
Pomimo tych zalet układ kierowniczy typu ślimakowego ma kilka istotnych wad. Po pierwsze, taki projekt składa się z większej liczby części, które należy dopasować. Po drugie, ze względu na złożoność urządzenia, ta modyfikacja układu kierowniczego jest znacznie droższa w porównaniu z poprzednim analogiem.
Rodzaj śruby
Zgodnie z zasadą działania mechanizm śrubowy jest podobny do wersji ślimakowej. Projekt tej modyfikacji składa się z:
- Gwintowany wał kierownicy;
- Orzechy;
- Zębatka;
- Ramię sterujące z sektorem zębatym.
W momencie kręcenia kierownicą obracają się zęby śmigła. Wzdłuż nich porusza się orzech. Aby zmniejszyć tarcie między zębami tych dwóch części, między nimi umieszcza się rolki. Dzięki temu para śrub ma długą żywotność. Ruch nakrętki wprawia w ruch sektor zębaty ramienia sterującego, który jest połączony z zewnętrznymi zębami nakrętki. To porusza drążki kierownicze i obraca koła.
Ta przekładnia zapewnia najwyższą wydajność. Zazwyczaj taką skrzynię biegów można spotkać w układzie kierowniczym samochodów ciężarowych, autobusów, a także aut osobowych.
Jak i gdzie jest przymocowana kolumna kierownicy
Jak wspomniano wcześniej, kolumna kierownicy jest w stanie nie tylko przenosić różne ilości momentu obrotowego z kierownicy na koła kierownicy. Musi również wytrzymywać znaczne obciążenia mechaniczne rąk kierowcy. Każdy kierowca ma własną siłę fizyczną, a producenci samochodów wykonują najsilniejsze możliwe zamocowanie obudowy mechanizmu. Powodem tego jest zwyczaj wielu kierowców wysiadających z samochodu, wykorzystując kierownicę jako podłokietnik lub uchwyt, za który się trzymają.
Aby konstrukcja pozostała na miejscu w przypadku silnego fizycznie właściciela samochodu, nie jest ona montowana na desce rozdzielczej, ale na przednim panelu nadwozia za pomocą mocnego wspornika. Ten węzeł nie musi być okresowo sprawdzany. Ale jeśli kierowca zauważył luz samej konstrukcji (nie kierownicy), to należy zwrócić uwagę na jej mocowanie, aby konstrukcja nie spadła w niewłaściwym momencie, chociaż zdarza się to niezwykle rzadko, a następnie po nieuważnych naprawach .
Regulacja kolumny kierownicy
Jeśli samochód ma regulowaną kolumnę kierownicy, nawet początkujący poradzi sobie z regulacją kierownicy. Aby to zrobić, musisz zająć wygodną pozycję na siedzeniu kierowcy i najpierw ją wyregulować (jak to zrobić poprawnie, przeczytaj tutaj). Następnie wyciskany jest zatrzask regulacyjny i kolumna ustawiana jest w wygodnej pozycji. Kluczowym czynnikiem jest tutaj pozycja rąk.
Jeśli położysz obie ręce na górze kierownicy, to w stanie wyciągniętym powinny dotykać kierownicy nie dłońmi, ale przegubem nadgarstka. W takim przypadku kierowca będzie mógł wygodnie prowadzić pojazd. Więcej szczegółów na temat prawidłowego trzymania kierownicy (dotyczy to początkujących) jest dostępnych Osobny artykuł.
Podczas regulacji położenia RK konieczne jest, aby maszyna była nieruchoma. W żadnym wypadku nie należy tego robić, gdy samochód jest w ruchu. Po wyregulowaniu należy upewnić się, że konstrukcja jest mocno zamocowana. Aby to zrobić, wystarczy lekko pchnąć kierownicę i pociągnąć ją do siebie. W modelach z napędem elektrycznym ta procedura jest jeszcze łatwiejsza - po naciśnięciu odpowiedniego klawisza.
Jak naprawić kolumnę kierownicy?
Pomimo tego, że RC jest niezawodnym mechanizmem, czasami występują w nim awarie, których w żadnym wypadku nie należy ignorować. Pierwszym znakiem ostrzegawczym jest pojawienie się zwiększonego luzu osiowego lub luzu w samolocie. W pierwszym przypadku jest to oznaka nieprawidłowego działania połączenia wielowypustowego lub rozwoju zawiasów. W drugim występują problemy z mocowaniem do wspornika.
Oprócz zwiększonego luzu objawy wadliwego sterowania obejmują:
- Ciężki obrót kierownicy;
- Piszczy podczas jazdy samochodem;
- Wyciek smaru.
Jeśli kierownica mocno się skręca podczas jazdy (podczas postoju auta, w modelach bez wspomagania kierownica zawsze będzie mocno skręcać), przyczyny należy szukać w:
- Nieprawidłowa regulacja ustawienia kół;
- Odkształcenie określonej części siły przenoszącej mechanizmu (może to być trapez, zębatka kierownicza lub kolumna kardana);
- Montaż nieodpowiednich części (jeśli po naprawie kierownicy zaczęto obserwować ciasną kierownicę);
- Mocno dokręć nakrętkę wahacza.
Wyciek smaru jest często spowodowany zużyciem się uszczelek olejowych. Ta sama usterka występuje, gdy naprawa jest zaniedbana (śruby skrzyni korbowej są słabo dokręcone) lub gdy guma osłony skrzyni korbowej jest zużyta.
Pojawienie się pisków może być spowodowane:
- Zwiększony luz w łożyskach kół;
- Słabe zamocowanie sworzni drążka kierowniczego;
- Zwiększony prześwit tulei i wahadła;
- Wyczerpane łożyska;
- Słabe zamocowanie wahaczy.
W niektórych przypadkach układu kierowniczego nie można naprawić bez demontażu kolumny kierownicy. Rozważmy kolejność tej procedury.
Jak usunąć kolumnę
Aby zdemontować kolumnę kierownicy, potrzebujesz:
- Odłącz zaciski akumulatora (aby dowiedzieć się, jak to zrobić poprawnie i bezpiecznie, patrz w innym artykule);
- Zdemontuj kierownicę i zdejmij osłonę kolumny;
- Odkręć nakrętkę od spodu kolumny, łącząc z nią pręty (będzie to wymagało dobrej dźwigni);
- Odkręć mocowanie konstrukcji do podłużnicy. Dla wygody odkręć koło od strony kierowcy (przód);
- Zdemontować śrubę mocującą na połączeniu wielowypustowym;
- Odkręć uszczelnienie wału, a sam wał zostanie wyjęty do przedziału pasażerskiego.
Po pomyślnym zdemontowaniu kolumny przystępujemy do jej naprawy. W niektórych przypadkach części można wymienić lub cała konstrukcja będzie musiała zostać całkowicie zmieniona. W trakcie wymiany warto też dokupić nowe uszczelki i elementy złączne (śruby i nakrętki).
Podczas wymiany łożyska należy przestrzegać tego samego demontażu kolumny. Ponadto zespół wału ze wspornikiem jest zaciśnięty w imadle. Łożysko można zwolnić, wybijając wałek ze wspornika. Chociaż uderzenia młotkiem są skuteczne, ważne jest, aby uważać, aby nie rozlać końcówki wału. Aby to zrobić, możesz użyć drewnianej przekładki, na przykład grubego dębowego bloku.
Nowe łożyska są instalowane wąską częścią na zewnątrz. Następnie produkty są wciskane, aż oprą się o korek. Drugie łożysko jest dociskane w ten sam sposób, tyle że tym razem w imadle jest zamocowany sam wał, a nie wspornik. W przypadku pęknięcia krzyżaka przegubu uniwersalnego cała konstrukcja zmienia się całkowicie.
Pod koniec recenzji oferujemy małą instrukcję wideo, jak zdemontować kolumnę kierownicy w VAZ 2112:
Pytania i odpowiedzi:
Gdzie znajduje się kolumna kierownicy? Jest to część układu kierowniczego, która znajduje się pomiędzy kierownicą a drążkiem kierowniczym (znajduje się w komorze silnika i łączy koła skrętne z mechanizmem za pomocą prętów).
Jak ułożona jest kolumna kierownicy? Wał, na którym zamontowana jest kierownica. Obudowa, na której zamocowane są przełączniki kolumny kierownicy i stacyjki. Wał Kardana z poprzeczką. W zależności od modyfikacji amortyzatory, regulacje, blokowanie.
