Podczas jazdy samochodem kierowca musi często zmieniać kierunek jazdy w zależności od warunków drogowych, dlatego w przypadku samochodów z kołami, układ kierowniczy może spowodować odchylenie kół połączonych z osią kierowniczą pod pewnym kątem względem osi podłużnej samochodu, aby zrealizować skręcanie pojazdu.
Według różnej mocy kierowania, układ kierowniczy dzieli się na mechaniczny układ kierowniczy i hydrauliczny układ kierowniczy. Obecnie w samochodach stosuje się hydrauliczne układy kierownicze, a hydrauliczne układy kierownicze można podzielić na hydrauliczne układy kierownicze z przekładnią zębatkową i elektryczne układy kierownicze.
Układ kierowniczy zazwyczaj składa się z manipulatora kierownicy, przekładni zębatkowej i mechanizmu przenoszenia napędu kierownicy.
1 Manipulator kierownicy
Mechanizm kierowniczy obejmuje głównie kierownicę i kolumnę kierownicy.
01. Kierownica
Kierownica ma kształt okrągły, a jej główną funkcją jest przenoszenie momentu obrotowego przyłożonego przez kierowcę do kierownicy na kolumnę kierownicy. Jej wnętrze składa się z metalowej ramy, a zewnętrzna krawędź jest owinięta miękką gumą syntetyczną lub żywicą, aby pełnić rolę amortyzującą.
02. Kolumna kierownicy
Kolumna kierownicy znajduje się między kierownicą a kierownicą, a jej główną funkcją jest przenoszenie momentu obrotowego kierownicy z kierownicy na przekładnię kierowniczą. Kolumna kierownicy składa się głównie z rury kolumny kierownicy, wału kierownicy, wału napędowego kierownicy, przegubu uniwersalnego, mechanizmu regulacji kolumny kierownicy itp.
2 Przekładnia zębatkowa
Przekładnia kierownicza jest urządzeniem redukcyjnym układu kierowniczego. Najczęściej stosowane w samochodach przekładnie kierownicze to typu zębatka-zębatka i śrubowo-kulkowe.
01. Typ zębatka-zębatka
Przekładnie kierownicze typu zębatka-zębatka są zazwyczaj montowane na ramie pomocniczej lub wsporniku silnika, a punkty montażowe są amortyzowane gumą w celu izolacji drgań i wstrząsów. Przekładnie kierownicze typu zębatka-zębatka są szeroko stosowane w małych autobusach i pojazdach lekkich ze względu na prostą konstrukcję, małą masę, czułe kierowanie, niski koszt i łatwe rozmieszczenie. Przekładnia kierownicza typu zębatka-zębatka składa się głównie z wału wejściowego, zębatki, listwy zębatej, obudowy kierownicy itp.
02. Typ śrubowo-kulkowy
Przekładnia kierownicza typu śrubowo-kulkowego zazwyczaj ma dwa stopnie przenoszenia, pierwszy stopień wykorzystuje przekładnię śrubowo-nakrętkową, a drugi stopień wykorzystuje przekładnię wachlarzowo-zębatkową. Przekładnie kierownicze śrubowo-kulkowego mają wysoką sprawność przenoszenia, lekkie kierowanie, długą żywotność, płynną i niezawodną pracę, i są zazwyczaj stosowane w ciężarówkach lub pojazdach terenowych. Przekładnia kierownicza śrubowo-kulkowego składa się głównie z wału wejściowego, śruby kierownicy, nakrętki kierownicy, kuli stalowej, kanału kuli stalowej, wału wachlarzowego (wału wahacza), obudowy przekładni kierowniczej itp.
3. Mechanizm przenoszenia napędu kierownicy
Mechanizm przenoszenia napędu kierownicy przenosi moment obrotowy wyjściowy z przekładni kierowniczej na zwrotnice po obu stronach osi kierowniczej, aby odchylić koła kierownicze po obu stronach. Jednocześnie sprawia, że kąt odchylenia kół kierowniczych po obu stronach zmienia się zgodnie z pewną zależnością, aby zapewnić, że względne poślizg kół i podłoża podczas skręcania samochodu jest jak najmniejszy.
Istnieją dwa rodzaje mechanizmów przenoszenia napędu kierownicy: typu drążka kierowniczego i typu równoległego.
01. Mechanizm przenoszenia napędu kierownicy typu drążka kierowniczego
Mechanizm przenoszenia napędu kierownicy typu drążka kierowniczego jest używany z przekładnią kierowniczą typu zębatka-zębatka, która składa się głównie z poprzecznego drążka kierowniczego, ramienia trapezowego i zwrotnicy (przegubu kulowego). Gdy zębatka i listwa zębata poruszają się na boki, poprzeczny drążek kierowniczy porusza się równomiernie, popychając ramię trapezowe i zwrotnicę do obrotu wokół punktu obrotu, odchylając tym samym koło kierownicze o odpowiedni kąt. Poprzeczny drążek kierowniczy składa się z wewnętrznego i zewnętrznego poprzecznego drążka kierowniczego. Przegub kulowy składa się głównie z główki kulowej, sworznia główki kulowej, gniazda główki kulowej, gniazda przegubu kulowego, sprężyny dociskowej, osłony przeciwpyłowej itp.
02. Mechanizm przenoszenia napędu kierownicy typu równoległego
Mechanizm przenoszenia napędu kierownicy typu równoległego jest używany w połączeniu z kierowaniem śrubowo-kulkowym, które składa się głównie z ramienia wahacza kierownicy, poprzecznego drążka kierowniczego, poprzecznego drążka kierowniczego, ramienia trapezowego, ramienia kierownicy nastawnej i wspornika, przegubu kulowego itp. Niektóre luksusowe samochody lub samochody terenowe mają amortyzator drgań zainstalowany w mechanizmie przenoszenia napędu kierownicy typu równoległego, aby pochłonąć drgania przenoszone przez kierownicę. Podczas kierowania wał wahacza przekładni kierowniczej napędza wahacz do kołysania, a środkowy drążek kierowniczy do ruchu, napędzając tym samym poprzeczny drążek kierowniczy po lewej i prawej stronie do ruchu bocznego i popychając ramię trapezowe i przegub kulowy do obrotu wokół punktu obrotu, aby zrealizować kierowanie.
