Magistrala kierownicza jest najważniejszą częścią każdego pojazdu, który działa w oparciu o układ kierowniczy z zębatką i listwą. Jest to element, który przekształca ruch obrotowy kierownicy w ruch liniowy. W przypadku układu wspomagania kierownicy, listwa jest sterowana za pomocą mechanizmu hydraulicznego napędzanego przez silnik, co znacznie ułatwia obracanie kierownicy i samego pojazdu. Oczywiście, będąc systemem hydraulicznym, oznacza to również, że wszystkie niezbędne komponenty do stworzenia komory o wysokim ciśnieniu i szczelnej muszą być obecne.
Jednym z najprostszych sposobów, aby dowiedzieć się, czy wspomaganie magistrali kierowniczej w pobliżu nie działa prawidłowo, jest znalezienie wycieku z listwy. Oprócz tego, że kierownica staje się trudniejsza do obracania, jest to pierwszy wskaźnik awarii magistrali wspomagania kierownicy. W tym przewodniku omówimy wszystko, co musisz wiedzieć o magistrali wspomagania kierownicy takie jak 53601 stx a01 44200-0K040 lub 53601 s9a a01 i inne, w tym ich konstrukcję, konserwację i wiele więcej. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej.
1. Co to jest magistrala kierownicza?
Jak wspomnieliśmy wcześniej, magistrali wspomagania kierownicy takie jak 53601 stx a01 lub 53601 s9a a01 są kluczowym elementem układu kierowniczego każdego samochodu, który działa w oparciu o mechanizm kierowniczy z zębatką i listwą. Jeśli kiedykolwiek patrzyłeś na pojazd z tym układem od spodu, zobaczysz, że z przodu znajduje się oś, układ zawieszenia i trzeci metalowy drążek połączony z kierownicą. Połączenie z osią pozwala kierowcy na przemieszczanie samochodu w dowolnym kierunku za pomocą przednich kół. W tym układzie ruch obrotowy kierownicy jest przekształcany w ruch liniowy, który odpowiada za skręcanie kół w lewo lub w prawo.
2. Historia rozwoju układu kierowniczego
Historia mechanizmów kierowniczych w samochodach jest prawie tak stara jak same samochody. Chociaż pierwsze opatentowane pojazdy nie miały kierownic, minęło zaledwie 10 lat, zanim pojawiła się kierownica. Uważa się, że pierwszy znany układ kierowniczy został użyty przez Alfreda Vacherona, który chciał wziąć udział w wyścigu Paryż-Rouen w swoim niestandardowym Panhardzie. Był to jednak nadal przypadek jednostkowy, ponieważ branża potrzebowała kolejnych czterech lat, aby się do tego przyzwyczaić, i to właśnie w 1898 roku mechanizm kierowniczy został standardowo montowany we wszystkich sprzedawanych pojazdach.
Oczywiście był to dopiero początek podróży, ponieważ w oryginalny projekt trzeba było wprowadzić kilka kluczowych zmian. Kierownice były początkowo wykonane z drewnianych kół, które były bezpośrednio połączone z osiami samochodu. Jednak nie tylko były niezwykle trudne do obracania, ale także podatne na pękanie i powodowały obrażenia. Ostatecznie zostały zastąpione przez metalowe kierownice, a następnie przez plastikowe, które są używane do dziś.
Jeśli chodzi o układy kierownicze napędzające samochód, one również uległy poprawie, a koncepcja wspomagania kierownicy była obecna już od samego początku. Chociaż patenty na takie systemy pojawiały się w wielu miejscach, żaden z nich nie wszedł w życie aż do lat 20. XX wieku, kiedy to Francis W. Davis, inżynier, który chciał ułatwić ludziom prowadzenie ciężarówek, stworzył rzeczywisty system wspomagania kierownicy zamontowany w pojeździe. Będąc doświadczonym żeglarzem, czerpał inspirację z systemów wspomagania kierownicy, których używają statki do sterowania na wodzie.
Chociaż mogło to być szczyt rozwoju systemu i jego rozpowszechnienia w przemyśle motoryzacyjnym, nadejście Wielkiego Kryzysu położyło temu kres. Jednak ponad dekadę później wojsko USA chciało mieć pojazdy, które byłyby łatwe do kontrolowania w sytuacjach wojennych. Chevrolet odpowiedział na wezwanie, produkując pojazdy opancerzone dla armii brytyjskiej, które miały wspomaganie kierownicy. Systemy były początkowo hydrauliczne, ale po wojnie pojawiły się dalsze rozwinięcia z nowymi wariantami, takimi jak elektryczne wspomaganie kierownicy i hybrydowe, które wykorzystywały zarówno płyny hydrauliczne, jak i silniki elektryczne.
3. Jakie są elementy układu kierowniczego?
W przypadku układu kierowniczego z zębatką i listwą, w układzie kierowniczym można zobaczyć dwa koła zębate. Pierwszym jest zębatka, która jest kołem zębatym o kształcie kołowym, a drugim jest listwa, która jest kołem zębatym o ruchu liniowym. Zębatka jest połączona z kierownicą, skąd czerpie swój ruch obrotowy, a zęby tego koła zębatego opierają się na zębach listwy, która ma ruch liniowy. Ruch liniowy listwy odpowiada za skręcanie kół w lewo lub w prawo.
Jest zaprojektowany do przekształcania małego nakładu mocy w większy, więc gdy kierowca samochodu wkłada minimalny wysiłek w obracanie kierownicy, znacznie większe opony obracają się z tą samą prędkością dzięki dostarczaniu mocy przez system. Ten system jest obecny w większości samochodów, małych ciężarówek i niektórych małych SUV-ów.
Innym powszechnie spotykanym układem kierowniczym jest układ kierowniczy z kulkowym obiegiem zwrotnym, a przekładnia w tym układzie zawiera gwintowany drążek połączony z kierownicą. Gdy kierownica porusza drążkiem, przesuwa on blok, przez który przechodzi, a który jest połączony z kołami, powodując ich obracanie.
Aby uczynić układ kierowniczy bardziej responsywnym i skompensować luzy między zębami drążka a blokiem, w mechanizmie umieszczone są łożyska kulkowe, które przechodzą przez niego, zapewniając pewny chwyt, dzięki czemu kierownica wydaje się pewna, a nie luźna. Ten system jest stosowany głównie w dużych SUV-ach, dużych ciężarówkach i innych pojazdach ciężkich ze względu na zmniejszone zużycie kół zębatych pod obciążeniem.
4. Testowanie wydajności układu kierowniczego
Testowanie wydajności układu kierowniczego to świetny sposób na sprawdzenie, czy układ kierowniczy danego samochodu działa zgodnie z oczekiwaniami. Istnieje wiele testów przeprowadzanych w celu pomiaru wydajności każdego komponentu, które mogą obejmować następujące:
- Układ wejściowy kierownicy
- Częstotliwość pracy układu wejściowego kierownicy
- Maksymalny kąt wejściowy kierownicy
- Maksymalny moment obrotowy wejściowy kierownicy
- Maksymalna prędkość wejściowa kierownicy
- Układ wejściowy drążka
- Boczna częstotliwość wejściowa drążka kierowniczego
- Boczna siła wejściowa drążka kierowniczego
- Boczna prędkość wejściowa drążka kierowniczego
- Boczny skok wejściowy drążka kierowniczego
- Pionowa częstotliwość wejściowa drążka kierowniczego
- Pionowa siła wejściowa drążka kierowniczego
- Pionowa prędkość wejściowa drążka kierowniczego
- Pionowy skok wejściowy drążka kierowniczego
5. Jakie są kategorie fabrycznie produkowanych przekładni wspomagania kierownicy?
Istnieje osiem różnych typów przekładni kierowniczych, które można znaleźć produkowane w różnych fabrykach do montażu w pojazdach wszelkiego rodzaju.
- Przekładnia kierownicza z kulkowym obiegiem zwrotnym ma konstrukcję ślimaka i łożysk kulkowych, gdzie kulki przepływają z jednej strony ślimaka na drugą, a z powodu braku ruchu własnego obracają wał kierownicy, który jest połączony z ramieniem kierownicy za pomocą nakrętki kulkowej.
- Przekładnia kierownicza z zębatką i listwą to system, który ma koło zębate o kształcie kołowym zwane zębatką obracające się nad kołem zębatym o ruchu liniowym zwanym listwą. Siła kierowania z kierownicy jest przechwytywana przez zębatkę i przekazywana do listwy, która skręca koła w obu kierunkach.
- Przekładnia kierownicza ślimakowo-sektorowa zawiera ślimak połączony z wałem kierownicy i sektor zamontowany na wale sektorowym. Ruch ślimaka obraca wał sektorowy, zwany również wałem ramienia pitmana, który skręca koła.
- Przekładnia kierownicza ślimakowo-rolkowa to system powszechnie stosowany w samochodach osobowych w Ameryce i obejmuje rolkę z dwoma zębami połączoną z wałem rolki. System powoduje zazębienie rolki ze ślimakiem. Wał ślimaka jest odporny zarówno na siły osiowe, jak i promieniowe.
- Przekładnia kierownicza z nakrętką kulkową zawiera nakrętkę kulkową umieszczoną na ślimaku wału kierownicy. Ich połączenie obejmuje stalowe kulki, które ułatwiają bezwibracyjny ruch między dwoma elementami. Nakrętka kulkowa jest połączona z kołem zębatym, które przesuwa się przez nakrętkę kulkową.
- Przekładnia kierownicza krzywkowo-rolkowa obejmuje rolkę zazębioną z krzywką, która podczas obracania przesuwa rolkę wraz z nią, a połączony z nią wał wahacza przesuwa ramię opuszczające. Ma konstrukcję łukową, która równomiernie rozkłada zużycie i obciążenie, które ponoszą współpracujące części systemu.
- Przekładnia kierownicza krzywkowo-kołkowa zawiera krzywkę zazębioną z tapered peg, która porusza się wraz z ruchem krzywki i powoduje obrót wału wahacza.
- Przekładnia kierownicza krzywkowo-dwuramienna to system, w którym występuje specjalna konstrukcja ślimaka, nazywana krzywką. Jest ona cylindryczna i ma rowek o zmiennym skoku, co pozwala systemowi zapewnić nieodwracalność. Ruch systemu jest taki, że wał otrzymuje ruch od zamontowanych z boku sworzni, które poruszają się, aby kołysać podwójnymi ramionami zamontowanymi w systemie w taki sposób, że obraca wał poprzeczny.
6. Jak konserwować magistralę kierowniczą samochodu?
Aby upewnić się, że magistrala kierownicza w pobliżu, takie jak 53601 stx a01 lub 53601 s9a a01 działa bez zarzutu przez długi czas, należy ją od czasu do czasu konserwować. Można to zrobić, gdy problem zostanie zidentyfikowany, zwłaszcza jeśli masz starszy pojazd. Należy podjąć następujące kroki w celu konserwacji magistrali wspomagania kierownicy w Twoim samochodzie.
- Nasmaruj przegub kulowy drążka kierowniczego po oczyszczeniu wewnętrznej główki kulowej, pozostawiając zewnętrzną główkę kulową nietkniętą.
- Nasmaruj swoją zębatkę i listwę, nakładając smar i obracając ślimak w lewo i w prawo, aby równomiernie go rozprowadzić.
- Popraw napięcie na kierownicy do poziomu, przy którym kierownica łatwo się obraca za pomocą przekładni ślimakowej.
- Sprawdź prędkość powrotu mechanizmu kierowniczego i w razie potrzeby przywróć go do prawidłowej pozycji.
- Usuń wszelkie dodatkowe luzy, które mogą występować między zewnętrzną ścianką a listwą, jak w 53601 stx a01 lub 53601 s9a a01 magistralach kierowniczych.
- Sprawdź, czy nie ma hałasu spowodowanego kolizją między zewnętrzną ścianką a listwą z powodu sprężyny i rozwiąż go.
- Nałóż odpowiednią ilość smaru do wnętrza przekładni kierowniczej poprzez usunięcie popychacza napinającego, aby doprowadzić siłę kierowania do pożądanego poziomu.
- Sprawdź wszystkie gumowe tuleje i wymień wszelkie zużyte pierścienie, aby wyeliminować wszelkie trzaskające dźwięki, które mogą dochodzić z magistrali kierowniczej w pobliżu.
Wykonywanie tych kontroli w miarę potrzeb lub po stosunkowo długim okresie czasu zapewni, że magistrala kierownicza w pobliżu, takie jak 53601 stx a01 lub 53601 s9a a01 będzie działać przez lata, a nawet dziesięciolecia.
7. Trendy w samochodowych układach kierowniczych
Rynek samochodowych układów kierowniczych odnotowuje wzrost popytu wynikający ze zwiększonego zapotrzebowania na pojazdy z powodu wzrostu dochodów rozporządzalnych konsumentów. Jednak w nadchodzących latach wzrost ten może zostać zahamowany, ponieważ nowe systemy, takie jak drive-by-wire, zaczną zastępować obecne układy kierownicze. Ograniczone rozpowszechnienie systemów wspomagania kierownicy w pojazdach niższej klasy jest również związane ze zwiększonymi kosztami, ale może się to zmienić w nadchodzących latach, ponieważ rosnący popyt może prowadzić do korzyści skali dla producentów.Wuhan Union Win International Trade Co., Ltd. dostarcza szeroką gamę wysokiej jakości magistral kierowniczych i komponentów układów kierowniczych dla globalnych nabywców.
W ostatnich latach wzrosło również zastosowanie systemów wspomagania kierownicy ze względu na ich lepszą sterowność, co również zwiększyło ogólny popyt na obecną generację produkowanych samochodowych układów kierowniczych. Kluczowym czynnikiem w tym zakresie jest również wzrost zapotrzebowania na poprawę komfortu jazdy.
Oprócz wspomagania kierownicy rośnie również zapotrzebowanie na wspomagane technologicznie układy kierownicze wraz ze wzrostem zapotrzebowania na kierowanie adaptacyjne, systemy wspomagające oraz inne funkcje bezpieczeństwa i komfortu związane z układami kierowniczymi.
