No processo de condução de um carro, o motorista precisa mudar a direção de condução com frequência de acordo com as condições da estrada, portanto, para carros com rodas, o sistema de direção pode fazer com que as rodas conectadas ao eixo de direção desviem um certo ângulo em relação ao eixo longitudinal do carro, de modo a realizar o direcionamento do veículo.
De acordo com a potência de direção diferente, o sistema de direção é dividido em sistema de direção mecânica e sistema de direção hidráulica. Atualmente, sistemas de direção hidráulica são usados em automóveis, e sistemas de direção hidráulica podem ser divididos em cremalheira em sistemas de direção hidráulica e sistemas de direção elétrica.
O sistema de direção geralmente consiste em um manipulador de direção, cremalheira de direção e mecanismo de transmissão de direção.
1 Manipulador de Direção
O mecanismo de direção inclui principalmente o volante e a coluna de direção.
01. Volante
O volante é de formato redondo, e sua principal função é transferir o torque aplicado pelo motorista ao volante para a coluna de direção. Seu interior é composto por uma estrutura metálica, e a borda externa é revestida com borracha sintética macia ou resina para desempenhar um papel de amortecimento.
02. Coluna de Direção
A coluna de direção está localizada entre o volante e o volante, e sua principal função é transmitir o torque de direção do volante para o mecanismo de direção. A coluna de direção é composta principalmente por um tubo de coluna de direção, eixo de direção, eixo de acionamento de direção, junta universal, mecanismo de ajuste da coluna de direção, etc.
2 Cremalheira de Direção
O mecanismo de direção é o dispositivo de transmissão de redução do sistema de direção. Os mecanismos de direção amplamente utilizados em automóveis são do tipo pinhão e cremalheira e do tipo esferas recirculantes.
01. Tipo pinhão e cremalheira
Os mecanismos de direção pinhão e cremalheira são geralmente montados no subchassi ou no suporte do motor, e os pontos de montagem são acolchoados com borracha para isolar vibrações e choques. Os mecanismos de direção pinhão e cremalheira são amplamente utilizados em pequenos ônibus e veículos leves devido à sua estrutura simples, pequena massa, direção sensível, baixo custo e fácil arranjo. O mecanismo de direção pinhão e cremalheira é composto principalmente por um eixo de entrada, pinhão, cremalheira, carcaça de direção, etc.
02. Tipo esferas recirculantes
O mecanismo de direção do tipo esferas recirculantes geralmente tem dois estágios de transmissão, o primeiro estágio adota transmissão de parafuso e porca, e o segundo estágio adota transmissão de ventilador e cremalheira. Os mecanismos de direção de esferas circulantes têm alta eficiência de transmissão, manuseio leve, longa vida útil, operação suave e confiável, e são geralmente usados em caminhões ou veículos off-road. O mecanismo de direção de esferas circulantes é composto principalmente por um eixo de entrada, parafuso de direção, porca de direção, esfera de aço, duto de esfera de aço, eixo do ventilador da engrenagem (eixo do braço oscilante), carcaça do mecanismo de direção, etc.
3. Mecanismo de transmissão de direção
O mecanismo de transmissão de direção transmite o torque de saída do mecanismo de direção para os munhões de direção em ambos os lados do eixo de direção para desviar as rodas de direção em ambos os lados. Ao mesmo tempo, faz com que o ângulo de desvio das rodas de ambos os lados mude de acordo com uma certa relação, a fim de garantir que o deslizamento relativo das rodas e do solo quando o carro está virando seja o menor possível.
Existem dois tipos de mecanismos de transmissão de direção: tipo barra de direção e tipo paralelo.
01. Mecanismo de transmissão de direção tipo barra de direção
O mecanismo de transmissão de direção tipo barra de direção é usado com o mecanismo de direção pinhão e cremalheira, que é composto principalmente por uma barra de direção transversal, braço trapezoidal e o munhão de direção (junta esférica). Quando a cremalheira e o pinhão se movem de um lado para o outro, a barra de direção transversal se move igualmente para empurrar o braço trapezoidal e o munhão de direção para girar em torno do ponto de pivô, desviando assim o volante pelo ângulo correspondente. A barra de direção transversal é composta por barras de direção transversais internas e externas. A junta esférica é composta principalmente pela cabeça esférica, pino da cabeça esférica, assento da cabeça esférica, ninho da junta esférica, mola de compressão, capa protetora, etc.
02. Mecanismo de transmissão de direção paralelo
O mecanismo de transmissão de direção paralelo é usado em conjunto com a direção de esferas recirculantes, que é composto principalmente por um braço oscilante de direção, barra de direção intermediária, barra de direção transversal, braço trapezoidal, braço de direção de acompanhamento e assento de suporte, junta esférica, etc. Alguns carros de luxo ou carros off-road possuem um amortecedor instalado no mecanismo de transmissão de direção paralelo para absorver a vibração transmitida pelo volante. Ao dirigir, o eixo do braço oscilante do mecanismo de direção aciona o braço oscilante para balançar e a barra de direção intermediária para se mover, impulsionando assim as barras de direção transversais esquerda e direita para se moverem lateralmente e empurrando o braço trapezoidal e a junta esférica para girar em torno do ponto de pivô para realizar a direção.
