Τιμόνι: τι είναι και πώς λειτουργεί

Κάθε αυτοκίνητο αποτελείται από πολλά βασικά συστήματα, χωρίς τα οποία απαγορεύεται η λειτουργία του, ή ο οδηγός δεν θα πετύχει. Μεταξύ αυτών των συστημάτων είναι το τιμόνι. Το βασικό στοιχείο αυτού του συστήματος είναι το τιμόνι.

Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τη δομή του, την αρχή λειτουργίας, τους τύπους ενισχυτών, καθώς και ορισμένες κοινές δυσλειτουργίες του μηχανισμού.

Η ιστορία της δημιουργίας του υδραυλικού τιμονιού

Οι πρώτοι εκπρόσωποι τετρακίνητων οχημάτων είχαν πρωτόγονο τιμόνι. Οι περιστρεφόμενοι τροχοί ήταν στερεωμένοι σε μία ακτίνα, η οποία ήταν προσαρτημένη στο σώμα μόνο στο κεντρικό τμήμα σε μεντεσέ - σύμφωνα με την αρχή της μεταφοράς με άλογο.

Ένας τέτοιος μηχανισμός δεν επέτρεπε στα αυτοκινούμενα καροτσάκια να είναι ελιγμοί και η ακτίνα στροφής ήταν τόσο μεγάλη που το αυτοκίνητο μπορούσε να γυρίσει εντελώς κάπου στην πλατεία. Επιπλέον, δεν απαιτείται υδραυλικό τιμόνι για την ολοκλήρωση της στροφής.

Με την πάροδο του χρόνου, έχουν γίνει προσαρμογές στο σύστημα διεύθυνσης για ελαχιστοποίηση της γωνίας διεύθυνσης του αυτοκινήτου. Για να διευκολυνθεί ο οδηγός (κάθε φορά που η εφεύρεση έκανε το τιμόνι πιο σφιχτό), αναπτύχθηκαν διάφορες επιλογές, από την αύξηση της διαμέτρου του ίδιου του τιμονιού έως την εισαγωγή διαφορετικών τύπων γραναζιών στο σύστημα.

Ως αποτέλεσμα πολλών ετών δοκιμής και σφάλματος, οι μηχανικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η διάταξη του τιμονιού είναι ένας χρυσός μέσος μεταξύ απλότητας, διαθεσιμότητας και αυξημένης ροπής από το τιμόνι. Επιπλέον, μια τέτοια συσκευή είναι συμβατή με υδραυλικό τιμόνι.

Αρχή της λειτουργίας

Το ράφι στο μηχάνημα παρουσιάζεται σε μορφή ράβδου με δόντια. Συνδέεται με το μηχανισμό περιστροφής του τιμονιού. Οδηγείται από τον άξονα κολόνας τιμονιού χρησιμοποιώντας γρανάζι ή γρανάζι.

Όταν το τιμόνι περιστρέφεται, το γρανάζι στηλών κινεί τη ράβδο ανάλογα με την κατεύθυνση του τιμονιού. Στα άκρα της ταινίας, οι ράβδοι τιμονιού είναι στερεωμένοι, οι οποίοι με τη σειρά τους συνδέονται με τον περιστρεφόμενο σύνδεσμο του καθενός από τα τιμόνια.

Πολλά μοντέρνα ράφια τιμονιού είναι επιπλέον εξοπλισμένα με ενισχυτή για να διευκολύνεται η περιστροφή του τιμονιού. Χάρη στην εισαγωγή ενός τέτοιου μηχανισμού, η άνεση και η ασφάλεια στα αυτοκίνητα έχουν αυξηθεί.

Συσκευή και κύρια εξαρτήματα

Τις περισσότερες φορές, μια τροποποίηση τιμονιού ράγας και πινιόν χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητα. Η συσκευή ενός τέτοιου μηχανισμού περιλαμβάνει:

• Τιμόνι - βρίσκεται στην καμπίνα του αυτοκινήτου. Με τη βοήθειά του, ο οδηγός καθορίζει την κατεύθυνση ενώ το αυτοκίνητο κινείται.
• Τιμόνι - μοιάζει με μεταλλική ράβδο μέσω της οποίας μεταδίδεται ροπή από το τιμόνι. Για λόγους ασφαλείας, αυτό το στοιχείο έχει μία ή περισσότερες αρθρώσεις καρδανίου (σε περίπτωση σύγκρουσης, η κολόνα τιμονιού διπλώνει σε πολλά σημεία, γεγονός που αποτρέπει τον τραυματισμό στο στήθος του οδηγού).
• Οδοντωτή ράβδο διεύθυνσης. Αυτά τα δόντια εμπλέκονται από τον άξονα σκουλήκι της κολόνας τιμονιού. Η κατασκευή είναι σε μεταλλική θήκη.
• Ράβδος τιμονιού - ράβδοι στερεωμένοι και στα δύο άκρα της ράγας με σπειροειδή σύνδεση. Υπάρχει ένα νήμα στα άκρα των ράβδων, πάνω στο οποίο βιδώνονται οι άκρες με μεντεσέδες.
• Τα άκρα του τιμονιού είναι ένας κοίλος σωλήνας, από τη μία πλευρά του οποίου κατασκευάζεται ένα εσωτερικό σπείρωμα (το τιμόνι βιδώνεται σε αυτό), και από την άλλη, ένας μεντεσέ που συνδέεται με το ακραξόνιο του τροχού.

Ορισμένες τροποποιήσεις στο τιμόνι είναι εξοπλισμένες με αποσβεστήρα. Βρίσκεται μεταξύ του σώματος του ραφιού και των ράβδων. Ο σκοπός αυτού του τμήματος είναι να μετριάσει τις δονήσεις που προέρχονται από τους τροχούς όταν το αυτοκίνητο οδηγείται σε ανώμαλες οδικές επιφάνειες. Τις περισσότερες φορές, αυτό το στοιχείο είναι εγκατεστημένο σε ράγες SUV.

Τύποι και εκδόσεις

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα βασικά στοιχεία του τιμονιού δεν έχουν αλλάξει για πολλές δεκαετίες. Μόνο μικρές προσαρμογές γίνονται στον μηχανισμό, αλλά η αρχή παραμένει η ίδια.

Το μόνο πράγμα που διακρίνει όλες τις μονάδες αυτού του τύπου είναι η μονάδα ενίσχυσης. Υπάρχουν τρεις τροποποιήσεις συνολικά. Ας εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά καθενός από αυτά.

Μηχανική βάση τιμονιού

Αυτή η τροποποίηση είναι κλασική. Όλα τα αυτοκίνητα ήταν εξοπλισμένα με αυτό μέχρι τη στιγμή που δημιουργήθηκαν υδραυλικοί και ηλεκτρικοί ενισχυτές. Ένα μηχανικό ράφι διεύθυνσης είναι ο απλούστερος τύπος συσκευής. Χάρη στα μικρά δόντια και το μεγάλο τιμόνι σε σύγκριση με αυτά, ο οδηγός δεν χρειάζεται να ασκήσει μεγάλη δύναμη για να γυρίσει το αυτοκίνητο.

Υπάρχουν ράγες τιμονιού με διαφορετικές σχέσεις μετάδοσης. Ένα κιβώτιο ταχυτήτων με μικρότερο πλάτος γίνεται στο κέντρο της ράβδου και αυτός ο δείκτης αυξάνεται στα άκρα. Αυτό καθιστά ακόμη πιο εύκολο για τον οδηγό να γυρίσει το τιμόνι κατά την έναρξη της οδήγησης ή όταν στρίβει με υψηλή ταχύτητα. Και στους χώρους στάθμευσης, όταν οι τροχοί πρέπει να στρίβουν εντελώς, ο οδηγός δεν χρειάζεται να γυρίζει το τιμόνι πολλές φορές.

Υδραυλική ράβδο διεύθυνσης

Αυτή η τροποποίηση διαφέρει από την προηγούμενη στο ότι η συσκευή της διαθέτει έναν επιπλέον μηχανισμό, ο οποίος οφείλεται σε υδραυλική δράση. Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την αρχή λειτουργίας του υδραυλικού ενισχυτή. εδώ.

Ο υδραυλικός ενισχυτής διασφαλίζει την ομαλότητα και ταυτόχρονα την ευκρίνεια της απόκρισης του τιμονιού, ενώ οδηγείτε με διαφορετικές ταχύτητες και σε σταθερό αυτοκίνητο. Αυτός ο ενισχυτής παρέχει επίσης μεγαλύτερη ασφάλεια όταν το αυτοκίνητο βρίσκεται σε πίστα. Σε αυτήν την περίπτωση, οι πιθανότητες ότι όταν χτυπήσετε μια ανισότητα το τιμόνι θα τραβήξει από τα χέρια του οδηγού είναι πολύ λιγότερες.

Ηλεκτρικό τιμόνι

Η ηλεκτρική ράγα είναι ένας παρόμοιος ενισχυτής. Αντί για υδραυλική κίνηση, ένας ηλεκτρικός κινητήρας είναι εγκατεστημένος στο σχεδιασμό του, ο οποίος βελτιώνει την κίνηση του συστήματος διεύθυνσης.

Στις δημοσιονομικές τροποποιήσεις του ηλεκτρικού ενισχυτή, ο κινητήρας βρίσκεται στην κολόνα τιμονιού. Η ασφαλέστερη επιλογή θεωρείται επιλογή με ηλεκτρικό ενισχυτή εγκατεστημένο στην ίδια τη ράγα. Αυτή η τροποποίηση περιλαμβάνεται στο πακέτο premium αυτοκινήτων.

Η πρώτη επιλογή είναι η πιο μη ασφαλής, επειδή εάν ο ενισχυτής αποτύχει, θα είναι σχεδόν αδύνατο να συνεχίσετε να χειρίζεστε το αυτοκίνητο.

Σε σύγκριση με ένα υδραυλικό τιμόνι, μια ηλεκτρική ράγα έχει πολλά πλεονεκτήματα:

• Μεγαλύτερη απόδοση
• Λιγότερη κατανάλωση πόρων οχήματος - στο υδραυλικό τιμόνι, το ρευστό λειτουργίας κυκλοφορεί συνεχώς, καθώς η αντλία συνδέεται με την τροχαλία στροφαλοφόρου και απενεργοποιείται μόνο όταν ο κινητήρας είναι σβησμένος. Ο ηλεκτρικός ενισχυτής λειτουργεί μόνο όταν το τιμόνι περιστρέφεται.
• Η λειτουργία του μηχανισμού δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα (δεν χρειάζεται να ζεσταθεί το υγρό για να αυξηθεί η ρευστότητά του).
• Απαιτείται λιγότερη προσοχή για τη συντήρηση - δεν υπάρχει ανάγκη παρακολούθησης της στάθμης λαδιού, καθώς ο μηχανισμός λειτουργεί με διαφορετική αρχή.
• Η συσκευή περιλαμβάνει λιγότερα διαφορετικά στεγανοποιητικά και δεν υπάρχουν εύκαμπτοι σωλήνες, στεγανοποιητικά που μπορούν να αντέξουν σε υψηλή πίεση. Χάρη σε αυτό, ο μηχανισμός είναι πιο αξιόπιστος από το υδραυλικό τιμόνι.

Οι κύριες δυσλειτουργίες του τιμονιού

Τα ακόλουθα σημάδια υποδηλώνουν δυσλειτουργία του τιμονιού:

• Όταν οδηγείτε σε δρόμο με χαμηλή κάλυψη, εμφανίζεται ένα χτύπημα, το οποίο εξαφανίζεται όταν το τιμόνι περιστρέφεται περισσότερο.
• Μείωση ή απουσία προσπαθειών κατά την περιστροφή του τιμονιού ή στην κεντρική του θέση.
• Το τιμόνι περιστρέφεται.
• Μετά τη στροφή, το τιμόνι επιστρέφει σφιχτά στην αρχική του θέση ή, γενικά, πρέπει να περιστραφεί βίαια.
• Με μικρό εύρος τιμονιού, οι ίδιοι οι τροχοί περιστρέφονται πολύ περισσότερο από πριν.
• Αυξημένο παιχνίδι διεύθυνσης.
• Αυξήθηκε οπισθοδρόμηση στο τιμόνι κατά την οδήγηση πάνω από προσκρούσεις.
• Εάν το αυτοκίνητο είναι εξοπλισμένο με υδραυλικό ενισχυτή, το ρευστό ρέει κάτω από τη στεγανοποίηση λαδιού, η μπότα ή άλλα στοιχεία του μηχανισμού έχουν μόλυνση λαδιού.

Εάν εμφανιστεί τουλάχιστον ένα από τα αναφερόμενα συμπτώματα, θα πρέπει να διαγνώσετε αμέσως τη συσκευή και να την επισκευάσετε. Συχνά αρκεί να αγοράσετε ένα κιτ επισκευής και να αντικαταστήσετε όλες τις σφραγίδες, τις φλάντζες και τους ανθήρες για να ξεκινήσει η συσκευή να λειτουργεί σωστά.

Ακολουθούν οι πιο συνηθισμένες επιλογές βλάβης και επισκευής του τιμονιού:

Βλάβη	Πώς να φτιάξεις
Ανάπτυξη στα δόντια της ράβδου ή στον άξονα του σκουληκιού	Η ανάκτηση τέτοιων στοιχείων είναι αδύνατη, επομένως αντικαθίστανται με νέα.
Σπάσιμο του περιβλήματος της σιδηροτροχιάς	Ο μηχανισμός αντικαθίσταται πλήρως
Καταστροφή ανθήρων (η βρωμιά και η άμμος μπαίνουν μέσα στον μηχανισμό, γεγονός που οδηγεί στην ανάπτυξη ή σκουριά μεταλλικών μερών)	Αντικατάσταση στεγανοποιητικών υλικών από το κιτ επισκευής
Παραμόρφωση ή θραύση των ράβδων ή των άκρων	Τα κατεστραμμένα ανταλλακτικά αντικαθίστανται
Ο δακτύλιος είναι φθαρμένος ή σπασμένος, προκαλώντας ένα παιχνίδι στην κολόνα τιμονιού	Αντικατάσταση του δακτυλίου

Επιπλέον, το βίντεο περιγράφει τις βλάβες και τις επιλογές επισκευής των ραφιών διεύθυνσης:

Τιμόνι τι σπάει και πώς επισκευάζεται;

Πρόληψη δυσλειτουργιών

Το τιμόνι είναι ένας αρκετά αξιόπιστος και σταθερός μηχανισμός. Οι βλάβες του συμβαίνουν συχνότερα είτε λόγω ακατάλληλης λειτουργίας του οχήματος, είτε ως αποτέλεσμα της μη συμμόρφωσης με τους συνήθεις κανονισμούς συντήρησης.

Για να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής αυτού του μηχανισμού, πρέπει να τηρείτε απλούς κανόνες:

• Όταν οδηγείτε σε δύσκολους δρόμους, μειώστε την ταχύτητα του οχήματος, έτσι ώστε να γίνονται λιγότερα σοκ στο τιμόνι.
• Αφήστε ένα παρκαρισμένο αυτοκίνητο με ευθείες ρόδες.
• Μην γυρίζετε το τιμόνι εντελώς (εάν υπάρχει υδραυλικό τιμόνι, θα ακούγεται ένας τσίμπημα ή βουητό από την αντλία του ενισχυτή) και μην το κρατάτε σε αυτήν τη θέση για περισσότερο από 5 δευτερόλεπτα.
• Αλλάξτε το λάδι στο δοχείο υδραυλικού τιμονιού εγκαίρως, ελέγξτε τη στάθμη αυτού του υγρού.
• Περιοδικά κάνετε μια οπτική επιθεώρηση ανθήρων και σφραγίδων.
• Ζεσταίνετε το υδραυλικό τιμόνι περιστρέφοντας το τιμόνι μερικές φορές και στις δύο κατευθύνσεις πριν οδηγήσετε.

Η σωστή λειτουργία του τιμονιού επηρεάζει άμεσα την ασφάλεια ενώ το αυτοκίνητο κινείται, επομένως, δεν μπορούν να αγνοηθούν σήματα συναγερμού που υποδεικνύουν δυσλειτουργίες του μηχανισμού.

Ερωτήσεις και απαντήσεις:

Τι είναι η σχάρα τιμονιού; Είναι ο μηχανισμός με τον οποίο η ροπή μεταφέρεται από το τιμόνι στην άρθρωση του τιμονιού των τροχών. Η κολόνα του τιμονιού μετατρέπει την περιστροφική κίνηση σε γραμμική κίνηση.

Τι θα συμβεί αν σπάσει η σχάρα τιμονιού; Οι δυσλειτουργίες της σχάρας τιμονιού οδηγούν σε υπερβολικό παιχνίδι του τιμονιού, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε έκτακτη ανάγκη στο δρόμο. Με μια ελαττωματική σχάρα τιμονιού, χάνεται η ικανότητα ελιγμών του μηχανήματος.

Πόσο διαρκεί η σχάρα τιμονιού; Εξαρτάται από το σχεδιασμό του: τι είδους ενισχυτής είναι σε αυτό, τι τύπο μετάδοσης χρησιμοποιείται. Μερικοί από αυτούς προσέρχονται σε 70-80 χιλιάδες, ενώ άλλοι εργάζονται τακτικά για 150.