Σχάρα τιμονιού - αρχή λειτουργίας και σχεδίασης

Μεταξύ όλων των τύπων κιβωτίων διεύθυνσης, η σχάρα και το πινιόν κατέχει μια ιδιαίτερη θέση, αν και μόνο επειδή είναι πιο συνηθισμένο στα σχέδια επιβατικών αυτοκινήτων. Διαθέτοντας μια σειρά από πλεονεκτήματα, η σιδηροτροχιά, και έτσι αποκαλείται συνήθως εν συντομία με βάση τη χρήση του κύριου μέρους, έχει πρακτικά αντικαταστήσει όλα τα άλλα συστήματα.

Χαρακτηριστικά της χρήσης σιδηροτροχιών

Η ίδια η ράγα είναι μια συρόμενη χαλύβδινη ράβδος με οδοντωτή εγκοπή. Από την πλευρά των δοντιών, πιέζεται πάνω του ένας οδοντωτός τροχός. Ο άξονας της κολόνας τιμονιού είναι στριμωγμένος στον άξονα του πινιόν. Συνήθως χρησιμοποιείται ελικοειδές γρανάζι, καθώς είναι αθόρυβο και ικανό να μεταφέρει σημαντικά φορτία.

Όταν το τιμόνι περιστρέφεται, ο οδηγός, ενεργώντας σε συνδυασμό με το υδραυλικό τιμόνι, μετακινεί τη σχάρα προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Τα άκρα της ράγας μέσω των σφαιρικών αρθρώσεων δρουν στις ράβδους του τιμονιού. Στο τμήμα των ράβδων, τοποθετούνται σπειροειδείς σύνδεσμοι για τη ρύθμιση των δακτύλων και τα άκρα της μπάλας του τιμονιού. Τελικά, η κινητήρια δύναμη μεταδίδεται μέσω του περιστρεφόμενου βραχίονα στην άρθρωση, την πλήμνη και το τιμόνι σε κάθε πλευρά. Η διαμόρφωση έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε το λάστιχο να μην γλιστράει στην επιφάνεια επαφής και κάθε τροχός να κινείται κατά μήκος ενός τόξου της επιθυμητής ακτίνας.

Η σύνθεση του συστήματος διεύθυνσης κρεμαγιέρας και πινιόν

Ένας τυπικός μηχανισμός περιλαμβάνει:

• ένα περίβλημα όπου βρίσκονται όλα τα μέρη, εξοπλισμένο με ωτίδες για στερέωση σε ασπίδα ή πλαίσιο κινητήρα.
• ράφι ταχυτήτων?
• απλά ρουλεμάν τύπου χιτωνίου στα οποία στηρίζεται η ράγα όταν κινείται.
• άξονας εισόδου, συνήθως τοποθετημένος σε ρουλεμάν κυλίνδρου (βελόνας).
• μια συσκευή για τη ρύθμιση του κενού εμπλοκής από ένα ελατηριωτό κράκερ και ένα παξιμάδι ρύθμισης.
• μπότες γραβάτας.

Μερικές φορές ο μηχανισμός είναι εξοπλισμένος με εξωτερικό αποσβεστήρα, σχεδιασμένο να ελαχιστοποιεί ένα από τα μειονεκτήματα του μηχανισμού οδοντωτών τροχών - μια υπερβολικά ισχυρή μετάδοση κραδασμών στο τιμόνι από τροχούς που πέφτουν σε ανώμαλους τροχούς. Το αμορτισέρ είναι ένα οριζόντια τοποθετημένο τηλεσκοπικό αμορτισέρ, παρόμοιο με αυτό που τοποθετείται στις αναρτήσεις. Στο ένα άκρο συνδέεται με τη ράγα, και στο άλλο άκρο με το υποπλαίσιο. Όλες οι κρούσεις αποσβένονται από το υδραυλικό σύστημα του αμορτισέρ.

Οι απλούστεροι μηχανισμοί που χρησιμοποιούνται στα ελαφρύτερα αυτοκίνητα στερούνται υδραυλικού τιμονιού. Αλλά οι περισσότερες ράγες το έχουν στη σύνθεσή τους. Ο ενεργοποιητής του υδραυλικού ενισχυτή είναι ενσωματωμένος στο περίβλημα του rack, μόνο τα εξαρτήματα για τη σύνδεση των υδραυλικών γραμμών στη δεξιά και την αριστερή πλευρά του εμβόλου βγαίνουν.

Ο διανομέας με τη μορφή βαλβίδας μπομπίνας και ένα τμήμα της ράβδου στρέψης είναι ενσωματωμένος στο σώμα του άξονα εισόδου του μηχανισμού ραφιών και πινιόν. Ανάλογα με το μέγεθος και την κατεύθυνση της προσπάθειας που ασκεί ο οδηγός, στρίβοντας τη ράβδο στρέψης, το καρούλι ανοίγει προς τα αριστερά ή δεξιά εξαρτήματα υδραυλικών κυλίνδρων, δημιουργώντας πίεση εκεί και βοηθώντας τον οδηγό να μετακινήσει τη ράγα.

Μερικές φορές στοιχεία ενός ηλεκτρικού ενισχυτή ενσωματώνονται επίσης στον μηχανισμό ραφιών εάν δεν βρίσκεται στην κολόνα του τιμονιού. Προτιμάται η απευθείας οδήγηση με τρένο. Σε αυτή την περίπτωση, το ράφι έχει έναν ηλεκτροκινητήρα με κιβώτιο ταχυτήτων και ένα δεύτερο γρανάζι μετάδοσης κίνησης. Λειτουργεί παράλληλα με το κύριο κατά μήκος μιας ξεχωριστής εγκοπής γραναζιών στη ράγα. Η κατεύθυνση και το μέγεθος της δύναμης καθορίζονται από την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, η οποία λαμβάνει ένα σήμα από τον αισθητήρα συστροφής στρέψης άξονα εισόδου και παράγει ρεύμα ισχύος στον ηλεκτροκινητήρα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός μηχανισμού με ράγα

Μεταξύ των πλεονεκτημάτων είναι:

• τιμόνι υψηλής ακρίβειας.
• ευκολία διασφάλισης της διαφάνειας του τιμονιού, ακόμη και εξοπλισμένο με ενισχυτή.
• τη συμπαγή συναρμολόγηση και την απλότητα της διάταξης σχεδιασμού στην περιοχή της θωράκισης του κινητήρα·
• μικρό βάρος και σχετικά χαμηλό κόστος.
• καλή συμβατότητα τόσο με παλιούς υδραυλικούς ενισχυτές όσο και με σύγχρονους EUR.
• ικανοποιητική δυνατότητα συντήρησης, παράγονται κιτ επισκευής.
• δεν απαιτούν λίπανση και συχνή συντήρηση.

Υπάρχουν επίσης μειονεκτήματα:

• θεμελιωδώς υψηλή διαφάνεια του τιμονιού σε περίπτωση χρήσης σε ανώμαλους δρόμους, ελλείψει αμορτισέρ και ενισχυτών υψηλής ταχύτητας, ο οδηγός μπορεί να τραυματιστεί.
• θόρυβος με τη μορφή χτυπημάτων όταν εργάζεστε με αυξημένο κενό, όταν η φθορά εμφανίζεται άνισα, το κενό δεν μπορεί να ρυθμιστεί.

Ο συνδυασμός πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων στη λειτουργία του μηχανισμού rack και πινιόν καθορίζει το εύρος του - αυτά είναι αυτοκίνητα, συμπεριλαμβανομένων των σπορ αυτοκινήτων, που λειτουργούν κυρίως σε καλούς δρόμους με υψηλές ταχύτητες. Σε αυτή την περίπτωση, το ράφι αποδίδει με τον καλύτερο τρόπο και είναι μπροστά από όλα τα άλλα συστήματα διεύθυνσης όσον αφορά τις ιδιότητες των καταναλωτών.

Η συντήρηση του μηχανισμού πραγματοποιείται μερικές φορές για να μειωθεί το κενό όταν εμφανίζονται χτυπήματα. Δυστυχώς, για τους λόγους ανομοιόμορφης φθοράς που περιγράφονται παραπάνω, αυτό δεν είναι πάντα δυνατό. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο μηχανισμός θα αντικατασταθεί ως συγκρότημα, συχνά με ένα εργοστασιακά αποκατεστημένο. Η χρήση κιτ επισκευής εξαλείφει μόνο χτυπήματα στα ρουλεμάν και τους δακτυλίους στήριξης, αλλά όχι τη φθορά του ζεύγους γραναζιών. Αλλά γενικά, η διάρκεια ζωής του μηχανισμού είναι αρκετά υψηλή και το κόστος των νέων εξαρτημάτων είναι αρκετά αποδεκτό.