หนึ่งในระบบหลักที่รับรองความปลอดภัยในการสัญจรของรถยนต์คือ พวงมาลัย. จุดประสงค์ของการบังคับเลี้ยวของรถคือความสามารถในการเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ เลี้ยว และหลบหลีกเมื่อหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางหรือแซง องค์ประกอบนี้มีความสำคัญพอๆ กับ ระบบเบรค. หลักฐานนี้เป็นข้อกำหนดของกฎจราจรห้ามมิให้ใช้งานรถยนต์ที่มีกลไกที่ระบุผิดพลาดโดยเด็ดขาด

คุณสมบัติการประกอบและการออกแบบ

สำหรับรถยนต์นั้นใช้วิธีจลนศาสตร์ในการเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ ซึ่งหมายความว่าการเลี้ยวเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนตำแหน่งของล้อบังคับ โดยปกติเพลาหน้าจะถูกควบคุมแม้ว่าจะมีรถยนต์ที่มีระบบบังคับเลี้ยวก็ตาม ลักษณะเฉพาะของการทำงานในรถยนต์ดังกล่าวคือล้อ เพลาหลังยังหมุนเมื่อเปลี่ยนทิศทางแม้ว่าจะเป็นมุมที่เล็กกว่า แต่จนถึงขณะนี้ระบบนี้ยังไม่ได้รับการกระจายอย่างกว้างขวาง

นอกจากวิธีจลนศาสตร์แล้ว เทคนิคนี้ยังใช้พลังงานอีกด้วย ลักษณะเฉพาะของมันอยู่ที่การเลี้ยวล้อด้านหนึ่งช้าลงในขณะที่อีกด้านหนึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน และถึงแม้ว่าวิธีนี้จะเปลี่ยนทิศทางเป็น รถยนต์นั่งส่วนบุคคลไม่ได้รับการแจกจ่าย แต่ก็ยังใช้กับพวกเขา แต่ในความสามารถที่แตกต่างกันเล็กน้อย - เป็นระบบเสถียรภาพของอัตราแลกเปลี่ยน

การประกอบรถยนต์นี้ประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลัก:

• คอพวงมาลัย;
• เกียร์พวงมาลัย;
• ไดรฟ์ (ระบบของแท่งและคันโยก);

ปมพวงมาลัย

แต่ละองค์ประกอบมีหน้าที่ของตัวเอง

คอพวงมาลัย

ทำการถ่ายโอนแรงหมุนที่ผู้ขับขี่สร้างขึ้นเพื่อเปลี่ยนทิศทาง ประกอบด้วยพวงมาลัยที่อยู่ในห้องโดยสาร (คนขับจะหมุนพวงมาลัย) มันถูกปลูกไว้อย่างแน่นหนาบนเพลาเสา ในอุปกรณ์ของส่วนนี้ของการบังคับเลี้ยวมักใช้เพลาซึ่งแบ่งออกเป็นหลายส่วนซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยข้อต่อคาร์ดาน

การออกแบบนี้ไม่ได้ทำขึ้นเท่านั้น ประการแรก ช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนมุมของพวงมาลัยที่สัมพันธ์กับกลไกเพื่อเลื่อนไปในทิศทางที่แน่นอนซึ่งมักจะจำเป็นในการจัดวาง ส่วนประกอบอัตโนมัติ นอกจากนี้ การออกแบบนี้ช่วยให้คุณเพิ่มความสะดวกสบายของห้องโดยสารได้ - ผู้ขับขี่สามารถเปลี่ยนตำแหน่งของพวงมาลัยในแง่ของระยะเอื้อมและเอียงได้ ให้ตำแหน่งที่สะดวกสบายที่สุด

ประการที่สอง คอพวงมาลัยแบบคอมโพสิตมักจะ "หัก" ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ ซึ่งช่วยลดโอกาสที่ผู้ขับขี่จะได้รับบาดเจ็บ สิ่งสำคัญที่สุดคือเครื่องยนต์สามารถเคลื่อนกลับและกดกลไกการบังคับเลี้ยวได้เมื่อกระทบด้านหน้า หากแกนเพลาแข็ง การเปลี่ยนตำแหน่งของกลไกจะทำให้เอาท์พุตของเพลาพร้อมพวงมาลัยเข้าไปในห้องโดยสาร ในกรณีของเสาคอมโพสิต การเคลื่อนไหวของกลไกจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในมุมของส่วนประกอบหนึ่งของเพลาที่สัมพันธ์กับส่วนที่สองเท่านั้น และตัวคอลัมน์เองก็ยังคงนิ่งอยู่

เกียร์พวงมาลัย

ออกแบบมาเพื่อแปลงการหมุนของเพลาคอพวงมาลัยเป็นการเคลื่อนที่แบบแปลนขององค์ประกอบการขับเคลื่อน

แพร่หลายที่สุดใน รถยนต์ได้รับกลไกประเภท "แร็คฟันเฟือง" ก่อนหน้านี้มีการใช้อีกประเภทหนึ่งคือ "ลูกกลิ้งตัวหนอน" ซึ่งปัจจุบันใช้เป็นหลักใน รถบรรทุก. อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับรถบรรทุกคือ "สกรู"

"ปีกนก-แร็ค"

ได้รับประเภทการแพร่กระจาย "gear-rack" เนื่องจากค่อนข้าง อุปกรณ์ง่ายๆกลไกการบังคับเลี้ยว การประกอบโครงสร้างนี้ประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลัก - ตัวเรือนที่วางเกียร์และชั้นวางตั้งฉากกับมัน ระหว่างสององค์ประกอบสุดท้ายจะมีการใส่เกียร์ถาวร

กลไกประเภทนี้ทำงานดังนี้: เฟืองเชื่อมต่อกับคอพวงมาลัยอย่างแน่นหนา ดังนั้นจึงหมุนด้วยเพลา เนื่องจากการเชื่อมต่อของเฟือง การหมุนจะถูกส่งไปยังรางซึ่งภายใต้การกระแทกดังกล่าว จะถูกแทนที่ภายในตัวเรือนในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่ง ถ้าคนขับเลี้ยว ล้อทางด้านซ้าย การโต้ตอบของเฟืองกับแร็คทำให้เฟืองหลังเคลื่อนไปทางขวา

รถยนต์มักใช้กลไกแร็คเกียร์ที่มีอัตราทดเกียร์คงที่ นั่นคือช่วงการหมุนของพวงมาลัยเพื่อเปลี่ยนมุมของล้อจะเท่ากันในทุกตำแหน่ง ตัวอย่างเช่น สมมติว่าต้องหมุนพวงมาลัยจนสุด 1 รอบจึงจะหมุนล้อได้ 15° ดังนั้นไม่ว่าล้อบังคับจะอยู่ในตำแหน่งใด (ตรงสุดขั้ว) หากต้องการเลี้ยวไปยังมุมที่กำหนด คุณจะต้องเลี้ยว 1 รอบ

แต่ผู้ผลิตรถยนต์บางรายติดตั้งกลไกด้วยการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ในรถยนต์ของตน นอกจากนี้ยังทำได้ค่อนข้างง่าย - โดยการเปลี่ยนมุมของตำแหน่งของฟันบนรางในบางพื้นที่ ผลของการปรับแต่งกลไกนี้มีดังนี้: หากล้อตรง จะต้องหมุน 1 รอบเพื่อเปลี่ยนตำแหน่งให้เท่ากับ 15 ° (ตัวอย่าง) แต่ถ้าอยู่ในตำแหน่งสุดโต่ง เนื่องจากอัตราทดเกียร์ที่เปลี่ยนไป ล้อจะหมุนไปยังมุมที่กำหนดหลังจากผ่านไปครึ่งรอบ เป็นผลให้ช่วงการบังคับเลี้ยวแบบ end-to-end นั้นน้อยกว่ากลไกอัตราส่วนคงที่อย่างมาก

แร็คที่มีอัตราทดเกียร์แบบแปรผัน

นอกจากความเรียบง่ายของอุปกรณ์แล้ว ยังใช้ประเภทแร็คแอนด์พิเนียนเพราะในการออกแบบดังกล่าว เป็นไปได้ที่จะติดตั้งแอคทูเอเตอร์ของบูสเตอร์ไฮดรอลิก (GUR) และบูสเตอร์ไฟฟ้า (EUR) เช่นเดียวกับอิเล็กโทร ไฮดรอลิก (EGUR)

"ลูกกลิ้งหนอน"

ประเภทต่อไปคือ "ลูกกลิ้งตัวหนอน" น้อยกว่าปกติและตอนนี้แทบจะไม่ได้ใช้กับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลแม้ว่าจะพบได้ในรถยนต์ VAZ ของตระกูลคลาสสิกก็ตาม

กลไกนี้ใช้เฟืองตัวหนอน ตัวหนอนเป็นสกรูที่มีเกลียวพิเศษ สกรูนี้ตั้งอยู่บนเพลาที่เชื่อมต่อกับคอพวงมาลัย

เกลียวของหนอนตัวนี้สัมผัสกับลูกกลิ้งที่เชื่อมต่อกับเพลาซึ่งติดตั้ง bipod ซึ่งเป็นคันโยกที่โต้ตอบกับองค์ประกอบของไดรฟ์

เฟืองตัวหนอน

สาระสำคัญของกลไกมีดังนี้: เมื่อเพลาหมุนสกรูจะหมุนซึ่งจะนำไปสู่การเคลื่อนที่ตามยาวของลูกกลิ้งไปตามเกลียว และเนื่องจากลูกกลิ้งติดตั้งอยู่บนเพลา การกระจัดนี้จะมาพร้อมกับการหมุนรอบแกนของลูกกลิ้ง ในทางกลับกันสิ่งนี้นำไปสู่การเคลื่อนไหวครึ่งวงกลมของ bipod ซึ่งทำหน้าที่ขับเคลื่อน

กลไกประเภท "ลูกกลิ้งตัวหนอน" ในรถยนต์นั่งถูกละทิ้งเพื่อสนับสนุน "แร็คแอนด์พิเนียน" เนื่องจากไม่สามารถรวมบูสเตอร์ไฮดรอลิกเข้าไปได้ (ยังคงมีอยู่ในรถบรรทุก แต่ กลไกการกระตุ้นถูกเรนเดอร์) เช่นเดียวกับการออกแบบไดรฟ์ที่ค่อนข้างซับซ้อน

ประเภทสกรู

การออกแบบกลไกสกรูนั้นซับซ้อนยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังมีสกรูเกลียว แต่ไม่สัมผัสกับลูกกลิ้ง แต่มีน็อตพิเศษที่ด้านนอกซึ่งมีส่วนฟันที่โต้ตอบกับอันเดียวกัน แต่ทำบนเพลา bipod นอกจากนี้ยังมีกลไกที่มีลูกกลิ้งตรงกลางระหว่างน็อตและส่วนเกียร์ หลักการทำงานของกลไกดังกล่าวเกือบจะเหมือนกับเวิร์ม - อันเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกัน เพลาหมุนและดึง bipod และในทางกลับกันคือไดรฟ์

สกรูพวงมาลัยเกียร์

สามารถติดตั้งบูสเตอร์ไฮดรอลิกบนกลไกสกรูได้ (น็อตทำหน้าที่เป็นลูกสูบ) แต่ไม่ได้ใช้กับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลเนื่องจากมีโครงสร้างขนาดใหญ่ จึงใช้เฉพาะกับรถบรรทุกเท่านั้น

หน่วยไดรฟ์

ไดรฟ์ในการออกแบบพวงมาลัยใช้เพื่อถ่ายโอนการเคลื่อนไหวของแร็คหรือ bipod ไปยังล้อที่มีระบบบังคับเลี้ยว นอกจากนี้ หน้าที่ของส่วนประกอบนี้คือการเปลี่ยนตำแหน่งของล้อในมุมต่างๆ เนื่องจากล้อเคลื่อนที่ไปตามรัศมีที่ต่างกันเมื่อหมุน ดังนั้นล้อ ข้างในเมื่อเปลี่ยนวิถีการเคลื่อนที่จะต้องหมุนในมุมที่ใหญ่กว่ามุมด้านนอก

การออกแบบไดรฟ์ขึ้นอยู่กับกลไกที่ใช้ ดังนั้นหากใช้ "แร็คเกียร์" กับรถยนต์ ไดรฟ์จะประกอบด้วยแท่งสองแท่งที่เชื่อมต่อกับสนับมือพวงมาลัยเท่านั้น (ซึ่งแสดงโดย สตรัทช่วงล่าง) โดยใช้หัวบอล

แท่งเหล่านี้สามารถติดเข้ากับรางได้สองวิธี พบได้น้อยกว่าคือการยึดอย่างแน่นหนาโดยการโบลต์ (ในบางกรณี การเชื่อมต่อจะทำผ่านบล็อกเงียบ) สำหรับการเชื่อมต่อดังกล่าวได้มีการสร้างหน้าต่างตามยาวในตัวกลไก

วิธีที่ใช้กันทั่วไปในการต่อแท่งคือการเชื่อมต่อที่แข็งแต่เคลื่อนที่ได้กับปลายราง เพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อดังกล่าว ปลายลูกปืนจะทำที่ปลายทั้งสองแท่ง โดยใช้น็อต ลูกบอลนี้ถูกกดเข้ากับราง เมื่อตัวหลังเคลื่อนที่ แกนจะเปลี่ยนตำแหน่ง ซึ่งให้การเชื่อมต่อที่มีอยู่

ในไดรฟ์ที่ใช้กลไก "ลูกกลิ้งตัวหนอน" การออกแบบนั้นซับซ้อนกว่ามากและเป็นระบบของคันโยกและแท่งทั้งหมด เรียกว่ารูปสี่เหลี่ยมคางหมูของพวงมาลัย ตัวอย่างเช่น บน VAZ-2101 ไดรฟ์ประกอบด้วยแท่งด้านข้างสองอัน อันตรงกลางอันหนึ่ง ก้านลูกตุ้มและสนับมือพร้อมคันโยก ในเวลาเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถเปลี่ยนมุมของตำแหน่งล้อได้ หมัดกลมติดกับแขนช่วงล่างโดยใช้ตลับลูกปืนสองตัว (บนและล่าง)

จำนวนมากของ องค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบเช่นเดียวกับการเชื่อมต่อระหว่างกัน ทำให้ไดรฟ์ประเภทนี้มีแนวโน้มที่จะสวมใส่และเล่นมากขึ้น ความจริงข้อนี้เป็นอีกเหตุผลหนึ่งในการละทิ้งเฟืองตัวหนอนเพื่อสนับสนุนแร็คแอนด์พิเนียน

"ข้อเสนอแนะ"

เป็นที่น่าสังเกตว่าในกลไกการบังคับเลี้ยวมีสิ่งที่เรียกว่า " ข้อเสนอแนะ". คนขับไม่เพียง แต่ทำหน้าที่บนล้อเท่านั้น แต่ยังได้รับข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของการเคลื่อนที่ของล้อไปตามถนนอีกด้วย สิ่งนี้แสดงออกในรูปแบบของการสั่นสะเทือน, การกระตุก, การสร้างแรงขับโดยตรงบนพวงมาลัย ข้อมูลนี้ถือว่าสำคัญมากสำหรับการประเมินพฤติกรรมของรถที่ถูกต้อง ข้อพิสูจน์นี้คือความจริงที่ว่าในรถยนต์ที่มีพวงมาลัยเพาเวอร์และ EUR นักออกแบบยังคง "ข้อเสนอแนะ" ไว้

การพัฒนาขั้นสูง

โหนดนี้ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นความสำเร็จล่าสุดคือระบบ:

• การบังคับเลี้ยวแบบแอ็คทีฟ (ไดนามิก) ให้คุณเปลี่ยนได้ อัตราทดเกียร์กลไกขึ้นอยู่กับความเร็วของรถ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เพิ่มเติม - ปรับมุมของล้อหน้าในมุมและเมื่อเบรกบนถนนที่ลื่น
• พวงมาลัยปรับได้ (ควบคุมด้วยสายไฟ) นี่เป็นระบบใหม่ล่าสุดและมีแนวโน้มมากที่สุด ไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างพวงมาลัยและล้อ ทุกอย่างทำงานด้วยเซ็นเซอร์และ อุปกรณ์ผู้บริหาร(เซอร์โว). การกระจายที่ดีระบบยังไม่ได้รับเนื่องจากปัจจัยทางจิตวิทยาและเศรษฐกิจ

ระบบ "หางเสือ"

บทสรุป

โดยทั่วไป กลไกนี้เป็นหน่วยที่ค่อนข้างน่าเชื่อถือซึ่งไม่ต้องการการบำรุงรักษาใดๆ แต่ในขณะเดียวกัน การทำงานของพวงมาลัยรถยนต์ก็หมายถึงการวินิจฉัยอย่างทันท่วงทีเพื่อระบุข้อผิดพลาด

การออกแบบโหนดนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่างที่มีข้อต่อที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ และเมื่อมีการเชื่อมต่อดังกล่าวเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการสึกหรอขององค์ประกอบที่สัมผัสฟันเฟืองจะปรากฏขึ้นซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการจัดการรถ

ความซับซ้อนของการวินิจฉัยพวงมาลัยขึ้นอยู่กับการออกแบบ ดังนั้นในโหนดที่มีกลไกแร็คเกียร์ จึงไม่จำเป็นต้องตรวจสอบการเชื่อมต่อมากมาย เช่น ทิป การประสานเกียร์กับแร็ค ข้อต่อทั่วไปของคอพวงมาลัย

แต่ด้วยเฟืองตัวหนอนเนื่องจากการออกแบบที่ซับซ้อนของไดรฟ์จึงมีจุดวินิจฉัยที่มากขึ้น

เกี่ยวกับ งานซ่อมในกรณีที่โหนดทำงานผิดปกติคำแนะนำเมื่อ สวมใส่หนักจะถูกแทนที่อย่างง่ายดาย ในกลไกการบังคับเลี้ยว ในระยะเริ่มแรก ฟันเฟืองสามารถถอดออกได้โดยการปรับเกียร์ และหากไม่ได้ผล ให้ประกอบชิ้นส่วนกลับเข้าที่โดยใช้ชุดซ่อม ก้านคาร์ดานของเสาและส่วนปลายก็ถูกแทนที่เพียงแค่นั้น

ข้าว. หนึ่ง

กลไกการบังคับเลี้ยวของเฟืองตัวหนอนประกอบด้วย:

พวงมาลัยพร้อมเพลา,

หนอนคู่คาร์เตอร์,

คู่ของ "ลูกกลิ้งหนอน"

นักบิน bipod

ในข้อเหวี่ยงของกลไกการบังคับเลี้ยว "ลูกกลิ้งตัวหนอน" คู่หนึ่งอยู่ในการมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่อง ตัวหนอนไม่มีอะไรมากไปกว่าปลายล่างของแกนพวงมาลัย และในทางกลับกัน ลูกกลิ้งจะอยู่ที่เพลาพวงมาลัย เมื่อหมุนพวงมาลัย ลูกกลิ้งจะเริ่มเคลื่อนไปตามเกลียวเกลียวของตัวหนอน ซึ่งนำไปสู่การหมุนของเพลาแขนบังคับเลี้ยว หนอนคู่เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อเกียร์อื่น ๆ ต้องใช้การหล่อลื่นและดังนั้นน้ำมันจึงถูกเทลงในตัวเรือนเกียร์พวงมาลัยซึ่งระบุยี่ห้อไว้ในคำแนะนำสำหรับรถยนต์ ผลของการทำงานร่วมกันของคู่ "ตัวหนอน - ลูกกลิ้ง" คือการเปลี่ยนแปลงของการหมุนพวงมาลัยเป็นการหมุนของแขนบังคับเลี้ยวในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่ง จากนั้นแรงจะถูกส่งไปยังไดรฟ์บังคับเลี้ยวและจากนั้นไปยังล้อบังคับเลี้ยว (ด้านหน้า)

เฟืองบังคับเลี้ยวที่ใช้กับกลไกแบบตัวหนอนประกอบด้วย:

แรงฉุดด้านขวาและด้านซ้าย

แรงขับปานกลาง,

คันโยกลูกตุ้ม,

แขนหมุนล้อขวาและซ้าย

แต่ละ เน็คไทร็อดมีบานพับที่ปลายเพื่อให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของเฟืองบังคับเลี้ยวสามารถหมุนได้อย่างอิสระเมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆ และลำตัวในระนาบต่างๆ

ข้อดีของกลไกลูกกลิ้งตัวหนอน ได้แก่ :

แนวโน้มต่ำในการถ่ายโอนแรงกระแทกจากการกระแทกบนถนน

มุมบังคับเลี้ยวขนาดใหญ่

ความเป็นไปได้ของการถ่ายโอนกำลังสูง

ข้อเสียคือ:

แท่งและข้อต่อจำนวนมากพร้อมฟันเฟืองที่สะสมอยู่ตลอดเวลา

- พวงมาลัย "หนัก" และไม่รู้ข้อมูล

ความยากลำบากในเทคโนโลยีการผลิต

ประเภทเกียร์พวงมาลัย "สกรู-น็อต-เซกเตอร์"

ข้าว. 2 ประเภทเกียร์พวงมาลัย "สกรู - น็อตบอล - ราง - เซกเตอร์"

1 - ผู้จัดจำหน่าย;

3 - ลูกบอลพร้อมท่อหมุนเวียน

4 - รางลูกสูบ;

5 -- ภาคฟัน;

6 - เพลา bipod;

7 -- วาล์วจำกัด

มีชื่อเต็มว่า "screw-ball nut-rail-sector" สกรู 2 ซึ่งสิ้นสุดเพลาพวงมาลัยจะดันแร็คลูกสูบ 4 ไปตามแกนผ่านลูกบอล 3 ที่หมุนเวียนไปตามเกลียว และในทางกลับกัน ก็เปลี่ยนส่วนเกียร์ 5 ของแขนบังคับเลี้ยว เนื่องจากความสามารถในการส่งโมเมนต์ขนาดใหญ่ จึงถูกติดตั้งบนรถบรรทุก รถปิคอัพ และ SUV ขนาดใหญ่ทำงานในสภาวะที่รุนแรง

ข้อดีของกลไกการบังคับเลี้ยว "น็อต-แร็ค-เซกเตอร์":

ความเป็นไปได้ของการออกแบบอัตราทดเกียร์สูง

ข้อเสียของกลไกการบังคับเลี้ยว "ส่วนน็อตรางสกรู":

ไม่ใช่เทคโนโลยี

แพง

ขนาดใหญ่

หนัก

เกียร์พวงมาลัย ประเภทแร็ค

ในกลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พีเนียน แรงจะถูกส่งไปยังล้อโดยใช้เฟืองเดือยหรือเฟืองเกลียวที่ติดตั้งอยู่ในตลับลูกปืน และแร็คแอนด์พิเนียนเคลื่อนที่ในบูชไกด์ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีฟันเฟือง แร็คจะถูกกดเข้ากับเฟืองโดยสปริง เฟืองบังคับเลี้ยวเชื่อมต่อด้วยเพลากับพวงมาลัย และแร็คเชื่อมต่อกับแท่งขวางสองอัน ซึ่งสามารถติดตั้งตรงกลางหรือปลายแร็คได้ เลี้ยวเต็มพวงมาลัยจากตำแหน่งสุดขั้วหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งจะดำเนินการใน 1.75 ... 2.5 รอบของพวงมาลัย อัตราทดเกียร์ของกลไกถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของจำนวนรอบการหมุนของล้อเฟือง เท่ากับจำนวนรอบการหมุนของพวงมาลัย กับระยะการเคลื่อนที่ของแร็ค

กลไกการบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนประกอบด้วยข้อเหวี่ยงที่หล่อจากโลหะผสมอะลูมิเนียม มีการติดตั้งเฟืองขับในช่องเหวี่ยงบนตลับลูกปืนและลูกกลิ้ง มีการทำเครื่องหมายบนเหวี่ยงและบนอับเรณูเพื่อการประกอบกลไกการบังคับเลี้ยวที่ถูกต้อง ล้อที่มีฟันติดอยู่กับชั้นวางที่มีฟันซึ่งกดกับล้อที่มีฟันด้วยสปริงผ่านตัวหยุดโลหะเซรามิก สปริงถูกกดด้วยน๊อตพร้อมวงแหวนยึด ทำให้เกิดการต้านทานการคลายน็อต ตัวหยุดแบบสปริงช่วยอำนวยความสะดวกในการมีส่วนร่วมของล้อเฟืองกับแร็คเกียร์ตลอดระยะชัก รางวางอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งบนตัวหยุด และปลายอีกด้านหนึ่งบนปลอกพลาสติกแบบแยกส่วน การเดินทางของชั้นวางจำกัดในทิศทางเดียวโดยกดวงแหวนลงบนชั้นวาง และในอีกทิศทางหนึ่งโดยบุชชิ่งของบานพับยางโลหะของแกนบังคับเลี้ยวซ้าย ช่องของเหวี่ยงของกลไกการบังคับเลี้ยวได้รับการปกป้องจากการปนเปื้อนด้วยฝาครอบลูกฟูก

เพลาพวงมาลัยเชื่อมต่อกับเฟืองขับ ข้อต่อยางยืด. ส่วนบนของเพลารองรับด้วยลูกบอล แบริ่งเรเดียล, กดเข้าไปในท่อยึด บน ปลายบนเพลาบนร่องฟันผ่านชิ้นส่วนลดแรงสั่นสะเทือนถูกยึดด้วยน็อตเข้ากับพวงมาลัย

พวงมาลัยพาวเวอร์แปรผัน

ใกล้ตำแหน่งศูนย์ของพวงมาลัยเมื่อขับเป็นเส้นตรงบน ความเร็วสูง, ความคมชัดที่มากเกินไปของพวงมาลัยเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาทำให้คนขับตึงเครียด ในทางกลับกัน เมื่อจอดรถหรือเลี้ยว ฉันต้องการอัตราทดเกียร์ที่เล็กลง - เพื่อหมุนพวงมาลัยในมุมที่เล็กที่สุด ในการทำเช่นนี้ มีกลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนหลายแบบ

นี่คือการทำงานของแร็คอัตราส่วนแปรผันของ ZF และการบังคับเลี้ยวแบบปีกนก ที่นี่โปรไฟล์ของฟันแร็คและบ่าเฟืองจะเปลี่ยนไป

ใช้แร็คแอนด์พิเนียนของฮอนด้า (Variable Gear Ratio) รถยนต์ฮอนด้า NSX

บริษัท ZF ใช้แร็คฟันเฟืองที่มีรูปแบบแปรผัน: ในโซนใกล้ศูนย์ ฟันเป็นรูปสามเหลี่ยม และใกล้กับขอบมากขึ้น พวกมันเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมู เกียร์มีส่วนร่วมกับไหล่ที่แตกต่างกันซึ่งช่วยเปลี่ยนอัตราทดเกียร์เล็กน้อย และอีกทางเลือกหนึ่งที่ซับซ้อนกว่านั้นถูกใช้โดย Honda กับซูเปอร์คาร์ NSX ของพวกเขา ที่นี่ฟันแร็คแอนด์พิเนียนถูกสร้างขึ้นด้วยระยะพิทช์ โปรไฟล์ และความโค้งที่หลากหลาย จริงอยู่ เกียร์ต้องขยับขึ้นและลง แต่อัตราทดเกียร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในช่วงกว้างกว่ามาก

ตัวขับพวงมาลัยประกอบด้วยแท่งแนวนอนสองอันและสวิงอาร์มของเสายืดไสลด์ของระบบกันสะเทือนด้านหน้า แท่งเชื่อมต่อกับสวิงอาร์มโดยใช้ข้อต่อลูก สวิงอาร์มเชื่อมกับสตรัทช่วงล่างด้านหน้า ก้านส่งกำลังไปยังแขนเดือยของเสากันสะเทือนล้อแบบยืดได้และหมุนไปทางขวาหรือซ้ายตามลำดับ

ประโยชน์ของการบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียน ได้แก่:

น้ำหนักเบา

ความกะทัดรัด

ราคาถูก

จำนวนท่อนและบานพับขั้นต่ำ

ง่ายต่อการเชื่อมต่อเกียร์พวงมาลัยกับพวงมาลัย

ส่งกำลังโดยตรง

ความแข็งแกร่งและประสิทธิภาพสูง

ติดตั้งง่ายด้วยบูสเตอร์ไฮดรอลิก

ข้อบกพร่อง:

เนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่าย การกดจากล้อจะถูกส่งไปยังพวงมาลัย

ความยากลำบากในการผลิตกลไกที่มีอัตราทดเกียร์สูง ดังนั้น กลไกดังกล่าวจึงไม่เหมาะสำหรับเครื่องจักรหนัก

การเลือกและเหตุผลของการออกแบบที่เลือก

ในแง่ของเทคโนโลยี ราคา และคุณภาพการออกแบบ กลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พีเนียนนั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับรูปแบบการขับเคลื่อนล้อหน้าและระบบกันสะเทือนของ McPherson ให้ความสะดวกและความแม่นยำในการบังคับเลี้ยวที่มากขึ้น

เมื่อออกแบบรถยนต์ VAZ-2123 พวกเขาพยายามใช้โหนดให้ได้มากที่สุดจากรุ่น VAZ-2121 ดังนั้นจึงมีการติดตั้งกลไกประเภท "ลูกกลิ้งตัวหนอน" บนรถ อย่างไรก็ตาม เชฟโรเลต นิวาไม่ใช่ SUV ทรงพลังเพื่อที่จะแนะนำให้ใส่กลไกนี้ลงไป มันมีราคาแพงกว่า ซับซ้อนทางเทคโนโลยี หนักกว่า โอกาสที่ให้รถ เฟืองตัวหนอน, ไม่ได้ใช้ใน อย่างเต็มที่. เมื่อใช้ reykm จะไม่รวมความเข้มข้นของความเครียดจากกลไกการบังคับเลี้ยวที่ชิ้นส่วนด้านข้าง ไม่จำเป็นต้องเสริมความแข็งแกร่งที่ตำแหน่งที่ติดกลไก

ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้ ฉันคิดว่าจำเป็นต้องเปลี่ยนกลไกลูกกลิ้งตัวหนอนด้วยกลไกแร็คแอนด์พิเนียนที่ถูกกว่า เบากว่า และมีเทคโนโลยีล้ำหน้ากว่า ซึ่งให้ความสะดวกและความแม่นยำในการบังคับเลี้ยวที่จำเป็น

เนื่องจากชนิดของกลไกจะถูกแทนที่ จำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงจำนวนมากในการออกแบบส่วนประกอบและส่วนประกอบอื่น ๆ :

เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะวางกลไกของแร็คแอนด์พิเนียนไว้ด้านหลังเพลาของล้อหน้า เราจึงวางกลไกไว้ด้านหน้าเพลา

เพื่อเพิ่มพื้นที่ว่างระหว่างถาดเครื่องยนต์และส่วนต่างของราง เราเปลี่ยนเฟืองท้ายแกนไขว้ตามระยะทางเดียวกัน (20.5 มม.) ไปข้างหลัง ซึ่งจะไม่เปลี่ยนความสมดุลของชุดประกอบทั้งหมด

เนื่องจากรางตั้งอยู่ด้านหน้าเพลาดังนั้น หยุดสนับสนุนต้องวางล้อไว้ด้านหลัง

ในบทความก่อนหน้านี้ในหัวข้อ "" เราพบว่าเหตุใดรถยนต์จึงจำเป็นต้องมีกลไกบังคับเลี้ยว และเหตุใดจึงมีข้อกำหนดดังกล่าว และตอนนี้เรามาดูประเภทของพวงมาลัยที่ติดตั้งในรถยนต์สมัยใหม่กัน

เป็นเวลานานนักออกแบบยานยนต์ไม่ได้คิดเกี่ยวกับพวงมาลัยเพาเวอร์ด้วยซ้ำ ข้อกำหนดที่ต่ำสำหรับการจัดการและความสบายและหน้าสัมผัสเล็กๆ ของยางที่ค่อนข้างแคบทำให้สามารถจัดการโดยใช้กำลังคนเพียงคนเดียวได้ แม้จะขับรถบรรทุกหนักก็ตาม มีเพียงวิธีเดียวที่จะลดแรงกดบนพวงมาลัย: เพื่อเพิ่มอัตราทดเกียร์ของตัวขับและเส้นผ่านศูนย์กลางของพวงมาลัย และด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าคนขับจะต้องเล่นรอบห้าหรือหกรอบด้วยพวงมาลัยขนาดใหญ่ตั้งแต่ไฟดับไปจนถึงไฟดับ และความแม่นยำในการควบคุมจะต่ำ ผมต้องทนกับมัน

อย่างแรก พวงมาลัยเพาเวอร์ปรากฏบนอุปกรณ์หนัก - รถบรรทุกเหมืองแร่. มันเกิดขึ้นในช่วงปลายยุค 30 ก่อนสงคราม จริงในตอนแรกพวกเขาเริ่มใช้แอมพลิฟายเออร์นิวเมติก - พวกมันเรียบง่ายและขับเคลื่อนโดยคอมเพรสเซอร์หรือ ท่อร่วมไอดี. แต่ระบบไฮดรอลิกส์ถึงแม้จะซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าระบบนิวเมติก แต่ก็ทำงานได้เงียบและแม่นยำกว่า นักออกแบบรถยนต์หยุดอยู่กับที่ ในปี ค.ศ. 1951 รถสต็อก Chrysler Crown Imperial เป็นคนแรกที่ติดตั้ง Hydraguide ดีเด่นเช่น อุปกรณ์มาตรฐาน. และในยุโรปในปี 1954 Citroen DS 19 ได้ซื้อบูสเตอร์ไฮดรอลิก

เกียร์พวงมาลัย.
กลไกการบังคับเลี้ยวทำหน้าที่เพิ่มและส่งไปยังเกียร์บังคับเลี้ยวตามความพยายามของผู้ขับขี่ไปยังพวงมาลัย ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล ส่วนใหญ่จะใช้เกียร์บังคับเลี้ยวแบบหนอนและแร็คแอนด์พิเนียน ข้อดีของกลไก "ลูกกลิ้งตัวหนอน" ได้แก่ แนวโน้มต่ำในการถ่ายโอนแรงกระแทกจากการกระแทกของถนน มุมการหมุนของล้อขนาดใหญ่ ความเป็นไปได้ของการถ่ายโอนกำลังขนาดใหญ่ ข้อเสียคือมีก้านและข้อต่อจำนวนมากที่มีฟันเฟืองสะสมอยู่ตลอด พวงมาลัยที่ "หนัก" และไม่มีข้อมูล ในที่สุดข้อเสียก็มีมากกว่าข้อดี บน รถยนต์สมัยใหม่อุปกรณ์ดังกล่าวไม่ได้ใช้จริง

ที่พบมากที่สุดในปัจจุบันคือกลไกการบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียน น้ำหนักเบา กระทัดรัด ราคาถูกจำนวนแท่งและบานพับขั้นต่ำ - ทั้งหมดนี้นำไปสู่การใช้อย่างแพร่หลาย กลไกพิเนียนและแร็คเหมาะอย่างยิ่งสำหรับรูปแบบการขับเคลื่อนล้อหน้า และช่วยให้บังคับเลี้ยวได้ง่ายและแม่นยำยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อเสียอยู่ด้วย: เนื่องจากความเรียบง่ายของการออกแบบ การกดจากล้อจะถูกส่งไปยังพวงมาลัย และสำหรับเครื่องจักรกลหนัก กลไกดังกล่าวไม่เหมาะทั้งหมด

เกียร์พวงมาลัย.

ไดรฟ์บังคับเลี้ยวได้รับการออกแบบเพื่อถ่ายเทแรงจากกลไกการบังคับเลี้ยวไปยังล้อที่บังคับเลี้ยว ในขณะที่ทำให้แน่ใจว่าการหมุนจะอยู่ที่มุมที่ไม่เท่ากัน ถ้าล้อทั้งสองหมุนเท่ากัน ล้อด้านในจะขูดบนถนน (เลื่อนไปด้านข้าง) ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการบังคับเลี้ยวลดลง การลื่นไถลซึ่งทำให้เกิดความร้อนและการสึกหรอของล้อเพิ่มขึ้น สามารถขจัดได้โดยการหมุนล้อด้านในให้มากกว่าล้อด้านนอก เมื่อเข้าโค้ง ล้อแต่ละล้อจะอธิบายวงกลมของตัวเองที่แตกต่างจากอีกล้อหนึ่ง และล้อด้านนอก (ห่างจากศูนย์กลางของวงเลี้ยวมากที่สุด) จะเคลื่อนที่ไปตามรัศมีที่ใหญ่กว่าวงใน และเนื่องจากพวกมันมีจุดศูนย์กลางการหมุนร่วมกัน ดังนั้น ล้อด้านในจะต้องหมุนในมุมที่มากกว่าล้อด้านนอก สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ด้วยการออกแบบที่เรียกว่า "พวงมาลัยรูปสี่เหลี่ยมคางหมู" ซึ่งรวมถึงแขนสวิงและก้านผูกพร้อมบานพับ อัตราส่วนที่จำเป็นของมุมการหมุนของล้อนั้นมาจากการเลือกมุมเอียงของคันบังคับเลี้ยวที่สัมพันธ์กับแกนตามยาวของรถและความยาวของคันบังคับเลี้ยวและแกนตามขวาง

- แบบหนอนเฟืองพวงมาลัยประกอบด้วย:
- พวงมาลัยพร้อมเพลา,
- ข้อเหวี่ยงเฟืองตัวหนอน,
- คู่ของ "ลูกกลิ้งตัวหนอน"
- แขนบังคับเลี้ยว

ในข้อเหวี่ยงของกลไกการบังคับเลี้ยว "ลูกกลิ้งตัวหนอน" คู่หนึ่งอยู่ในการมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่อง ตัวหนอนไม่มีอะไรมากไปกว่าปลายล่างของแกนพวงมาลัย และในทางกลับกัน ลูกกลิ้งจะอยู่ที่เพลาพวงมาลัย เมื่อหมุนพวงมาลัย ลูกกลิ้งจะเริ่มเคลื่อนไปตามเกลียวเกลียวของตัวหนอน ซึ่งนำไปสู่การหมุนของเพลาแขนบังคับเลี้ยว หนอนคู่เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อเกียร์อื่น ๆ ต้องใช้การหล่อลื่นและดังนั้นน้ำมันจึงถูกเทลงในตัวเรือนเกียร์พวงมาลัยซึ่งระบุยี่ห้อไว้ในคำแนะนำสำหรับรถยนต์ ผลของการทำงานร่วมกันของคู่ "ตัวหนอน - ลูกกลิ้ง" คือการเปลี่ยนแปลงของการหมุนพวงมาลัยเป็นการหมุนของแขนบังคับเลี้ยวในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่ง จากนั้นแรงจะถูกส่งไปยังไดรฟ์บังคับเลี้ยวและจากนั้นไปยังล้อบังคับเลี้ยว (ด้านหน้า) ยานพาหนะสมัยใหม่ใช้แกนพวงมาลัยนิรภัยที่สามารถพับหรือหักได้หากคนขับชนพวงมาลัยระหว่างที่เกิดอุบัติเหตุ เพื่อป้องกันการบาดเจ็บที่หน้าอกอย่างรุนแรง

เฟืองพวงมาลัยใช้กับเฟืองตัวหนอนรวมถึง:
- แรงฉุดด้านข้างขวาและซ้าย
- แรงขับเฉลี่ย
- คันโยกลูกตุ้ม
- แขนหมุนล้อขวาและซ้าย

แกนบังคับเลี้ยวแต่ละอันมีบานพับที่ปลายเพื่อให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของเฟืองบังคับเลี้ยวสามารถหมุนได้อย่างอิสระเมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆ และลำตัวในระนาบต่างๆ

- กลไกการบังคับเลี้ยว "ปีกนก - แร็ค"

พวงมาลัยนี้แรงจะถูกส่งไปยังล้อโดยใช้เดือยหรือเฟืองเกลียวที่ติดตั้งอยู่ในตลับลูกปืนและแร็คฟันเฟืองเคลื่อนที่ในบูชไกด์ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีฟันเฟือง แร็คจะถูกกดเข้ากับเฟืองโดยสปริง เฟืองบังคับเลี้ยวเชื่อมต่อด้วยเพลากับพวงมาลัย และแร็คเชื่อมต่อกับแท่งขวางสองอัน ซึ่งสามารถติดตั้งตรงกลางหรือปลายแร็คได้ กลไกเหล่านี้มีอัตราทดเกียร์เล็กน้อย ซึ่งทำให้สามารถหมุนพวงมาลัยไปยังตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว การหมุนพวงมาลัยแบบเต็มจากตำแหน่งสุดขั้วหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งจะดำเนินการใน 1.75 ... 2.5 รอบของพวงมาลัย

ช่วยให้หมุนพวงมาลัยได้โดยไม่ต้องใช้แรงมากบนพวงมาลัย สามารถทำได้โดยการเพิ่มอัตราทดเกียร์พวงมาลัย อย่างไรก็ตาม อัตราทดเกียร์ถูกจำกัดด้วยจำนวนรอบของพวงมาลัย หากคุณเลือกอัตราทดเกียร์ที่มีจำนวนรอบการหมุนของพวงมาลัยมากกว่า 2-3 ครั้ง เวลาที่ใช้ในการเลี้ยวรถจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และนี่เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้เนื่องจากสภาพการจราจร ดังนั้นอัตราทดเกียร์ในกลไกการบังคับเลี้ยวจึงถูกจำกัดไว้ภายใน 20-30 และเพื่อลดแรงกดบนพวงมาลัย แอมพลิฟายเออร์จึงถูกสร้างขึ้นในกลไกการบังคับเลี้ยวหรือตัวขับ

ข้อ จำกัด ของอัตราทดเกียร์ของกลไกการบังคับเลี้ยวนั้นสัมพันธ์กับคุณสมบัติของการย้อนกลับเช่นความสามารถในการส่งการหมุนถอยหลังผ่านกลไกไปยังพวงมาลัย ด้วยอัตราทดเกียร์ขนาดใหญ่ ความเสียดทานในการใส่เกียร์ของกลไกจะเพิ่มขึ้น คุณสมบัติการกลับตัวจะหายไป และการกลับตัวของล้อที่บังคับเลี้ยวได้เองหลังจากหมุนไปยังตำแหน่งตรงเป็นไปไม่ได้

กลไกการบังคับเลี้ยวขึ้นอยู่กับประเภทของเฟืองบังคับเลี้ยวแบ่งออกเป็น:

หนอน,

สกรู,

เกียร์.

กลไกการบังคับเลี้ยวพร้อมระบบส่งกำลังแบบตัวหนอน - ลูกกลิ้งมีตัวหนอนจับจ้องอยู่ที่เพลาพวงมาลัยเป็นลิงค์นำและติดตั้งลูกกลิ้ง แบริ่งลูกกลิ้งบนเพลาเดียวกันกับ bipod เพื่อให้มีส่วนร่วมอย่างสมบูรณ์กับ มุมสูงการเปลี่ยนเวิร์มการตัดเวิร์มจะดำเนินการตามส่วนโค้งของวงกลม - ทรงกลม เวิร์มดังกล่าวเรียกว่า globoid

ในกลไกสกรู การหมุนของสกรูที่เกี่ยวข้องกับเพลาบังคับเลี้ยวจะถูกส่งไปยังน็อต ซึ่งลงท้ายด้วยชั้นวางที่ยึดกับส่วนเกียร์ และส่วนนั้นติดตั้งบนเพลาเดียวกันกับ bipod กลไกการบังคับเลี้ยวดังกล่าวเกิดจากเฟืองบังคับเลี้ยวของประเภทสกรูน็อต

ในกลไกการบังคับเลี้ยวของเฟือง เฟืองบังคับเลี้ยวนั้นประกอบขึ้นจากเฟืองทรงกระบอกหรือเฟืองดอกจอก รวมถึงเฟืองแบบแร็คแอนด์พิเนียนด้วย ในระยะหลังเดือยเกียร์เชื่อมต่อกับเพลาพวงมาลัยและแร็คที่ประกบกับฟันเฟืองทำหน้าที่เป็นแรงขับตามขวาง เกียร์แบบแร็คแอนด์พิเนียนและเฟืองลูกกลิ้งตัวหนอนส่วนใหญ่จะใช้ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล เนื่องจากมีอัตราทดเกียร์ที่ค่อนข้างเล็ก สำหรับรถบรรทุก ใช้เฟืองบังคับเลี้ยวของประเภทเฟืองตัวหนอนและส่วนน็อตสกรู ซึ่งติดตั้งแอมพลิฟายเออร์ในกลไกหรือแอมพลิฟายเออร์ที่อยู่ในเฟืองบังคับเลี้ยว

3.2 เกียร์พวงมาลัย.

การออกแบบระบบขับเคลื่อนพวงมาลัยแตกต่างกันไปตามตำแหน่งของคันโยกและแกนที่ประกอบขึ้นเป็นแกนบังคับเลี้ยวที่สัมพันธ์กับเพลาหน้า หากรูปสี่เหลี่ยมคางหมูพวงมาลัยอยู่ที่ด้านหน้าของเพลาหน้า การออกแบบไดรฟ์บังคับเลี้ยวดังกล่าวจะเรียกว่ารูปสี่เหลี่ยมคางหมูที่พวงมาลัยด้านหน้า โดยมีตำแหน่งด้านหลัง - สี่เหลี่ยมคางหมูด้านหลัง การออกแบบระบบกันสะเทือนล้อหน้ามีอิทธิพลอย่างมากต่อการออกแบบและเลย์เอาต์ของสี่เหลี่ยมคางหมูพวงมาลัย

ด้วยระบบกันสะเทือนแบบพึ่งพา (รูปที่ 2. (a)) พวงมาลัยมีการออกแบบที่เรียบง่ายกว่าเนื่องจากประกอบด้วยชิ้นส่วนขั้นต่ำ ไทรอยด์ในกรณีนี้ถูกทำให้เป็นส่วนประกอบ และ bipod จะแกว่งในระนาบขนานกับแกนตามยาวของรถ คุณสามารถขับด้วย bipod ที่แกว่งในระนาบขนานกับ เพลาหน้า. จากนั้นจะไม่มีแรงขับตามยาวและแรงจาก bipod จะถูกส่งตรงไปยังแรงขับตามขวางสองอันที่เชื่อมต่อกับรองแหนบล้อ

ด้วยการระงับล้อหน้าแบบอิสระ (รูปที่ 2 (b)) รูปแบบการขับเคลื่อนพวงมาลัยมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น ในกรณีนี้ ชิ้นส่วนขับเคลื่อนเพิ่มเติมปรากฏขึ้นซึ่งไม่อยู่ในรูปแบบระบบกันสะเทือนล้อแบบพึ่งพาอาศัยกัน มีการเปลี่ยนแปลงการออกแบบแกนบังคับเลี้ยวตามขวาง มันทำผ่าซึ่งประกอบด้วยสามส่วน: แกนขวางหลักและแท่งสองข้าง - ซ้ายและขวา เพื่อรองรับแรงขับหลักจะใช้คันโยกลูกตุ้มซึ่งมีรูปร่างและขนาดสอดคล้องกับ bipod การเชื่อมต่อด้านข้าง แท่งขวางด้วยคันโยกรองแหนบหมุนและข้อต่อขวางหลักทำด้วยบานพับที่ช่วยให้ล้อเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในระนาบแนวตั้ง รูปแบบการพิจารณาของเฟืองพวงมาลัยนั้นใช้เป็นหลักในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล

ระบบขับเคลื่อนพวงมาลัยซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมการเลี้ยวของรถ ไม่เพียงแต่ให้ความสามารถในการหมุนล้อที่บังคับเลี้ยวเท่านั้น แต่ยังช่วยให้ล้อสั่นเมื่อชนกระแทกถนน ในกรณีนี้ ชิ้นส่วนขับเคลื่อนจะได้รับการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ในระนาบแนวตั้งและแนวนอน และเมื่อหมุน จะส่งแรงที่หมุนล้อ การเชื่อมต่อของชิ้นส่วนสำหรับโครงร่างการขับเคลื่อนใด ๆ นั้นดำเนินการโดยใช้ข้อต่อทรงกลมหรือทรงกระบอก

ข้อกำหนดต่อไปนี้ใช้กับกลไกการบังคับเลี้ยว:
- อัตราทดเกียร์ที่เหมาะสมซึ่งกำหนดอัตราส่วนระหว่างมุมการหมุนที่ต้องการของพวงมาลัยและแรงที่อยู่บนนั้น - การสูญเสียพลังงานเล็กน้อยระหว่างการทำงาน ( ประสิทธิภาพสูง);
- ความเป็นไปได้ที่พวงมาลัยจะกลับสู่ตำแหน่งที่เป็นกลางโดยธรรมชาติหลังจากที่คนขับหยุดจับพวงมาลัยในตำแหน่งเลี้ยว
- ช่องว่างเล็ก ๆ ในข้อต่อที่เคลื่อนไหวเพื่อให้แน่ใจว่าฟันเฟืองต่ำหรือ freewheelพวงมาลัย;
- ความน่าเชื่อถือสูง

รถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่แพร่หลายที่สุดในปัจจุบันคือกลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียน

กลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนที่ไม่มีบูสเตอร์ไฮดรอลิก:
1 - ปก;
2 - แทรก;
3 - สปริง;
4 - พินบอล;
5 - ลูกหมาก;
6 - เน้น;
7 - แร็คพวงมาลัย;
8 - เกียร์

การออกแบบกลไกดังกล่าวรวมถึงเฟืองที่ติดตั้งบนเพลาพวงมาลัยและแร็คเกียร์ที่เกี่ยวข้อง เมื่อหมุนพวงมาลัย แร็คจะเคลื่อนที่ไปทางขวาหรือซ้าย และหมุนล้อที่บังคับเลี้ยวผ่านแกนบังคับเลี้ยวที่ติดอยู่กับแร็ค
สาเหตุของการใช้กลไกดังกล่าวอย่างแพร่หลายในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลคือ: การออกแบบที่เรียบง่าย น้ำหนักเบาและต้นทุนการผลิต ประสิทธิภาพสูง แท่งและบานพับจำนวนเล็กน้อย นอกจากนี้ โครงพวงมาลัยแบบแร็คแอนด์พีเนียนที่วางข้ามตัวรถ ทำให้มีพื้นที่เหลือเฟือใน ห้องเครื่องเพื่อรองรับเครื่องยนต์ เกียร์ และส่วนประกอบอื่นๆ ของรถยนต์ พวงมาลัยแบบแร็คแอนด์พิเนียนมีความแข็งแกร่งสูง ซึ่งให้การควบคุมรถที่แม่นยำยิ่งขึ้นในระหว่างการหลบหลีกที่เฉียบคม
ในเวลาเดียวกัน กลไกการบังคับเลี้ยวของแร็คแอนด์พิเนียนก็มีข้อเสียหลายประการเช่นกัน: เพิ่มความไวต่อแรงกระแทกจากการกระแทกบนถนนและการส่งแรงกระแทกเหล่านี้ไปยังพวงมาลัย แนวโน้มในการบังคับเลี้ยวแบบสั่น, การโหลดชิ้นส่วนที่เพิ่มขึ้น, ความยากในการติดตั้งกลไกการบังคับเลี้ยวบนรถยนต์ที่มีระบบกันสะเทือนของพวงมาลัยแบบพึ่งพา ซึ่งเป็นการจำกัดขอบเขตของการใช้กลไกบังคับเลี้ยวประเภทนี้กับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลเท่านั้น (โดยมีภาระในแนวตั้งบนเพลาบังคับเลี้ยวสูงสุด 24 kN) ด้วย ระงับอิสระพวงมาลัย

แร็คพวงมาลัยเพาเวอร์และปีกนก:
1 - ของเหลวภายใต้แรงดันสูง
2 - ลูกสูบ;
3 - ของเหลวภายใต้แรงดันต่ำ
4 - เกียร์;
5 - แร็คพวงมาลัย;
6 - ผู้จัดจำหน่ายบูสเตอร์ไฮดรอลิก
7 - คอพวงมาลัย;
8 - ปั๊มบูสเตอร์ไฮดรอลิก
9 - อ่างเก็บน้ำสำหรับของเหลว
10 - องค์ประกอบระงับ

ประเภทเฟืองบังคับเลี้ยว "ลูกกลิ้งตัวหนอนทรงกลม" ไม่มีบูสเตอร์ไฮดรอลิก:
1 - ลูกกลิ้ง;
2 - หนอน

รถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่มีระบบกันสะเทือนของพวงมาลัยแบบพึ่งพิง รถบรรทุกขนาดเล็กและรถโดยสาร รถยนต์ กากบาทสูงตามกฎแล้วมีกลไกการบังคับเลี้ยวของประเภท "globoidal worm-roller" ก่อนหน้านี้กลไกดังกล่าวยังใช้กับรถยนต์ที่มีระบบกันสะเทือนแบบอิสระ (เช่นตระกูล VAZ-2105, -2107) แต่ในปัจจุบันกลไกการบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนได้ถูกแทนที่ด้วยกลไกดังกล่าว
ประเภทกลไก "ลูกกลิ้งหนอนทรงกลม"มีความหลากหลาย เฟืองตัวหนอนและประกอบด้วยตัวหนอนทรงกลมที่เชื่อมต่อกับเพลาพวงมาลัย (ตัวหนอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแปรผัน) และลูกกลิ้งที่ติดตั้งอยู่บนเพลา บนเพลาเดียวกันด้านนอกตัวเกียร์พวงมาลัยมีการติดตั้งคันโยก (bipod) ซึ่งเชื่อมต่อกับก้านเกียร์พวงมาลัย การหมุนของพวงมาลัยช่วยให้ลูกกลิ้งหมุนเหนือตัวหนอน แกนหมุนสองขา และพวงมาลัยหมุนได้
เมื่อเปรียบเทียบกับกลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียน เฟืองตัวหนอนจะไวต่อการส่งแรงกระแทกจากการกระแทกถนนน้อยกว่า ให้มุมบังคับเลี้ยวสูงสุดขนาดใหญ่ของล้อบังคับ (ความคล่องตัวของรถดีขึ้น) พอดีกับระบบกันสะเทือนแบบพึ่งพาอาศัยกัน และอนุญาตให้เคลื่อนย้ายขนาดใหญ่ กองกำลัง. บางครั้งใช้เกียร์หนอนในรถยนต์ ชั้นสูงและน้ำหนักตายขนาดใหญ่พร้อมระบบกันสะเทือนแบบอิสระของล้อบังคับ แต่ในกรณีนี้การออกแบบของเฟืองบังคับเลี้ยวจะซับซ้อนมากขึ้น - มีการเพิ่มแกนพวงมาลัยและคันโยกลูกตุ้มเพิ่มเติม นอกจากนี้เฟืองตัวหนอนยังต้องได้รับการปรับแต่งและมีราคาแพงในการผลิต

กลไกการบังคับเลี้ยวของประเภท "สกรูบอลน็อตแร็คฟันเซกเตอร์" โดยไม่มีบูสเตอร์ไฮดรอลิก (a):
1 - เหวี่ยง;
2 - สกรูพร้อมน็อตบอล;
3 - ส่วนเพลา;
4 - ปลั๊กฟิลเลอร์;
5 - ชิม;
6 - เพลา;
7 - ซีลเพลาพวงมาลัย;
8 - bipod;
9 - ปก;
10 - ซีลส่วนเพลา;
11 - วงแหวนรอบนอกของแบริ่งของภาคเพลา;
12 - แหวนยึด;
13 - แหวนปิดผนึก;
14 - ฝาครอบด้านข้าง;
15 - ไม้ก๊อก;
พร้อมบูสเตอร์ไฮดรอลิกในตัว (b):
1 - น็อตปรับ;
2 - แบริ่ง;
3 - แหวนปิดผนึก;
4 - สกรู;
5 - เหวี่ยง;
6 - รางลูกสูบ;
7 - ผู้จัดจำหน่ายไฮดรอลิก
8 - ข้อมือ;
9 - เคลือบหลุมร่องฟัน;
10 - เพลาอินพุต;
11 - ส่วนเพลา;
12 - ฝาครอบป้องกัน;
13 - แหวนยึด;
14 - แหวนปิดผนึก;
15 - วงแหวนรอบนอกของแบริ่งของภาคเพลา;
16 - ฝาครอบด้านข้าง;
17 - น็อต;
18 - สายฟ้า

กลไกบังคับเลี้ยวที่พบบ่อยที่สุดสำหรับรถบรรทุกหนักและรถโดยสารประจำทางคือกลไก "ส่วนน็อตแร็คฟันแบบสกรูบอล" บางครั้งกลไกการบังคับเลี้ยวประเภทนี้สามารถพบได้ในรถยนต์ขนาดใหญ่และมีราคาแพง (Mercedes, เรนจ์ โรเวอร์และอื่น ๆ.).
เมื่อหมุนพวงมาลัย เพลาของกลไกที่มีร่องเกลียวจะหมุนและน็อตที่ใส่เข้าไปจะเคลื่อนที่ ในกรณีนี้ น็อตซึ่งมีแร็คฟันเฟืองอยู่ด้านนอก จะหมุนส่วนที่เป็นฟันของก้านไบพอด เพื่อลดแรงเสียดทานในคู่สกรูน็อต แรงจะถูกส่งผ่านโดยใช้ลูกบอลที่หมุนเวียนอยู่ในร่องเกลียว กลไกการบังคับเลี้ยวนี้มีข้อดีเช่นเดียวกับเฟืองตัวหนอนที่กล่าวถึงข้างต้น แต่มีประสิทธิภาพสูง ช่วยให้คุณถ่ายเทกำลังขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และผสมผสานกันอย่างลงตัวกับ บูสเตอร์ไฮดรอลิกพวงมาลัย.
ก่อนหน้านี้ รถบรรทุกเป็นไปได้ที่จะพบกับกลไกการบังคับเลี้ยวประเภทอื่น ๆ เช่น "ภาคส่วนด้านหนอน", "ข้อเหวี่ยง", "สกรูน็อต - คันโยก" สำหรับรถยนต์สมัยใหม่ กลไกดังกล่าวไม่ได้ใช้งานจริงเนื่องจากความซับซ้อน ความจำเป็นในการปรับเปลี่ยนและประสิทธิภาพต่ำ

บ้าน » ไฟภายนอกรถ » แกนพวงมาลัยคืออะไร. กลไกการบังคับเลี้ยวของรถยนต์ พวงมาลัยแร็คแอนด์พิเนียน