Kemudi mobil: perangkat, persyaratan

2024 Pengarang: Erin Ralphs | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-19 17:02

Sistem kemudi adalah salah satu yang paling dasar di dalam mobil. Ini adalah seperangkat mekanisme yang menyinkronkan posisi roda kemudi dan sudut putaran roda kemudi depan. Fungsi utama setiap kendaraan adalah memberikan kemampuan untuk berbelok dan mempertahankan arah yang telah ditentukan oleh pengemudi.

Perangkat

Secara struktural, kemudi mobil terdiri dari beberapa komponen utama. Adapun mekanismenya, dapat diimplementasikan dengan cara yang berbeda.

Roda kemudi diperlukan untuk kemudi. Pengemudi yang melewatinya menunjukkan arah di mana mobil bergerak. Pada mobil modern, roda kemudi dapat dilengkapi dengan tombol dan kontrol tambahan untuk mengontrol sistem multimedia dan navigasi. Jika pengemudi mengganti sistem multimedia di masa depan, adaptor kemudi harus dibeli untuk menyesuaikan radio dari roda kemudi. Ada juga bantal di dalam elemenkeamanan.

Selanjutnya dalam sistem adalah kolom kemudi. Untuk apa? Penting untuk mentransfer gaya yang diterapkan pengemudi ke roda kemudi ke mekanisme. Bagian tersebut adalah poros dengan engsel. Lebih sering itu adalah cardan kecil. Seringkali kolom kemudi memberikan keamanan jika terjadi pencurian. Jadi, desain dilengkapi dengan sistem pemblokiran mekanis atau elektrik. Juga pada kolom adalah kunci kontak, putar tuas, nyalakan lampu, wiper kaca depan.

Mekanisme kemudi menerima gaya dari poros kolom dan kemudian mengubahnya menjadi roda yang berputar. Desain mekanisme kemudi adalah gearbox dengan rasio roda gigi tertentu.

Sistem juga memiliki drive. Ini adalah sistem batang dan ujung yang mengambil gaya dari poros dan kemudian mentransfernya ke ujung dan sistem roda kemudi.

Bahkan di sebagian besar desain sistem kemudi ada amplifier. Bisa hidrolik atau listrik. Hal ini diperlukan untuk meningkatkan gaya rotasi yang mengalir dari roda kemudi ke roda. Elemen tambahan juga dapat dibedakan - ini adalah peredam kejut atau peredam, serta berbagai sistem dasar.

Mekanisme kemudi: tipe

Tergantung pada gearbox mana yang dipasang di mobil tertentu, mekanisme kemudi dapat berupa rak dan pinion, cacing atau sekrup. Kami akan mempertimbangkan masing-masing secara terpisah.

Raket

Ini adalah perangkat yang paling banyak digunakanmobil modern. Elemen utamanya adalah rak dan roda gigi. Yang terakhir ini terus-menerus terhubung dengan rak gigi, dan terletak di poros kemudi.

Prinsip pengoperasian mekanisme ini adalah sebagai berikut. Saat roda kemudi diputar, rak persneling bergerak ke kiri atau ke kanan. Bersamaan dengan itu, batang kemudi bergerak, yang terhubung ke ujungnya, dan itu, pada gilirannya, ke buku-buku jari kemudi. Dengan demikian, roda mobil dapat berbelok ke sudut yang diinginkan pengemudi.

Mekanisme rack and pinion cukup sederhana, namun dibedakan dengan efisiensi dan kekakuan yang tinggi. Namun terlepas dari semua kelebihannya, rak kemudi sangat sensitif terhadap beban, terutama terhadap beban kejut akibat berkendara melewati gundukan di jalan. Juga, karena desainnya, rentan terhadap getaran. Rak kemudi paling sering ditemukan pada mobil penggerak roda depan, di mana suspensi depan adalah tipe independen.

Cacing

Mekanisme kemudi ini didasarkan pada cacing globoid. Ini adalah poros cacing dengan diameter variabel. Itu terhubung ke poros kemudi. Juga termasuk adalah roller. Lengan kemudi dipasang pada poros rol, yang secara mekanis terhubung ke batang kemudi.

Selama putaran roda kemudi, roller berguling di atas cacing, sehingga membuat lengan kemudi bergerak. Yang terakhir sebagai hasilnya menggerakkan batang penggerak. Karena itu, roda kemudi berputar ke arah yang dibutuhkan pengemudi.

Opsi ini tidak terlalu rentan terhadap beban apa pun, termasuk goncangan. Selain itu, sudut putar besar dan lebih baikkemampuan manuver untuk mobil. Tapi ada juga kekurangannya di sini. Jadi, roda gigi cacing lebih kompleks dalam hal pembuatan, dan karenanya lebih mahal. Mekanisme ini membutuhkan banyak koneksi agar berfungsi dengan baik, membutuhkan penyesuaian berkala dan kompleks.

Desain ini dapat ditemukan pada kendaraan dengan performa lintas alam yang meningkat, serta dengan suspensi dependen sepasang roda kemudi. Mekanisme lain ditemukan pada truk kecil dan bus. Kemudi cacing dipasang pada VAZ model klasik.

Mekanisme sekrup

Elemen berikut digabungkan dalam solusi ini. Ini adalah sekrup yang dipasang pada poros kemudi, mur yang bergerak di sepanjang sekrup, rak roda gigi pada mur, sektor yang terhubung ke rak, dan juga bipod. Yang terakhir ini terletak di poros sektor roda gigi. Dari fitur-fiturnya, koneksi mur-sekrup dapat dibedakan. Di sini dibuat menggunakan sejumlah besar bola kecil. Bola dapat secara signifikan mengurangi gaya gesekan antara bagian yang bergerak dan dengan demikian mengurangi keausan.

Prinsip pengoperasian mekanisme menyerupai pengoperasian sistem worm. Ketika pengemudi bekerja pada roda kemudi, poros digerakkan, dan dengan itu sekrup yang menggerakkan mur berputar. Dalam hal ini, bola bergerak di dalam mekanisme. Mur, saat terkena rak, menggerakkan sektor roda gigi. Lengan kemudi juga bergerak mengikuti sektor.

Kemudi ini lebih efisien daripada gigi cacing. Sistem diinstal padamobil mewah, truk berat dan berbagai model bus.

Power steering

Semua sistem di atas membutuhkan usaha. Untuk memfasilitasi pengoperasian mobil, serta untuk memastikan bahwa mengemudi membawa emosi dan suasana hati yang baik, para insinyur telah menciptakan perangkat yang memungkinkan Anda mengendarai mobil dengan hampir tanpa usaha. Perangkat ini disebut amplifier. Saat ini, sebagian besar mobil dilengkapi dengan sistem seperti itu.

Membedakan power steering hidraulik, elektrik, dan hidroelektrik. Mekanisme pneumatik juga dapat dibedakan.

Power steering

Ini adalah salah satu elemen struktural dari sistem kontrol. Di sini, saat roda kemudi diputar, gaya utama dihasilkan oleh penggerak hidrolik.

Penguat paling sederhana adalah pompa yang digerakkan oleh poros engkol. Solusi ini memiliki performa yang berbanding lurus dengan putaran mesin. Hal ini sesuai dengan kebutuhan berkendara. Jika kecepatan maksimum, maka gain minimum diperlukan dan sebaliknya.

Sistem ini bekerja sebagai berikut. Saat mengemudi lurus ke depan, pompa kemudi mengedarkan cairan hidrolik. Saat roda kemudi diputar, batang puntir pun berputar. Proses ini disertai dengan rotasi spul relatif terhadap selongsong distributor. Saluran terbuka, dan cairan memasuki salah satu rongga di silinder daya. Cairan darirongga lainnya masuk ke tangki. Piston dalam mekanisme daya menggerakkan rak. Gaya ditransmisikan ke batang kemudi, yang mengarah ke rotasi roda kemudi.

Saat belokan dilakukan pada kecepatan rendah, amplifier beroperasi pada kinerja maksimum. Berdasarkan sinyal dari sensor, ECU meningkatkan kecepatan pompa. Fluida kerja memasuki silinder mekanisme tenaga lebih intensif. Ini mengurangi upaya yang diperlukan untuk memutar setir.

Penguat listrik: fitur

Perangkat kemudi jenis ini lebih rumit. Ada banyak sensor di sini. Sistem ini terdiri dari motor listrik dan elemen mekanik. Desain yang paling umum adalah dengan dua roda gigi, serta dengan penggerak paralel. Amplifier ini seringkali terletak pada unit yang sama dengan mekanisme sistem kemudi.

Saat pengemudi memutar setir, batang torsi terpuntir atau terlepas. Ini diukur oleh sensor - torsi saat ini dan sudut rotasi diperhitungkan. Kecepatan gerakan juga diperhitungkan. Semua nomor ini dikirim ke ECU, yang menghitung gaya yang dibutuhkan. Dengan mengubah kekuatan arus, gaya pada rel mekanisme berubah.

Kesimpulan

Ini semua sistem kemudi mobil modern yang ada saat ini. Mungkin para insinyur akan menemukan solusi yang lebih baik di masa depan. Sementara itu, rak power steering sudah cukup.