Hidrolik güçlendiricili direksiyon rafının çalışma prensibi
Içerik
Servo direksiyon kremayerinin çalışma prensibi, pompanın silindir üzerinde oluşturduğu basıncın, rafı doğru yöne kaydırarak sürücünün arabayı yönlendirmesine yardımcı olan kısa vadeli etkisine dayanmaktadır. Bu nedenle, hidrolik direksiyonlu otomobiller, özellikle düşük hızda manevra yaparken veya zor koşullarda sürüş yaparken çok daha rahattır, çünkü böyle bir ray, tekerleği döndürmek için gereken yükün çoğunu alır ve sürücü, geri bildirimi kaybetmeden yalnızca komutları verir. yoldan..
Yolcu taşımacılığı endüstrisindeki direksiyon rafı, burada bahsettiğimiz teknik özellikleri nedeniyle uzun süredir diğer benzer cihaz türlerinin yerini almıştır (Direksiyon rafı nasıl çalışır). Ancak, tasarımın sadeliğine rağmen, direksiyon rafının bir hidrolik güçlendirici, yani bir hidrolik güçlendirici ile çalışma prensibi, çoğu araç sahibi için hala anlaşılmazdır.
Direksiyon gelişimi - kısa bir genel bakış
İlk otomobillerin ortaya çıkmasından bu yana, direksiyonun temeli, aracın ön tekerleklerini çeşitli şekillerde döndüren büyük dişli oranına sahip bir dişli redüktörü haline geldi. Başlangıçta, tabana bağlı bir iki ayaklı bir sütundu, bu nedenle, ön tekerleklerin cıvatalandığı direksiyon mafsallarına yönlendirme kuvvetini aktarmak için karmaşık bir yapı (yamuk) kullanılması gerekiyordu. Daha sonra, ek yapılar olmadan dönüş kuvvetini ön süspansiyona ileten bir dişli kutusu ve ayrıca bir raf icat ettiler ve kısa süre sonra bu tür direksiyon mekanizması her yerde kolonun yerini aldı.
Ancak bu cihazın çalışma prensibinden kaynaklanan ana dezavantajın üstesinden gelinememiştir. Dişli oranındaki artış, direksiyon simidi veya direksiyon simidi olarak da adlandırılan direksiyon simidinin zahmetsizce döndürülmesine izin verdi, ancak direksiyon mafsalını aşırı sağdan aşırı sola veya tam tersi konuma hareket ettirmek için daha fazla dönüş yapmaya zorladı. Vites oranını azaltmak, direksiyonu daha keskin hale getirdi, çünkü araba, direksiyon simidinin hafif bir kaymasına bile daha güçlü tepki veriyordu, ancak böyle bir arabayı sürmek, büyük bir fiziksel güç ve dayanıklılık gerektiriyordu.
Bu sorunu çözme girişimleri yirminci yüzyılın başlarından beri yapılmıştır ve bunların bir kısmı hidrolik ile ilgilidir. "Hidrolik" teriminin kendisi, akışkanlığı su ile karşılaştırılabilir su veya bir tür sıvı madde anlamına gelen Latince hidro (hidro) kelimesinden geldi. Ancak, geçen yüzyılın 50'li yıllarının başına kadar, her şey seri üretime alınamayan deneysel örneklerle sınırlıydı. Devrim 1951'de Chrysler'in direksiyon kolonu ile birlikte çalışan ilk seri üretim hidrolik direksiyonu (GUR) tanıtmasıyla geldi. O zamandan beri, hidrolik direksiyon kremayerinin veya kolonunun genel çalışma prensibi değişmedi.
İlk hidrolik direksiyonun ciddi eksiklikleri vardı:
- motora ağır yük;
- direksiyon simidini sadece orta veya yüksek hızlarda güçlendirdi;
- yüksek motor devirlerinde aşırı basınç (basınç) oluşturur ve sürücü yol ile temasını kaybeder.
Bu nedenle, normal olarak çalışan bir hidrolik güçlendirici, yalnızca tırmık zaten ana direksiyon mekanizması haline geldiğinde XXI'nin dönüşünde ortaya çıktı.
Hidrolik güçlendirici nasıl çalışır?
Hidrolik direksiyon rafının çalışma prensibini anlamak için, içerdiği elemanları ve gerçekleştirdikleri işlevleri dikkate almak gerekir:
- pompası;
- basınç düşürme valfi;
- genleşme tankı ve filtre;
- silindir (hidrolik silindir);
- distribütör.
Her eleman hidrolik güçlendiricinin bir parçasıdır, bu nedenle hidrolik direksiyonun doğru çalışması ancak tüm bileşenler görevlerini açıkça yerine getirdiğinde mümkündür. Bu video, böyle bir sistemin genel çalışma prensibini göstermektedir.
Насос
Bu mekanizmanın görevi, tekerlekleri döndürmek için yeterli belirli bir basıncın oluşturulmasıyla hidrolik direksiyon sistemi boyunca sıvının (hidrolik yağ, ATP veya ATF) sürekli sirkülasyonudur. Servo direksiyon pompası, bir kayışla krank mili kasnağına bağlanır, ancak araçta bir elektrikli hidrolik güçlendirici varsa, çalışması ayrı bir elektrik motoru tarafından sağlanır. Pompanın performansı, rölantide bile makinenin dönmesini sağlayacak şekilde seçilir ve hız arttığında oluşan fazla basınç, basınç düşürme valfi ile dengelenir.
Servo direksiyon pompası iki tipte yapılır:
- katmanlı;
- dişli.
hidrolik direksiyon pompası
Hidrolik süspansiyonlu binek araçlarında, bir pompa her iki sistemin de çalışmasını sağlar - hidrolik direksiyon ve süspansiyon, ancak aynı prensipte çalışır. Normal olandan yalnızca artan güçte farklıdır.
Basınç düşürücü vana
Hidrolik güçlendiricinin bu kısmı, bir kilitleme bilyesi ve bir yaydan oluşan bir baypas valfi prensibi ile çalışır. Çalışma sırasında, hidrolik direksiyon pompası, performansı hortumların ve diğer elemanların veriminden daha yüksek olduğu için belirli bir basınçta bir sıvı sirkülasyonu oluşturur. Motor devri arttıkça, hidrolik direksiyon sistemindeki basınç, topun yay üzerinde hareket etmesiyle artar. Yay sertliği, valf belirli bir basınçta açılacak ve kanalların çapı verimi sınırlayacak şekilde seçilir, bu nedenle işlem basınçta keskin bir düşüşe yol açmaz. Valf açıldığında, yağın bir kısmı sistemi atlayarak basıncı gerekli seviyede stabilize eder.
Servo direksiyon basınç düşürme valfi
Basınç düşürme valfi pompanın içine monte edilmiş olmasına rağmen, hidrolik hidroforun önemli bir unsurudur, bu nedenle diğer mekanizmalarla eşittir. Arızası veya yanlış çalışması sadece hidrolik direksiyonu değil, aynı zamanda yoldaki trafik güvenliğini de tehlikeye atar, aşırı hidrolik basınç nedeniyle besleme hattı patlarsa veya bir sızıntı meydana gelirse, otomobilin direksiyon simidini döndürmeye tepkisi değişecek ve deneyimsiz Direksiyon başındaki kişi riskleri yönetimle uğraşmaz. Bu nedenle, hidrolik güçlendiricili direksiyon rafının cihazı, hem bir bütün olarak tüm yapının hem de her bir elemanın maksimum güvenilirliğini ifade eder.
Genleşme tankı ve filtre
Servo direksiyon çalışması sırasında, hidrolik sıvı hidrolik direksiyon sistemi içinde zorla dolaştırılır ve pompa tarafından oluşturulan basınçtan etkilenir, bu da yağın ısınmasına ve genleşmesine neden olur. Genleşme tankı bu malzemeden fazla miktarda alır, böylece sistemdeki hacmi her zaman aynıdır, bu da termal genleşmenin neden olduğu basınç dalgalanmalarını ortadan kaldırır. ATP ısıtması ve sürtünme elemanlarının aşınması, yağda metal tozu ve diğer kirleticilerin ortaya çıkmasına neden olur. Aynı zamanda bir distribütör olan makaraya giren bu döküntü, delikleri tıkayarak hidrolik direksiyonun çalışmasını bozar ve bu da aracın yol tutuşunu olumsuz etkiler. Böyle bir olay gelişimini önlemek için, hidrolik direksiyona, dolaşımdaki hidrolik sıvıdan çeşitli kalıntıları temizleyen bir filtre yerleştirilmiştir.
Цилиндр
Hidrolik yükselticinin bu kısmı, içinde hidrolik piston bulunan rayın bir parçası olan bir borudur. Basınç yükseldiğinde ATP'nin kaçmasını önlemek için borunun kenarlarına yağ keçeleri monte edilmiştir. Yağ, silindirin ilgili kısmına borulardan girdiğinde, piston ters yönde hareket eder, rafı iter ve bunun içinden direksiyon çubuklarına ve direksiyon mafsallarına etki eder.
hidrolik direksiyon silindiri
Bu hidrolik direksiyon tasarımı sayesinde, direksiyon mafsalları, tahrik dişlisi rafı hareket ettirmeden önce bile hareket etmeye başlar.
Distribütör
Servo direksiyon kremayerinin çalışma prensibi, direksiyon simidi döndürüldüğü anda hidrolik sıvıyı kısaca beslemektir, bu nedenle raf, sürücü ciddi bir çaba sarf etmeden önce bile hareket etmeye başlayacaktır. Hidrolik silindirden fazla sıvının boşaltılmasının yanı sıra böyle kısa süreli bir tedarik, genellikle makara olarak adlandırılan bir distribütör tarafından sağlanır.
Bu hidrolik cihazın çalışma prensibini anlamak için, onu sadece bir bölümde düşünmek değil, aynı zamanda hidrolik direksiyon elemanlarının geri kalanıyla olan etkileşimini daha tam olarak analiz etmek gerekir. Direksiyon simidinin konumu ve direksiyon mafsalları birbirine karşılık geldiği sürece, makara olarak da bilinen dağıtıcı, silindire sıvı akışını her iki taraftan da bloke eder, bu nedenle her iki boşluk içindeki basınç aynıdır ve jantların dönüş yönünü etkilemez. Sürücü direksiyon simidini çevirdiğinde, direksiyon rafı redüktörünün küçük oranı, önemli bir çaba sarf etmeden tekerlekleri hızlı bir şekilde döndürmesine izin vermez.
Hidrolik direksiyon dağıtıcısı
Servo direksiyon dağıtıcısının görevi, yalnızca direksiyon simidinin konumu tekerleklerin konumuna karşılık gelmediğinde, yani sürücü direksiyon simidini çevirdiğinde, distribütör ilk önce ateşler ve zorlarsa hidrolik silindire ATP beslemektir. süspansiyon mafsallarına etki edecek silindir. Böyle bir etki kısa süreli olmalı ve sürücünün direksiyon simidini ne kadar çevirdiğine bağlı olmalıdır. Yani, önce hidrolik silindir tekerlekleri döndürmeli, sonra sürücü, bu sıra, dönüş için minimum çaba sarf etmenize, ancak aynı zamanda “yolu hissetmenize” izin verir.
Çalışma prensibi
Böyle bir dağıtım işlemine duyulan ihtiyaç, hidrolik güçlendiricilerin seri üretimini engelleyen sorunlardan biriydi, çünkü genellikle bir arabada direksiyon simidi ve direksiyon dişlisi, yalnızca gücü direksiyon mafsallarına iletmekle kalmayıp aynı zamanda rijit bir mil ile birbirine bağlanır. ayrıca aracın pilotuna yoldan geri bildirim sağlar. Sorunu çözmek için direksiyon simidi ile direksiyon dişlisini bağlayan milin düzenini tamamen değiştirmek zorunda kaldım. Aralarına, temeli burulma ilkesi olan, yani bükülebilen elastik bir çubuk olan bir distribütör yerleştirildi.
Sürücü direksiyon simidini çevirdiğinde, burulma çubuğu başlangıçta hafifçe bükülür ve bu da direksiyon simidinin konumu ile ön tekerlekler arasında uyumsuzluğa neden olur. Böyle bir uyumsuzluk anında, dağıtıcı makarası açılır ve hidrolik yağı silindire girer, bu da direksiyon kremayerini doğru yöne kaydırır ve bu nedenle uyumsuzluğu ortadan kaldırır. Ancak, dağıtıcı makarasının verimi düşüktür, bu nedenle hidrolik, sürücünün çabalarının yerini tamamen almaz, bu da ne kadar hızlı dönmeniz gerektiği anlamına gelir, sürücünün direksiyon simidini daha fazla çevirmesi gerekir, bu da geri bildirim sağlar ve arabayı yolda hissetmenizi sağlar
Cihaz
Bu tür bir işi gerçekleştirmek, yani hidrolik silindire ATP dozlamak ve uyumsuzluk giderildikten sonra beslemeyi durdurmak için, yeni bir prensibe göre çalışan ve aşağıdakilerden oluşan oldukça karmaşık bir hidrolik mekanizma oluşturmak gerekiyordu:
- direksiyon simidini döndürürken uyumsuzluk sağlayan tahrik dişlisine bağlı bir burulma çubuğu;
- makaranın içi;
- makaranın dış kısmı.
Makaranın iç ve dış kısımları birbirine o kadar sıkı bir şekilde bitişiktir ki, aralarında bir damla sıvı sızmaz, ayrıca ATP'nin temini ve dönüşü için delikler açılır. Bu tasarımın çalışma prensibi, silindire verilen hidrolik sıvının hassas dozlanmasıdır. Dümenin ve rafın konumu koordine edildiğinde, besleme ve dönüş açıklıkları birbirine göre kaydırılır ve içlerinden geçen sıvı silindirlere girmez veya silindirlerden dışarı akmaz, bu nedenle ikincisi sürekli doldurulur ve havalandırma tehdidi yoktur. . Arabanın pilotu direksiyonu çevirdiğinde, burulma çubuğu ilk önce bükülür, makaranın dış ve iç kısımları birbirine göre yer değiştirir, çünkü bir taraftaki besleme delikleri ve diğer taraftaki tahliye delikleri birleştirilir. .
Hidrolik silindire giren yağ, pistona bastırarak kenara kaydırır, ikincisi raya kayar ve tahrik dişlisi üzerinde hareket etmeden önce bile hareket etmeye başlar. Raf değiştikçe, makaranın dış ve iç kısımları arasındaki uyumsuzluk ortadan kalkar, bu nedenle yağ beslemesi yavaş yavaş durur ve tekerleklerin konumu direksiyon simidinin konumu ile bir dengeye ulaştığında, besleme ve çıkış gücü ATP tamamen bloke edilmiştir. Bu durumda, her iki parçası da yağla doldurulmuş ve iki kapalı sistem oluşturan silindir, dengeleyici bir rol oynar, bu nedenle, bir tümseğe çarptığında, direksiyon simidine belirgin şekilde daha küçük bir darbe ulaşır ve direksiyon simidi dışarı çıkmaz. sürücünün elleri.
Sonuç
Servo direksiyon kremayerinin çalışma prensibi, pompanın silindir üzerinde oluşturduğu basıncın, rafı doğru yöne kaydırarak sürücünün arabayı yönlendirmesine yardımcı olan kısa vadeli etkisine dayanmaktadır. Bu nedenle, hidrolik direksiyonlu otomobiller, özellikle düşük hızda manevra yaparken veya zor koşullarda sürüş yaparken çok daha rahattır, çünkü böyle bir ray, tekerleği döndürmek için gereken yükün çoğunu alır ve sürücü, geri bildirimi kaybetmeden yalnızca komutları verir. yoldan..
