Direksiyon rafının cihazı, çeşitleri ve çalışma prensibi

Direksiyon rafı, sürücünün arabanın tekerleklerini istenen yöne yönlendirdiği aracın direksiyonunun temelidir. Arabanızı kendiniz tamir etmeyecek olsanız bile, o zaman direksiyon rafının nasıl çalıştığını ve bu mekanizmanın nasıl çalıştığını anlamak faydalı olacaktır, çünkü güçlü ve zayıf yönlerini bilerek, bir binek otomobili veya cipi daha dikkatli sürerek uzatabileceksiniz. servis ömrü tamire kadar.

Motor arabanın kalbidir, ancak nereye gideceğini belirleyen direksiyon sistemidir. Bu nedenle, her sürücü en azından genel anlamda arabasının direksiyonunun nasıl düzenlendiğini ve amacının ne olduğunu anlamalıdır.

Kürekten rafa - direksiyonun evrimi

Eski zamanlarda, insanın karayı ve suyu keşfetmeye yeni başladığı, ancak tekerlek henüz hareketliliğinin temeli haline gelmediği zaman, sallar ve tekneler, malları uzun mesafelerde (bir günlük yolculuğu aşan) taşımanın ana araçları haline geldi. Bu araçlar su üzerinde tutuldu, çeşitli kuvvetler nedeniyle hareket etti ve onları kontrol etmek için ilk direksiyon cihazını kullandılar - sal veya teknenin arkasında bulunan suya indirilmiş bir kürek. Böyle bir mekanizmanın etkinliği sıfırdan biraz daha yüksekti ve aracı doğru yöne yönlendirmek için önemli fiziksel güç ve dayanıklılık gerekiyordu.

Gemilerin boyutu ve yer değiştirmesi büyüdükçe, bir dümen küreğiyle çalışmak giderek daha fazla fiziksel güç gerektiriyordu, bu nedenle yerini dümen bıçağını bir kasnak sistemi aracılığıyla döndüren bir direksiyon simidi aldı, yani bu, dünyadaki ilk direksiyon mekanizmasıydı. Tarih. Tekerleğin icadı ve yayılması, kara taşımacılığının gelişmesine yol açtı, ancak ana itici gücü hayvanlardı (atlar veya boğalar), bu nedenle bir kontrol mekanizması yerine eğitim kullanıldı, yani hayvanlar bazıları için doğru yöne döndü. sürücünün eylemi.

Buhar santralinin ve içten yanmalı motorun icadı, yük hayvanlarından kurtulmayı ve kara araçlarını gerçekten mekanikleştirmeyi mümkün kıldı, ardından onlar için hemen farklı bir prensipte çalışan bir direksiyon sistemi icat etmek zorunda kaldılar. Başlangıçta, en basit cihazları kullandılar, bu yüzden ilk arabaların kontrolü muazzam bir fiziksel güç gerektiriyordu, daha sonra yavaş yavaş çeşitli dişli kutularına geçtiler, bu da tekerlekler üzerindeki dönüş kuvvetinin gücünü arttırdı, ancak direksiyon simidini daha fazla dönmeye zorladı. yoğun bir şekilde.

Direksiyon mekanizmasıyla ilgili üstesinden gelinmesi gereken bir diğer sorun da tekerlekleri farklı açılarda döndürme ihtiyacıdır. İçeride bulunan tekerleğin yörüngesi, yan dönüşüne göre daha küçük bir yarıçap boyunca geçer, bu da dıştaki tekerlekten daha güçlü bir şekilde döndürülmesi gerektiği anlamına gelir. İlk otomobillerde durum böyle değildi, bu nedenle ön tekerlekler arka tekerleklerden çok daha hızlı aşındı. Daha sonra ayak açısı hakkında bir anlayış vardı, ayrıca tekerleklerin birbirinden ilk sapması ilkesini kullanarak bunu sağlamak mümkündü. Düz bir çizgide sürerken, bunun lastik üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur, ancak viraj alırken otomobilin dengesini ve kontrol edilebilirliğini arttırır ve ayrıca lastik sırtı aşınmasını azaltır.

İlk tam teşekküllü kontrol elemanı direksiyon kolonuydu (daha sonra bu terim şanzımana değil, kompozit direksiyon milinin üst kısmını tutan mekanizmaya uygulandı), ancak sadece bir bipodun varlığı için karmaşık bir sistem gerekliydi. dönme kuvvetinin her iki tekerleğe iletilmesi. Bu tür mekanizmaların evriminin zirvesi, "direksiyon rafı" adı verilen yeni bir ünite türüydü, aynı zamanda bir dişli kutusu prensibi üzerinde çalışıyor, yani torku arttırıyor, ancak bir kolondan farklı olarak, her ikisine de kuvvet iletir. ön tekerlekler aynı anda.

Genel düzen

Direksiyon rafı düzeninin temelini oluşturan ana detaylar şunlardır:

• tahrik dişlisi;
• Demiryolu;
• vurgu (sıkıştırma mekanizması);
• vücut;
• contalar, burçlar ve anterler.

Bölümde direksiyon rafı

Bu şema, herhangi bir arabanın raylarına özgüdür. Bu nedenle, “direksiyon rafı nasıl çalışır” sorusunun cevabı, ünitenin genel yapısını gösterdiği için her zaman bu liste ile başlar. Ayrıca, listede yer alan bloğun hem görünümünü hem de içini gösteren çok sayıda fotoğraf ve video internette yayınlandı.

pinyon dişlisi

Bu parça, üzerinde eğik veya düz dişleri kesilmiş, her iki ucunda da rulmanlar bulunan bir şafttır. Bu konfigürasyon, direksiyon simidinin herhangi bir konumunda gövdeye ve rafa göre sabit bir konum sağlar. Eğik dişli şaft, raydaki düz dişlerle açıkça birleştiği için raya açılıdır, düz dişli şaft geçen yüzyılın 80'li ve 90'lı yıllarındaki makinelere monte edilmiştir, böyle bir parça üretimi daha kolaydır, ancak hizmet süresi çok daha azdır. Düz ve helisel dişlilerin çalışma prensibi aynı olmasına rağmen, ikincisi daha güvenilirdir ve sıkışmaya meyilli değildir, bu yüzden direksiyon mekanizmalarında ana hale gelmiştir.

Geçen yüzyılın son on yılından bu yana üretilen tüm arabalarda, sadece sarmal miller kurulur, bu, temas eden yüzeylerdeki yükü azaltır ve özellikle donatılmamış raflar için önemli olan tüm mekanizmanın ömrünü uzatır. hidrolik (hidrolik direksiyon) veya elektrikli (EUR) güçlendirici. Düz tahrik dişlisi SSCB ve Rusya Federasyonu'nda popülerdi, önden çekişli araçların direksiyon dişlilerinin ilk versiyonlarına kondu, ancak zamanla bu seçim helisel dişli lehine terk edildi, çünkü böyle dişli kutusu daha güvenilirdir ve tekerleği döndürmek için daha az çaba gerektirir.

Milin çapı ve diş sayısı, tekerlekleri aşırı sağdan aşırı sola ve tam tersi konuma tamamen döndürmek için direksiyon simidinin 2,5-4 turunu gerektirecek şekilde seçilir. Böyle bir dişli oranı, tekerlekler üzerinde yeterli kuvvet sağlar ve ayrıca sürücünün "arabayı hissetmesine" izin vererek geri bildirim oluşturur, yani sürüş koşulları ne kadar zorsa, tekerlekleri gereken yöne döndürmek için o kadar fazla çaba sarf etmesi gerekir. açı. Direksiyon rafı olan ve arabalarını kendi başlarına tamir etmeyi tercih eden araç sahipleri, genellikle İnternet'te onarım raporları yayınlayarak, onlara tahrik dişlisi de dahil olmak üzere ayrıntılı fotoğraflar sunar.

Tahrik dişlisi, bir güvenlik elemanı olan kardanlı bir bileşik mil ile direksiyon kolonuna bağlıdır, amacı, bir çarpışma sırasında sürücüyü direksiyon simidine göğüsten çarpmaktan korumaktır. Bir çarpma sırasında, böyle bir şaft katlanır ve geçen yüzyılın ilk yarısında otomobillerde ciddi bir sorun olan yolcu bölmesine kuvvet iletmez. Bu nedenle, sağ ve sol makinelerde, bu dişli, raf ortada olduğu ve dişli, direksiyon simidinin yanında, yani ünitenin en ucunda olduğu için farklı şekilde yerleştirilmiştir.

lata

Rafın kendisi, bir ucunda tahrik dişlisine karşılık gelen dişlerin bulunduğu yuvarlak bir sertleştirilmiş çelik çubuktur. Ortalama olarak, dişli parçasının uzunluğu 15 cm'dir, bu da ön tekerlekleri aşırı sağdan aşırı sola döndürmek için yeterlidir ve tam tersi. Rayın uçlarında veya ortasında, direksiyon çubuklarını takmak için dişli delikler açılır. Sürücü direksiyon simidini çevirdiğinde, tahrik dişlisi rafı uygun yönde hareket ettirir ve oldukça büyük bir dişli oranı sayesinde sürücü aracın yönünü bir derecenin kesirleri içinde düzeltebilir.

Direksiyon raf

Böyle bir mekanizmanın etkin çalışması için ray, bir manşon ve sola ve sağa hareket etmesine izin veren ancak tahrik dişlisinden uzaklaşmasını engelleyen bir sıkıştırma mekanizması ile sabitlenmiştir.

Sıkma mekanizması

Engebeli arazide sürerken, direksiyon dişli kutusu (kremayer/pinyon çifti) her iki eleman arasındaki mesafeyi değiştirme eğiliminde olan yüklere maruz kalır. Rafın sert bir şekilde sabitlenmesi, sıkışmasına ve direksiyon simidinin döndürülememesine ve dolayısıyla bir manevra yapılmasına neden olabilir. Bu nedenle, ünite gövdesinin yalnızca tahrik dişlisinden uzakta bir tarafında sert sabitlemeye izin verilir, ancak diğer tarafta sabit bir sabitleme yoktur ve raf, tahrik dişlisine göre hareket ederek biraz “oynayabilir”. Bu tasarım yalnızca mekanizmanın sıkışmasını önleyen küçük bir geri tepme sağlamakla kalmaz, aynı zamanda sürücünün ellerinin yolu daha iyi hissetmesini sağlayan daha güçlü bir geri bildirim oluşturur.

Sıkıştırma mekanizmasının çalışma prensibi aşağıdaki gibidir - belirli bir kuvvete sahip bir yay, rafı dişliye doğru bastırarak dişlerin sıkı bir şekilde birbirine geçmesini sağlar. Rafı dişliye bastıran tekerleklerden iletilen kuvvet, sertleştirilmiş çelikten yapıldığı için her iki parça tarafından da kolayca aktarılır. Ancak diğer yöne yönlendirilen, yani her iki elemanı birbirinden uzaklaştıran kuvvet, yayın sertliği ile dengelenir, bu nedenle kremayer dişliden biraz uzaklaşır, ancak bu her iki parçanın birbirine geçmesini etkilemez.

Zamanla, bu mekanizmanın yayı sertliğini kaybeder ve yumuşak metal veya dayanıklı plastikten yapılmış bir ek, raya karşı taşlanır, bu da kremayer dişli çiftinin presleme verimliliğinde bir azalmaya yol açar. Parçalar iyi durumdaysa, durum sıkılarak, yayı hareketli çubuğa bir somunla bastırarak ve doğru sıkma kuvveti geri yüklenerek düzeltilir. Araba tamir uzmanları, raporlarında genellikle bu mekanizmanın hem hasarlı parçalarının hem de diş tellerinin fotoğraflarını yayınlar ve bunlar daha sonra çeşitli otomotiv portallarında yayınlanır. Parçaların aşınması tehlikeli bir değere ulaşırsa, tüm mekanizmanın normal çalışmasını geri yükleyerek yenileriyle değiştirilir.

konut

Ünitenin gövdesi alüminyum alaşımdan yapılmıştır ve ayrıca güç ve sertlik kaybetmeden ağırlığı mümkün olduğunca azaltmak mümkün olduğu için sertleştiricilerle donatılmıştır. Gövdenin gücü, engebeli arazide bile sürüş sırasında oluşan yüklerin ona zarar vermemesini sağlamak için yeterlidir. Aynı zamanda, gövdenin iç boşluğunun şeması, tüm direksiyon mekanizmasının verimli çalışmasını sağlar. Ayrıca gövdede, tüm direksiyon elemanlarını bir araya toplayarak koordineli çalışmalarını sağlayan otomobil gövdesine sabitlemek için delikler bulunur.

Contalar, burçlar ve anterler

Gövde ile ray arasına takılan burçlar yüksek aşınma direncine sahiptir ve ayrıca çubuğun gövde içinde kolay hareket etmesini sağlar. Yağ keçeleri, mekanizmanın yağlanan alanını yani tahrik dişlisinin etrafındaki boşluğu koruyarak yağlayıcı kaybını önler ve ayrıca toz ve kirden izole eder. Anterler, bağlantı çubuklarının geçtiği vücudun açıkta kalan bölgelerini korur. Makinenin modeline göre rayın uçlarına veya ortasına takılır, her halükarda vücudun açık bölgelerini toz ve kirden koruyan anterlerdir.

Değişiklikler ve türleri

Görünüşünün başlangıcında, tırmık en iyi direksiyon mekanizması türü olmasına rağmen, teknolojinin gelişimi, üreticileri bu cihazı daha fazla değiştirmeye teşvik etti. Ünitenin ortaya çıkmasından bu yana ana mekanizmalar ve çalışmasının tasarımı ve şeması değişmediğinden, üreticiler çeşitli yükseltici cihazlar kurarak çabalarını verimliliği artırmaya yönelttiler.

Birincisi, ana avantajı, doğru çalışma için aşırı taleplerle tasarımın basitliği olan hidrolik güçlendiriciydi, çünkü hidrolik direksiyonlu direksiyon rafları, yüksek motor hızlarında maksimum açıya dönmeyi tolere etmedi. Servo direksiyonun ana dezavantajı, motora bağımlılıktı, çünkü enjeksiyon pompası ona bağlı. Bu cihazın çalışma prensibi, direksiyon simidi döndürüldüğünde, hidrolik dağıtıcının iki odadan birine sıvı beslemesi, tekerlekler karşılık gelen dönüşe ulaştığında sıvı beslemesinin durmasıdır. Bu şema sayesinde, tekerlekleri döndürmek için gereken kuvvet, geri bildirim kaybı olmadan azaltılır, yani sürücü etkin bir şekilde yolu yönlendirir ve hisseder.

Bir sonraki adım, bir elektrikli direksiyon rafının (EUR) geliştirilmesiydi, ancak bu cihazların ilk modelleri çok fazla eleştiriye neden oldu, çünkü arabanın sürüş sırasında kendiliğinden dönmesi nedeniyle sıklıkla yanlış alarmlar meydana geldi. Sonuçta, distribütörün rolü, çeşitli nedenlerle her zaman doğru bilgi vermeyen bir potansiyometre tarafından oynandı. Zamanla, bu kusur neredeyse tamamen ortadan kaldırıldı, çünkü EUR kontrolünün güvenilirliği hiçbir şekilde hidrolik direksiyondan daha düşük değil. Bazı otomobil üreticileri, elektrikli ve hidrolik cihazların avantajlarını bir araya getiren ve dezavantajlarından yoksun olan elektrikli hidrolik direksiyon kullanıyor.

Bu nedenle, bugün direksiyon rafı tiplerine göre aşağıdaki bölüm benimsenmiştir:

• basit (mekanik) - düşük verimlilik ve tekerlekleri yerine döndürmek için büyük çaba sarf etme ihtiyacı nedeniyle neredeyse hiç kullanılmaz;
• hidrolik güçlendiricili (hidrolik) - basit tasarımları ve yüksek bakım kolaylığı nedeniyle en popüler olanlardan biridir, ancak güçlendirici motor kapalıyken çalışmaz;
• elektrikli güçlendirici ile (elektrikli) - aynı zamanda en popüler, kademeli olarak hidrolik direksiyonlu üniteleri değiştirenlerden biridir, çünkü motor kapalıyken bile çalışırlar, ancak rastgele çalışma sorunu henüz tamamen ortadan kaldırılmamış olsa da;
• önceki her iki tipin avantajlarını birleştiren bir elektrikli hidrolik güçlendirici ile, yani motor kapalıyken bile çalışırlar ve sürücüyü rastgele yolculuklarla “memnun etmezler”.

EUR ile direksiyon rafı

Bu sınıflandırma ilkesi, bir binek otomobilin sahibinin veya potansiyel alıcısının, belirli bir modelin direksiyonunun tüm avantajlarını ve dezavantajlarını hemen değerlendirmesine olanak tanır.

değiştirilebilirliği

Otomobil üreticileri neredeyse hiçbir zaman kremayer ve pinyon direksiyon mekanizmaları üretmez, istisna AvtoVAZ'dı, ancak orada bile bu çalışma ortaklara devredildi, bu nedenle, bu ünitede ciddi kusurlar olması durumunda, onarımların kârsız olduğu durumlarda, sadece model değil, aynı zamanda bu mekanizmanın üreticisi. Bu pazarın liderlerinden biri, otomatik şanzımanlardan direksiyon mekanizmalarına kadar her türlü ünitenin üretiminde uzmanlaşmış ZF'dir. ZF rayı yerine ucuz bir Çin analogu alabilirsiniz, çünkü devreleri ve boyutları aynıdır, ancak orijinal cihazın aksine uzun sürmeyecektir. Çoğu zaman, yaşı 10 yılı aşan otomobiller, diğer üreticilerin internette yayınlanan işaretlerinin fotoğraflarıyla onaylanan bir rayla donatılmıştır.

Çoğu zaman, garaj ustaları, örneğin çeşitli Toyota modelleri gibi yabancı otomobillerden direksiyon raflarını yerli otomobillere yerleştirir. Böyle bir değiştirme, motor bölmesinin arka duvarının kısmen değiştirilmesini gerektirir, ancak araba, AvtoVAZ ürünlerini her açıdan aşan çok daha güvenilir bir ünite alır. Aynı "Toyota" dan gelen ray da bir elektrikli veya hidrolik güçlendirici ile donatılmışsa, o zaman eski "Nine" bile konfor açısından aniden aynı dönemin yabancı arabalarına keskin bir şekilde yaklaşıyor.

Büyük arızalar

Direksiyon rafının cihazı, bu mekanizmanın arabadaki en güvenilir olanlardan biri olduğu ve arızaların çoğu, sarf malzemelerinin aşınması (hasarı) veya trafik kazaları, yani kazalar veya kazalar ile ilişkilendirilecek şekildedir. Çoğu zaman, tamirciler anterleri ve contaları, ayrıca kilometreleri yüz binlerce kilometreyi aşan aşınmış rafları ve tahrik dişlilerini değiştirmek zorundadır. Ayrıca, direksiyon mekanizmasının şeması nedeniyle sıkma mekanizmasını periyodik olarak sıkmanız gerekir, ancak bu işlem herhangi bir parça değişimi gerektirmez. Çok daha az sıklıkla, bir kaza nedeniyle çatlamış olan bu ünitenin gövdesinin değiştirilmesi gerekir, bu durumda servis edilebilir ray, dişli ve sıkıştırma mekanizması donör kasasına aktarılır.

Bu düğümü onarmak için yaygın nedenler şunlardır:

• direksiyon oyunu;
• sürüş veya dönüş sırasında vurma;
• aşırı hafif veya sıkı direksiyon.

Bu kusurlar, direksiyon rafını oluşturan ana bileşenlerin aşınmasıyla ilişkilidir, bu nedenle sarf malzemelerine de atfedilebilirler.

Nerede

Direksiyon rafının nerede olduğunu ve neye benzediğini anlamak için aracı bir asansöre veya üst geçide koyun, ardından kaputu açın ve tekerlekleri durana kadar herhangi bir yöne çevirin. Ardından, direksiyon çubuklarının nereye gittiğini takip edin, bu mekanizma, direksiyon milinden gelen kardan milinin oturduğu yivli bir alüminyum boruya benzer şekilde bulunur. Oto tamir deneyiminiz yoksa ve bu düğümün nerede olduğunu bilmiyorsanız, yazarların arabalarında rayın yerini ve buna erişmenin en uygun yollarını gösterdiği fotoğraf ve videolara bakın: bu sizi sakatlığa yol açan sayı da dahil olmak üzere birçok hatadan kurtaracaktır.

Ayrıca bakınız: Direksiyon rafı damperi - amaç ve kurulum kuralları

Model ve üretim yılı ne olursa olsun, bu mekanizma her zaman motor bölmesinin arka duvarında bulunur, bu nedenle ters çevrilmiş tekerleğin yanından görülebilir. Onarım veya değiştirme için, motor korumasını çıkararak yukarıdan, kaputu açarak veya aşağıdan almak daha uygundur ve erişim noktası seçimi aracın modeline ve konfigürasyonuna bağlıdır.

Sonuç

Direksiyon rafı, sürücünün arabanın tekerleklerini istenen yöne yönlendirdiği aracın direksiyonunun temelidir. Arabanızı kendiniz tamir etmeyecek olsanız bile, o zaman direksiyon rafının nasıl çalıştığını ve bu mekanizmanın nasıl çalıştığını anlamak faydalı olacaktır, çünkü güçlü ve zayıf yönlerini bilerek, bir binek otomobili veya cipi daha dikkatli sürerek uzatabileceksiniz. servis ömrü tamire kadar.

Direksiyon rafının arızası nasıl belirlenir - video