Sterzo per auto: dispositivo, requisiti

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:04

Il sistema di sterzo è uno dei più basilari in un'auto. Si tratta di un insieme di meccanismi che sincronizzano la posizione del volante e l'angolo di rotazione delle ruote sterzanti anteriori. La funzione principale di qualsiasi veicolo è fornire la possibilità di svoltare e mantenere la direzione impostata dal conducente.

Dispositivo

Strutturalmente, lo sterzo di un'auto è costituito da un paio di componenti principali. Per quanto riguarda i meccanismi, possono essere implementati in diversi modi.

Il volante è necessario per sterzare. Il guidatore attraverso di esso indica la direzione in cui si sta muovendo l'auto. Nelle auto moderne, il volante può essere inoltre dotato di tasti e comandi per controllare i sistemi multimediali e di navigazione. Se in futuro il conducente sostituirà il sistema multimediale, è necessario acquistare un adattatore per lo sterzo per regolare la radio dal volante. C'è anche un cuscino all'interno dell'elementosicurezza.

Il prossimo passo nel sistema è il piantone dello sterzo. Cosa serve? È necessario trasferire la forza che il conducente applica al volante al meccanismo. La parte è un albero con una cerniera. Più spesso è un piccolo cardano. Spesso i piantoni dello sterzo forniscono sicurezza in caso di furto. Quindi, il design è dotato di sistemi di blocco meccanici o elettrici. Anche sulla colonna è l'interruttore di accensione, girare le leve, accendere le luci, tergicristalli.

Il meccanismo dello sterzo riceve forza dall'albero della colonna e poi la trasforma in girare le ruote. Il design del meccanismo dello sterzo è un cambio con un certo rapporto di trasmissione.

Il sistema ha anche un'unità. Questo è un sistema di aste e punte che prelevano la forza dall'albero e poi la trasferiscono alle punte e al sistema del volante.

Anche nella maggior parte dei modelli di sistemi di guida c'è un amplificatore. Può essere idraulico o elettrico. È necessario aumentare le forze di rotazione che vanno dal volante alle ruote. È inoltre possibile distinguere elementi aggiuntivi: si tratta di ammortizzatori o ammortizzatori, nonché vari sistemi elementari.

Meccanismi di guida: tipi

A seconda del cambio installato in una determinata vettura, il meccanismo dello sterzo può essere a pignone e cremagliera, a vite senza fine oa vite. Considereremo ciascuno di essi separatamente.

Racchetta

Questo è un dispositivo ampiamente utilizzato che la maggior parteauto moderne. L'elemento principale è la cremagliera e l'ingranaggio. Quest'ultimo è costantemente impegnato con la cremagliera e si trova sull'albero dello sterzo.

Il principio di funzionamento di questo meccanismo è il seguente. Quando si gira il volante, la cremagliera si sposta a sinistra oa destra. Insieme ad esso, si muovono le aste dello sterzo, che sono collegate alle punte, e quelle, a loro volta, alle articolazioni dello sterzo. Pertanto, le ruote dell'auto possono girare all'angolo desiderato per il conducente.

Il meccanismo a pignone e cremagliera è abbastanza semplice, mentre si distingue per l'elevata efficienza e rigidità. Ma nonostante tutti i suoi pregi, la cremagliera dello sterzo è molto sensibile ai carichi, in particolare ai carichi d'urto causati dalla guida su dossi della strada. Inoltre, a causa del suo design, è soggetto a vibrazioni. La cremagliera dello sterzo si trova più spesso sulle auto a trazione anteriore, dove la sospensione anteriore è di tipo indipendente.

Verme

Questo meccanismo di guida si basa su un verme globoide. Questo è un albero a vite senza fine con un diametro variabile. È collegato all'albero dello sterzo. È incluso anche un rullo. Un braccio dello sterzo è installato sull'albero del rullo, che è collegato meccanicamente alle aste dello sterzo.

Durante la rotazione del volante, il rullo rotola sulla vite senza fine, mettendo in moto il braccio dello sterzo. Quest'ultimo di conseguenza sposta le aste di trasmissione. Per questo motivo, le ruote sterzanti girano nella direzione di cui il conducente ha bisogno.

Questa opzione è meno suscettibile a qualsiasi carico, inclusi gli urti. Inoltre, ampi angoli di rotazione e migliorimanovrabilità per un'auto. Ma ci sono anche degli svantaggi qui. Quindi, l'ingranaggio a vite senza fine è più complesso in termini di produzione e quindi più costoso. Il meccanismo richiede molte connessioni per funzionare correttamente, richiedendo aggiustamenti periodici e complessi.

Questo design può essere trovato su veicoli con prestazioni di cross-country migliorate, nonché con sospensione dipendente di una coppia di ruote sterzanti. Un altro meccanismo si trova su piccoli camion e autobus. Lo sterzo a vite senza fine è stato installato su VAZ di modelli classici.

Meccanismo a vite

I seguenti elementi sono combinati in questa soluzione. Questa è una vite montata sull'albero dello sterzo, un dado che si muove lungo la vite, una cremagliera sul dado, un settore collegato alla cremagliera e anche un bipiede. Quest'ultimo si trova sull'albero del settore degli ingranaggi. Tra le caratteristiche, si può distinguere una connessione dado-vite. Qui è fatto usando un gran numero di palline. Le sfere possono ridurre significativamente la forza di attrito tra le parti mobili e quindi ridurre l'usura.

Il principio di funzionamento del meccanismo ricorda il funzionamento di un sistema a vite senza fine. Quando il guidatore agisce sul volante, l'albero si mette in moto, e con esso ruota la vite che muove il dado. In questo caso, le sfere si muovono all'interno del meccanismo. Il dado, quando esposto alla cremagliera, muove il settore degli ingranaggi. Anche il braccio dello sterzo si muove insieme al settore.

Questo sterzo è più efficiente dell'ingranaggio a vite senza fine. Il sistema è installatoauto di lusso, autocarri pesanti e vari modelli di autobus.

Servosterzo

Tutti i sistemi di cui sopra hanno richiesto un certo sforzo. Per facilitare il funzionamento delle auto, oltre a garantire che la guida porti emozioni e buon umore, gli ingegneri hanno creato un dispositivo che consente di guidare un'auto quasi senza sforzo. Questo dispositivo è chiamato amplificatore. Oggi, la maggior parte delle auto è dotata di un tale sistema.

Distinguere tra servosterzo idraulico, elettrico e idroelettrico. Si possono distinguere anche meccanismi pneumatici.

Servosterzo

Questo è uno degli elementi strutturali del sistema di controllo. Qui, quando si gira il volante, la forza principale è generata da un azionamento idraulico.

L'amplificatore più semplice è una pompa azionata da un albero a gomiti. Questa soluzione ha prestazioni direttamente proporzionali al regime del motore. Questo è in linea con le esigenze di guida. Se la velocità è massima, è richiesto il guadagno minimo e viceversa.

Questo sistema funziona come segue. Durante la guida in rettilineo, la pompa dello sterzo fa circolare il fluido idraulico. Quando si gira il volante, la barra di torsione è attorcigliata. Il processo è accompagnato dalla rotazione della bobina rispetto al manicotto del distributore. I canali si aprono e il liquido entra in una delle cavità nel cilindro di alimentazione. Liquido dal' altra cavità va nel serbatoio. Il pistone nel meccanismo di alimentazione muove la cremagliera. La forza viene trasmessa alle aste dello sterzo, che porta alla rotazione delle ruote sterzanti.

Quando le curve vengono effettuate a bassa velocità, l'amplificatore funziona alle massime prestazioni. Sulla base dei segnali dei sensori, la ECU aumenta la velocità della pompa. Il fluido di lavoro entra più intensamente nel cilindro del meccanismo di alimentazione. Ciò riduce lo sforzo necessario per girare il volante.

Booster elettrico: caratteristiche

Questo tipo di dispositivo di guida è più complicato. Ci sono molti sensori qui. Il sistema è composto da un motore elettrico ed elementi meccanici. I modelli più comuni sono con due marce e con un azionamento parallelo. Questo amplificatore si trova spesso nella stessa unità con il meccanismo del sistema di sterzo.

Quando il conducente gira il volante, la barra di torsione è attorcigliata o svitata. Questo viene misurato da un sensore: vengono presi in considerazione la coppia attuale e l'angolo di rotazione. Viene presa in considerazione anche la velocità di movimento. Tutti questi numeri vengono inviati all'ECU, che calcola la forza richiesta. Modificando la forza attuale, la forza sulla guida del meccanismo cambia.

Conclusione

Questi sono tutti i sistemi di sterzo delle auto moderne che esistono oggi. Forse gli ingegneri troveranno soluzioni migliori in futuro. Nel frattempo è sufficiente una cremagliera del servosterzo.