Jak funguje mechanismus hřebenového řízení automobilu?

Existuje několik typů řídicích systémů. Dvěma hlavními jsou řízení s kulovou maticí, které se používá hlavně u těžkých nákladních vozidel a velkých terénních vozidel, a hřebenové řízení, které se běžně používá u osobních automobilů, malých dodávek a terénních vozidel.

Jak funguje hřebenové řízení?

U hřebenového řízení převod převádí rotaci volantu na lineární posuv potřebný k otáčení kol. Převodový poměr tohoto mechanismu řízení usnadňuje otáčení kol.

Ozubená tyč převodovky je uzavřena v kovové trubce a z ní vycházejí oba konce ozubené tyče spojené s axiálním závěsem. Hnací ozubené kolo je připojeno k hřídeli řízení: když otočíte volantem, ozubené kolo se otáčí a pohybuje hřebenem. Axiální kloub na koncích hřebenu je spojen s koncem spojovací tyče připojeným k řízené nápravě.

Poměr hřebenového řízení

U většiny aut od krajní pravé polohy kol až po krajní levou – tři až čtyři plné otáčky volantu. Převod řízení udává, o kolik se musí volant natočit, aby se kola natáčela pod určitým úhlem. Vyšší převodový poměr znamená, že volant musí být natočen o větší úhel, aby se kola otočila pod určitým úhlem, a nižší převodový poměr znamená, že volant rychle reaguje na natočení volantu.

Některá vozidla používají řízení s proměnným převodem. Hřebenový systém řízení používá různý počet zubů na centimetr (rozteč zubů) uprostřed a na koncích hřebenu. V důsledku toho je pocit z řízení větší v blízkosti krajních poloh než ve středních. Díky tomu je vůz lépe ovladatelný.

Existují dva hlavní typy hřebenového řízení:

• Uchycení na koncích – spojovací tyče jsou připevněny ke koncům hřebenu řízení pomocí vnitřních závěsů nápravy.
• Středová montáž – Spojovací tyče jsou namontovány do středu hřebenu řízení.

Jak funguje posilovač řízení s hřebenem a pastorkem?

Pokud je hřebenové řízení doplněno o posilovač, design se mírně mění. Na hřeben je přidán válec s pístem uprostřed. Na obou stranách pístu je kapalina. Jak se tlak kapaliny na jedné straně zvyšuje, píst se pohybuje, přemísťuje hřeben a pomáhá při řízení.

Běžné problémy s hřebenovým řízením

Protože je systém řízení kritický pro řízení, je důležité co nejrychleji identifikovat a opravit problém. Typické závady:

• Volant se otáčí velmi obtížně
  Pokud je stále obtížnější otáčet volantem, je to známka toho, že problém je s hřebenem řízení nebo posilovač řízení nedostává dostatečný tlak. Řešením může být tak jednoduché přidání kapaliny posilovače řízení. Je však lepší nejprve zkontrolovat jeho provozuschopnost.
• Únik kapaliny posilovače řízení
  Hladina kapaliny posilovače řízení klesá pouze v případě úniku. Pojíždění se stává obtížnějším. Není to velký problém, ale pokud se dlouhodobě nekoriguje, mohou nastat následky: přehřátí ozubených kol a ozubených kol nebo zlomení ozubených kol. Doporučuje se, abyste tento problém vyřešili, zatímco to lze provést snadno a levně. Podrobnější informace o příčinách úniků naleznete zde
• Skřípavý zvuk při řízení
  Tento zvuk mohou vydávat ozubená kola, když dochází k přímému kontaktu kov na kov. Příčinou může být nedostatečné mazání. Tento zvuk můžete slyšet při odbočování doleva nebo doprava. Požádejte odborníka, aby tento problém zkontroloval, zda není třeba vyměnit ozubená kola.
• Vůně spáleného oleje
  Kapalina posilovače řízení páchne jako spálený olej. Pokud tedy zaznamenáte tento zápach za jízdy, je to známka přehřívání systému posilovače řízení. Nejlepší je co nejrychleji zastavit a zkontrolovat, v čem je problém. Jízda s přehřátým systémem řízení může způsobit požár.

Další informace

Chcete se dozvědět více o systému řízení a odpružení vašeho vozu? Sledujte MOOG TV. Spousta zajímavých videí, užitečných tipů a srozumitelných návodů. MOOG TV je skvělý způsob, jak se dozvědět více o svém voze.

Obsah tohoto článku slouží pouze pro informační účely a neměl by být používán jako náhrada za odborné poradenství od certifikovaného odborníka. V případě konkrétních otázek nebo obav týkajících se kteréhokoli z témat uvedených v tomto článku vám doporučujeme, abyste se obrátili na certifikovaného technika nebo mechanika. Za žádných okolností neneseme odpovědnost za jakoukoli ztrátu nebo poruchu způsobenou vaší interpretací obsahu.

Prostřednictvím řízení Řízená kola se natáčejí, čímž se mění směr pohybu vozidla.

Systém řízení se skládá z:
1) mechanismus řízení;
2) kormidelní zařízení;
3) posilovač řízení (není k dispozici u všech vozů).

Řízení je zařízení, na kterém do značné míry závisí bezpečnost provozu vozidel, proto jsou na něj kladeny následující požadavky:
1) snadné ovládání;
2) zajištění dobré ovladatelnosti vozidla s minimálním poloměrem otáčení;
3) umožnit minimální boční prokluz kol při zatáčení;
4) minimální přenos rázů do volantu;
5) vyloučit možnost samokmitání řízených kol;
6) vysoká spolehlivost;
7) zabránit samovolnému otáčení řízených kol.

U většiny automobilů se ovládání dosahuje otáčením volantů. Téměř u všech dvounápravových vozidel jsou volanty přední kola. Výjimkou jsou speciální vozidla se zadními volanty. U třínápravových vozidel, která mají uzavřené nápravy zadního podvozku (například KamAZ), se řízení provádí také předními koly. U některých třínápravových vozidel jsou volanty kola vnějších náprav (přední a zadní). Díky tomu se vůz stává ovladatelnějším a průjezdnějším. U takových vozů je mezináprava umístěna uprostřed vozu.

Kormidelní zařízení zajišťuje otáčení řízených kol malou silou na volanty, toho je dosaženo zvýšením převodového poměru mechanismu řízení. Konstrukce mechanismu řízení zahrnuje:
1) dvojice řízení (převodovka řízení), která je umístěna v klikové skříni;
2) hřídel řízení;
3) volant.
Hřídel řízení v závislosti na podmínkách uspořádání mechanismu řízení se může skládat ze dvou nebo tří částí spojených kardanovými klouby. Volant může být v závislosti na směru jízdy akceptovaném v zemi vpravo nebo vlevo.

Mechanismy řízení V závislosti na typu převodky řízení se dělí na:
1) ozubené kolo;
2) červ;
3) šroub;
4) klika.

Mechanismy řízení ozubených kol vyrobené ve formě reduktoru nebo dvojice ozubených kol a hřebenů. Mechanismy řízení ozubených kol, vyrobené ve formě páru ozubených kol a hřebenů, jsou široce používány v osobních automobilech různých tříd. Výhodou takového mechanismu řízení je jeho kompaktnost a jednoduchost konstrukce. Je vhodné instalovat takový mechanismus bez zesilovače na osobní automobily malé třídy, protože v tomto případě jsou nárazy ze silnice na volant do určité míry absorbovány třením hřebenu a kovokeramické zarážky. U osobních vozů vyšší třídy je potřeba zesilovač, který bude tlumit vzniklé rázy.
Šnekové převody jsou široce používány u osobních, nákladních automobilů a autobusů. Nejrozšířenější jsou šnekové válečkové mechanismy.

Šroubové mechanismy řízení Existují dva typy: šroubovací páka a šroubovací stojan. Šroubové pákové mechanismy řízení se v současné době používají velmi zřídka, protože tento mechanismus má velké opotřebení dílů, které nelze kompenzovat seřízením. Hřebenové mechanismy řízení jsou velmi široce používány na nákladních vozidlech různých tříd a zahrnují:
1) šroub;
2) kulový držák na ořechy;
3) Sektor vyrobený jako jeden celek s hřídelí dvojnožky.

Některé nákladní vozy používají ozubnicové mechanismy, ve kterých jsou zuby řezány rovnoběžně s osou hřídele dvojnožky.
Klikové mechanismy řízení se používají zřídka. Dodávají se v jednobodovém (používaném do poloviny 40. let) a dvoubodovém. Klikové mechanismy řízení lze nastavit.

Mechanismy řízení automobilů musí splňovat bezpečnostní požadavky, protože mohou způsobit vážné zranění řidiče při jakékoli kolizi mezi vozidlem a překážkou. Když se přední část vozu zhroutí, mechanismus řízení se přesune směrem k řidiči. V tomto případě může dojít k vážnému zranění řidiče i při mírném pohybu mechanismu řízení. Skříň převodky řízení je proto umístěna v místě, kde bude deformace při srážce minimální. Aby byl ovládací prvek řízení odolný vůči zranění, je nainstalován volant s utěsněným jednoduchým nábojem nebo dvěma náboji a také speciální prvek pohlcující energii, který může výrazně snížit závažnost poškození způsobeného nárazem. V některých zahraničních provedeních působí jako doplňkový bezpečnostní prvek vlnovec pohlcující energii. Kromě měchu může jako prvek pohlcující energii působit perforovaný trubkový hřídel řízení, který se může při nárazu stlačit, část energie pohltit a snížit deformaci.

Kormidelní zařízení sestává z:
1) převod řízení;
2) páky a tyče, které spojují mechanismus řízení s převodem řízení;
3) posilovač řízení.
Konstrukce pohonu řízení má příčné a podélné tyče. Příčná tyč je vyrobena z bezešvé ocelové trubky, na jejíž závitové konce jsou našroubovány konce s kuličkovými kroužky. Délka příčného článku musí být nastavitelná, protože na ní závisí velikost sbíhavosti kola.

Podélná tyč spojuje dvojnožku s kyvným ramenem. Podélný tah se nejčastěji používá se závislým odpružením. Na koncích tyče jsou kulové klouby, které jsou přitlačovány tuhými pružinami. Díky takovým závěsům a pružinám je možné mírně absorbovat nárazy řízených kol.

Posilovač řízení instalované na osobních automobilech vyšší třídy, středně těžkých a těžkých nákladních vozidlech a také na autobusech. Přítomnost posilovače usnadňuje ovládání vozu, zlepšuje jeho ovladatelnost a zvyšuje bezpečnost provozu v případě prasknutí pneumatiky, protože díky posilovači lze vůz udržet na dané trajektorii. Při použití posilovače se však mírně zvyšuje opotřebení pneumatik a zhoršuje se stabilizace řízených kol.
Posilovač řízení se skládá z:
1) zdroj energie;
2) distribuční zařízení;
3) pohon.

U pneumatického posilovače funguje jako zdroj energie kompresor, u hydraulického posilovače hydraulické čerpadlo. Aktuátorem zesilovače je pneumatický nebo hydraulický válec, který vytváří potřebné síly. Pneumatické zesilovače se nyní používají zřídka.

Řízení auta s hřebenovým mechanismem

U vozidel s pohonem předních kol je nejběžněji používaným systémem řízení vozidla hřeben a pastorek. Hřebenový mechanismus řízení je umístěn v hliníkovém pouzdře. Kliková skříň obsahuje převodovou hřídel, která je v záběru s hřebenem. Hřeben je přitlačován k převodu pomocí metalokeramického dorazu. To zajišťuje bezvůlový záběr ozubeného kola s hřebenem po celou dobu jeho zdvihu. Pojezd hřebenu je na jedné straně omezen nalisovaným kroužkem a na druhé straně pouzdrem gumo-kovového kloubu tyče. Dutina klikové skříně je chráněna před nečistotami pomocí pryžového vlnitého krytu.

Hřídel řízení připojeno k hřídeli převodovky pomocí elastické spojky. Volant je připevněn k horní části hřídele přes tlumič. Tlumič slouží ke zvýšení bezpečnosti.
Součástí pohonu řízení jsou kompozitní tyče řízení, které jsou prostřednictvím kulových kloubů spojeny s kyvnými rameny vzpěr. Délku táhla lze upravit pomocí stavěcí tyče s vnitřním závitem.

Řízení se šnekovým převodovým mechanismem

Tento řízení používá se u osobních a nákladních automobilů s pohonem zadních kol. Pohon řízení tohoto mechanismu zahrnuje:
1) dvojnožka řízení, jakož i střední a levá boční tyč, které jsou k ní otočně připojeny;
2) kyvadlová páka, jakož i pravá boční tyč otočně připojená k ní;
3) výkyvná ramena.
Osa ramena kyvadla se otáčí v pouzdrech, které jsou vsazeny do držáku osy. Držák je připevněn k pravému bočnímu členu podlahy nástavby. Boční tyče se skládají ze dvou hrotů, které jsou spojeny dělenou stavěcí spojkou. Tyče jsou připevněny k pákám a dvojnožce pomocí stejného typu kulových kloubů. Konstrukce stejného typu kulového kloubu obsahuje kulový kroužek, vložku s pružinou a podložku pružiny. Závěs je chráněn pryžovou vložkou a během provozu nevyžaduje mazání.