Rak kemudi: apa itu dan cara kerjanya

Mobil apa pun terdiri dari beberapa sistem kunci, yang tanpanya pengoperasiannya dilarang, atau pengemudi tidak akan berhasil. Di antara sistem tersebut adalah kemudi. Komponen kunci dari sistem ini adalah rak kemudi.

Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci strukturnya, prinsip operasi, jenis amplifier, serta beberapa kerusakan mekanisme yang umum.

Sejarah penciptaan power steering

Perwakilan pertama kendaraan roda empat memiliki kemudi primitif. Roda putar dipasang pada satu balok, yang dipasang ke badan hanya di bagian tengah pada engsel - sesuai dengan prinsip pengangkutan yang ditarik kuda.

Mekanisme seperti itu tidak memungkinkan gerobak self-propelled dapat bermanuver, dan radius beloknya sangat besar sehingga mobil dapat berputar sepenuhnya di suatu tempat di alun-alun. Selain itu, tidak diperlukan power steering untuk menyelesaikan belokan.

Seiring waktu, penyesuaian dilakukan pada sistem kemudi untuk meminimalkan sudut kemudi mobil. Untuk memudahkan pengemudi (setiap kali penemuan membuat roda kemudi berbelok lebih kencang), berbagai opsi dikembangkan, mulai dari meningkatkan diameter roda kemudi itu sendiri hingga memperkenalkan berbagai jenis roda gigi ke dalam sistem.

Sebagai hasil dari percobaan dan kesalahan selama bertahun-tahun, para insinyur telah menyimpulkan bahwa tata letak rak kemudi adalah nilai tengah antara kesederhanaan, ketersediaan, dan peningkatan torsi dari roda kemudi. Selain itu, perangkat tersebut kompatibel dengan power steering.

Prinsip operasi

Rak di mesin disajikan dalam bentuk batang dengan gigi. Ini terhubung ke mekanisme putar roda kemudi. Ini digerakkan oleh poros kolom kemudi menggunakan roda gigi atau roda gigi cacing.

Saat roda kemudi diputar, roda gigi kolom menggerakkan batang tergantung ke arah mana roda kemudi diputar. Di tepi strip, batang kemudi dipasang, yang pada gilirannya dihubungkan ke mekanisme sambungan putar masing-masing roda kemudi.

Banyak rak kemudi modern juga dilengkapi dengan amplifier agar roda kemudi lebih mudah berbelok. Berkat pengenalan mekanisme seperti itu, kenyamanan dan keamanan dalam mobil pun meningkat.

Perangkat dan komponen utama

Paling sering, modifikasi kemudi rack and pinion digunakan di mobil. Perangkat mekanisme semacam itu meliputi:

• Roda kemudi - terletak di kabin mobil. Dengan bantuannya, pengemudi menentukan arah saat mobil bergerak;
• Kolom kemudi - terlihat seperti batang logam tempat torsi disalurkan dari roda kemudi. Untuk alasan keamanan, elemen ini memiliki satu atau lebih sambungan cardan (dalam benturan langsung, kolom kemudi terlipat di beberapa tempat, yang mencegah peningkatan cedera pada dada pengemudi);
• Rak kemudi bergerigi. Gigi-gigi ini digerakkan oleh poros cacing dari kolom kemudi. Konstruksinya dalam kotak logam;
• Batang rak kemudi - batang dipasang di kedua ujung rel dengan koneksi berulir. Ada benang di ujung batang, di mana ujung dengan engsel disekrup;
• Tip kemudi adalah tabung berlubang, di satu sisi dibuat benang internal (batang kemudi disekrup ke dalamnya), dan di sisi lain - engsel yang terhubung ke buku jari kemudi roda.

Beberapa modifikasi rak kemudi dilengkapi dengan peredam. Itu terletak di antara badan rak dan batang. Bagian ini bertujuan untuk meredam getaran yang berasal dari roda saat mobil dikendarai di permukaan jalan yang tidak rata. Paling sering, elemen ini dipasang di rel SUV.

Jenis dan versinya

Seperti disebutkan sebelumnya, elemen kunci rak kemudi tidak berubah selama beberapa dekade. Hanya sedikit penyesuaian dilakukan pada mekanisme, tetapi prinsipnya tetap sama.

Satu-satunya hal yang membedakan semua unit tipe ini adalah penggerak amplifier. Ada tiga modifikasi secara total. Mari kita pertimbangkan fitur masing-masing.

Rak kemudi mekanis

Modifikasi ini klasik. Semua mobil dilengkapi dengan itu sampai saat amplifier hidrolik dan listrik dibuat. Rak kemudi mekanis adalah jenis perangkat yang paling sederhana. Berkat gigi kecil dan roda kemudi yang besar dibandingkan dengan mereka, pengemudi tidak perlu mengerahkan banyak tenaga untuk membelokkan mobil.

Ada rak kemudi dengan rasio roda gigi berbeda. Transmisi gigi dengan amplitudo lebih kecil dibuat di tengah palang, dan indikator ini meningkat di ujungnya. Ini semakin memudahkan pengemudi untuk memutar setir saat memulai atau saat menikung dengan kecepatan tinggi. Dan di tempat parkir, saat roda harus diputar sepenuhnya, pengemudi tidak perlu berkali-kali memutar setir.

Rak kemudi hidrolik

Modifikasi ini berbeda dari yang sebelumnya karena perangkatnya memiliki mekanisme tambahan, yang disebabkan oleh aksi hidrolik. Baca lebih lanjut tentang prinsip pengoperasian booster hidrolik. di sini.

Penguat hidraulik memastikan kehalusan dan pada saat yang sama ketajaman respons rak kemudi saat mengemudi pada kecepatan berbeda dan di dalam mobil stasioner. Booster ini juga memberikan keamanan lebih saat mobil berada dalam liang. Dalam hal ini, kemungkinan ketika menabrak ketidakrataan roda kemudi akan lepas dari tangan pengemudi jauh lebih kecil.

Rak kemudi listrik

Rel listrik adalah penguat serupa. Alih-alih penggerak hidraulik, sebuah motor listrik dipasang pada desainnya, yang meningkatkan pergerakan rak kemudi.

Dalam modifikasi anggaran booster listrik, motor ada di kolom kemudi. Opsi teraman dianggap opsi dengan amplifier listrik yang dipasang di rel itu sendiri. Modifikasi ini termasuk dalam paket mobil premium.

Opsi pertama adalah yang paling tidak aman, karena jika amplifier gagal, hampir tidak mungkin untuk terus mengoperasikan mobil.

Dibandingkan dengan power steering, rel listrik memiliki beberapa keunggulan:

• Efisiensi yang lebih besar;
• Konsumsi lebih sedikit sumber daya kendaraan - fluida kerja bersirkulasi di power steering secara konstan, karena penggerak pompa terhubung ke katrol poros engkol dan dimatikan hanya saat mesin dimatikan. Penguat listrik hanya berfungsi saat roda kemudi diputar;
• Pengoperasian mekanisme tidak tergantung pada suhu udara (tidak perlu memanaskan cairan untuk meningkatkan fluiditasnya);
• Lebih sedikit perhatian diperlukan untuk pemeliharaan - tidak perlu memantau ketinggian oli, karena mekanisme bekerja dengan prinsip yang berbeda;
• Perangkat mencakup lebih sedikit segel berbeda, dan tidak ada selang, segel yang dapat menahan tekanan tinggi. Berkat ini, mekanismenya lebih andal dibanding power steering.

Kerusakan utama rak kemudi

Tanda-tanda berikut menunjukkan kerusakan rak kemudi:

• Saat mengemudi di jalan dengan jangkauan yang buruk, ketukan muncul, yang menghilang saat setir diputar lebih banyak;
• Pengurangan atau tidak adanya upaya saat memutar roda kemudi atau di posisi tengahnya;
• Roda kemudi berputar sendiri;
• Setelah berbelok, roda kemudi kembali ke posisi semula atau, secara umum, harus diputar paksa;
• Dengan amplitudo roda kemudi kecil, roda itu sendiri berputar lebih banyak dari sebelumnya;
• Permainan kemudi telah meningkat;
• Peningkatan rekoil ke roda kemudi saat melewati gundukan;
• Jika mobil dilengkapi dengan booster hidraulik, cairan mengalir dari bawah segel oli, boot atau elemen mekanisme lainnya yang terkontaminasi oli.

Jika setidaknya satu dari gejala yang terdaftar muncul, Anda harus segera mendiagnosis perangkat dan memperbaikinya. Seringkali cukup membeli kit perbaikan dan mengganti semua segel, gasket dan kepala sari agar perangkat mulai bekerja dengan benar.

Berikut adalah kerusakan rak kemudi dan opsi perbaikan yang paling umum:

Kerusakan	Bagaimana cara memperbaiki
Berolahraga di gigi batang atau di batang cacing	Pemulihan elemen seperti itu tidak mungkin, jadi diganti dengan yang baru.
Kerusakan rumah rak	Mekanismenya diganti sepenuhnya
Penghancuran kepala sari (kotoran dan pasir masuk ke dalam mekanisme, yang mengarah pada pengembangan atau pengaratan bagian logam)	Mengganti bahan penyegel dari kit perbaikan
Deformasi atau kerusakan tie rod atau tip	Bagian yang rusak diganti
Busing aus atau rusak, menyebabkan kelonggaran di kolom kemudi	Mengganti busing

Selain itu, video tersebut menceritakan tentang kerusakan dan opsi perbaikan untuk rak kemudi:

Rak kemudi: apa yang rusak dan bagaimana cara memperbaikinya?

Pencegahan kerusakan

Rak kemudi adalah mekanisme yang cukup andal dan stabil. Kerusakannya paling sering terjadi karena pengoperasian kendaraan yang tidak tepat, atau akibat ketidakpatuhan terhadap jadwal perawatan rutin.

Untuk memperpanjang umur mekanisme ini, Anda harus mematuhi aturan sederhana:

• Saat mengemudi di jalan yang tidak rata, kurangi kecepatan mobil sehingga lebih sedikit guncangan yang diterima di mekanisme kemudi;
• Tinggalkan mobil yang diparkir dengan roda lurus;
• Jangan memutar roda kemudi sepenuhnya (jika ada power steering, akan terdengar derit atau dengung dari pompa amplifier), dan jangan menahannya dalam posisi ini selama lebih dari 5 detik;
• Ganti oli di reservoir power steering tepat waktu, kendalikan level cairan ini;
• Secara berkala melakukan inspeksi visual pada kepala sari dan segel;
• Lakukan pemanasan power steering dengan memutar roda kemudi beberapa kali ke dua arah sebelum mengemudi.

Pengoperasian yang benar dari rak kemudi secara langsung mempengaruhi keselamatan saat mobil sedang melaju, jadi Anda tidak dapat mengabaikan alarm yang menunjukkan kerusakan mekanisme.

Pertanyaan dan Jawaban:

Apa itu rak kemudi? Ini adalah mekanisme dimana torsi ditransfer dari roda kemudi ke buku jari kemudi roda kemudi. Kolom kemudi mengubah gerakan putar menjadi gerakan linier.

Apa yang terjadi jika rak kemudi rusak? Kerusakan pada rak kemudi menyebabkan permainan kemudi yang berlebihan, yang dapat menyebabkan keadaan darurat di jalan. Dengan rak kemudi yang rusak, kemampuan manuver alat berat hilang.

Berapa lama rak kemudi pergi? Itu tergantung pada desainnya: jenis amplifier apa yang ada di dalamnya, jenis transmisi apa yang digunakan. Beberapa dari mereka hadir untuk 70-80 ribu, sementara yang lain bekerja secara teratur untuk 150.