Jenis, desain, dan prinsip pengoperasian mekanisme kemudi

Mengubah arah mobil dilakukan dengan memutar roda kemudi menggunakan roda kemudi. Namun, antara dia dan roda ada perangkat yang mengubah upaya tangan pengemudi dan arahnya untuk secara langsung menerapkan gaya ke lengan ayun. Ini disebut mekanisme kemudi.

Untuk apa perangkat kemudi?

Dalam skema kemudi umum, mekanisme melakukan tugas-tugas berikut:

• mengubah rotasi poros input, yang terhubung dengan kolom kemudi, menjadi rotasi translasi untuk batang trapesium kemudi;
• mengoordinasikan gaya yang dapat diciptakan pengemudi dengan gaya yang diperlukan pada tuas yang terhubung ke buku-buku jari kemudi undercarriage, menggunakan transmisi mekanis yang tersedia dalam desain dengan rasio roda gigi tertentu;
• dalam kebanyakan kasus, menyediakan kerja bersama dengan power steering;
• melindungi tangan pengemudi dari suap dari gundukan jalan.

Dengan tingkat akurasi tertentu, perangkat ini dapat dianggap sebagai gearbox, seperti yang sering disebut.

Varietas mekanisme kemudi

Ada tiga skema roda gigi paling populer:

• rol cacing;
• rak dan pinion;
• jenis sekrup bola.

Masing-masing memiliki kelebihan dan area penggunaan.

Mekanisme rol cacing

Jenis ini banyak digunakan di masa lalu pada semua mobil, tetapi sekarang penggunaannya terbatas karena banyak kelemahan dibandingkan dengan skema lainnya.

Prinsip pengoperasian roda gigi cacing adalah menjalankan roller bergigi sektor dengan roda cacing spiral pada poros kolom kemudi. Poros input peredam dibuat sebagai satu bagian dengan worm knurling radius variabel, dan dilengkapi dengan konektor slotted atau wedge untuk koneksi dengan poros kolom. Sektor bergigi roller terletak di poros keluaran bipod, dengan bantuan yang menghubungkan gearbox ke batang trapesium kemudi.

Seluruh struktur ditempatkan di rumah yang kaku, juga disebut bak mesin karena adanya pelumasan di dalamnya. Ini biasanya oli cair tipe transmisi. Poros keluar dari bak mesin disegel dengan kelenjar. Crankcase dibaut ke rangka atau sekat bodi mesin.

Rotasi poros input di gearbox diubah menjadi ujung bola bipod rotasi-translasi. Batang melekat padanya ke roda dan tuas trapesium tambahan.

Mekanisme ini mampu mentransmisikan kekuatan yang signifikan dan cukup kompak dengan rasio roda gigi yang besar. Tetapi pada saat yang sama, sulit untuk mengatur kontrol dengan reaksi minimal dan gesekan rendah di dalamnya. Oleh karena itu ruang lingkup - truk dan SUV, sebagian besar dari desain konservatif.

Rak kemudi

Mekanisme yang paling banyak digunakan untuk mobil penumpang. Rak dan pinion jauh lebih presisi, memberikan umpan balik yang baik dan pas di mobil.

Mekanisme rak terdiri dari:

• lambung dengan pengikat ke sekat tubuh;
• rak bergigi tergeletak di bantalan jurnal;
• roda gigi penggerak yang terhubung ke poros input;
• mekanisme dorong, memberikan jarak minimum antara roda gigi dan rak.

Konektor mekanis keluaran rak terhubung ke sambungan bola batang kemudi, yang bekerja melalui ujung secara langsung dengan lengan ayun. Desain ini lebih ringan dan lebih kompak daripada worm gear steering linkage. Di sinilah akurasi kontrol yang tinggi berasal. Selain itu, jarak bebas roda gigi penggerak jauh lebih akurat dan stabil dibandingkan dengan bentuk rol dan cacing yang rumit. Dan peningkatan kembali ke roda kemudi dikompensasi oleh amplifier dan peredam modern.

Sekrup dengan mur bola

Gearbox semacam itu mirip dengan gearbox cacing, tetapi elemen penting diperkenalkan di dalamnya dalam bentuk segmen rak dengan sektor roda gigi yang bergerak di sepanjang sekrup poros input melalui bola logam yang bersirkulasi. Sektor rak terhubung ke gigi pada poros bipod.

Karena penggunaan rel pendek, yang sebenarnya adalah mur dengan bola di sepanjang ulir, gesekan berkurang secara signifikan di bawah beban tinggi. Yakni, faktor penentu saat menggunakan mekanisme pada truk berat dan kendaraan sejenis lainnya. Pada saat yang sama, akurasi dan jarak bebas minimum diamati, karena itu gearbox yang sama ini telah menemukan aplikasi di mobil penumpang premium besar.

Jarak bebas dan gesekan dalam mekanisme kemudi

Semua gearbox memerlukan penyesuaian berkala dengan tingkat yang berbeda-beda. Karena keausan, celah pada sambungan gigi berubah, permainan muncul di setir, di mana mobil tidak dapat dikendalikan.

Roda gigi cacing dikendalikan dengan menggerakkan sektor roda gigi dalam arah tegak lurus terhadap poros input. Mempertahankan jarak bebas di semua sudut kemudi sulit dipastikan, karena keausan terjadi pada tingkat yang berbeda dalam arah perjalanan lurus yang sering digunakan dan lebih jarang pada tikungan di berbagai sudut. Ini adalah masalah umum di semua mekanisme, rel juga aus secara tidak merata. Dengan keausan yang parah, suku cadang harus diganti, jika tidak, ketika roda kemudi diputar, celah akan berubah menjadi gangguan dengan peningkatan gesekan, yang tidak kalah berbahaya.