Stūres pastiprinātāja statīva darbības princips
saturs
Stūres pastiprinātāja bagāžnieka darbības princips ir balstīts uz sūkņa radītā spiediena īslaicīgo ietekmi uz cilindru, kas pārvieto statīvu pareizajā virzienā, palīdzot vadītājam vadīt automašīnu. Tāpēc automašīnas ar stūres pastiprinātāju ir daudz ērtākas, it īpaši manevrējot ar nelielu ātrumu vai braucot sarežģītos apstākļos, jo šāda sliede uzņemas lielāko daļu no slodzes, kas nepieciešama, lai pagrieztu stūri, un vadītājs tikai dod tai komandas, nezaudējot atgriezenisko saiti. no ceļa..
Stūres statnis pasažieru transporta nozarē savu tehnisko īpašību dēļ jau sen ir aizstājis cita veida līdzīgas ierīces, par kurām mēs runājām šeit (Kā darbojas stūres statnis). Bet, neskatoties uz dizaina vienkāršību, stūres statņa darbības princips ar hidraulisko pastiprinātāju, tas ir, hidraulisko pastiprinātāju, lielākajai daļai automašīnu īpašnieku joprojām ir nesaprotams.
Stūres attīstība - īss pārskats
Kopš pirmo automašīnu parādīšanās par stūres pamatu kļuvis pārnesumu reduktors ar lielu pārnesumu attiecību, kas dažādos veidos griež transportlīdzekļa priekšējos riteņus. Sākotnēji tā bija kolonna ar divkāju, kas piestiprināta apakšā, tāpēc bija jāizmanto sarežģīta struktūra (trapecija), lai novirzītu noslieces spēku uz stūres šarnīriem, pie kuriem tika pieskrūvēti priekšējie riteņi. Tad izgudroja bagāžnieku, arī ātrumkārbu, kas bez papildu konstrukcijām nodeva pagrieziena spēku uz priekšējo piekari, un drīz vien šāda veida stūres mehānisms nomainīja kolonnu visur.
Bet galveno trūkumu, kas izriet no šīs ierīces darbības principa, nevarēja pārvarēt. Pārnesumu skaita palielināšana ļāva stūres ratu, ko sauc arī par stūri vai stūri, griezt bez piepūles, bet piespieda vairāk pagriezienu, lai pārvietotu stūres šarnīrsavienojumu no galējā labā stāvokļa uz galējo kreiso pozīciju vai otrādi. Pārnesumu skaita samazināšana padarīja stūrēšanu asāku, jo auto reaģēja spēcīgāk pat uz vieglu stūres nobīdi, taču braukšana ar šādu auto prasīja lielu fizisko spēku un izturību.
Mēģinājumi atrisināt šo problēmu ir veikti kopš 50. gadsimta sākuma, un daži no tiem bija saistīti ar hidrauliku. Pats termins "hidraulika" cēlies no latīņu vārda hydro (hydro), kas nozīmēja ūdeni vai kādu šķidru vielu, kas pēc savas plūstamības ir salīdzināma ar ūdeni. Tomēr līdz pagājušā gadsimta 1951. gadu sākumam viss aprobežojās ar eksperimentāliem paraugiem, kurus nevarēja laist masveida ražošanā. Izrāviens notika XNUMX. gadā, kad Chrysler prezentēja pirmo sērijveidā ražoto stūres pastiprinātāju (GUR), kas darbojās kopā ar stūres statni. Kopš tā laika hidrauliskā stūres statņa vai kolonnas vispārējais darbības princips ir palicis nemainīgs.
Pirmajam stūres pastiprinātājam bija nopietni trūkumi, tas:
- stipri noslogots dzinējs;
- nostiprināja stūri tikai vidējā vai lielā ātrumā;
- pie lieliem dzinēja apgriezieniem tas radīja pārspiedienu (spiedienu) un vadītājs zaudēja kontaktu ar ceļu.
Tāpēc normāli strādājošs hidrauliskais pastiprinātājs parādījās tikai XXI pagriezienā, kad grābeklis jau bija kļuvis par galveno stūres mehānismu.
Kā darbojas hidrauliskais pastiprinātājs
Lai saprastu hidrauliskā stūres statīva darbības principu, ir jāņem vērā tajā iekļautie elementi un to veiktās funkcijas:
- sūknis;
- spiediena samazināšanas vārsts;
- izplešanās tvertne un filtrs;
- cilindrs (hidrauliskais cilindrs);
- izplatītājs.
Katrs elements ir daļa no hidrauliskā pastiprinātāja, tāpēc pareiza stūres pastiprinātāja darbība ir iespējama tikai tad, ja visas sastāvdaļas skaidri pilda savu uzdevumu. Šajā video ir parādīts šādas sistēmas vispārējais darbības princips.
Sūknis
Šī mehānisma uzdevums ir pastāvīga šķidruma (hidrauliskās eļļas, ATP vai ATF) cirkulācija caur stūres pastiprinātāja sistēmu, radot noteiktu spiedienu, kas ir pietiekams, lai pagrieztu riteņus. Stūres pastiprinātāja sūknis ar siksnu savienots ar kloķvārpstas skriemeli, bet, ja automašīna ir aprīkota ar elektrisko hidraulisko pastiprinātāju, tad tā darbību nodrošina atsevišķs elektromotors. Sūkņa veiktspēja ir izvēlēta tā, lai arī tukšgaitā tas nodrošinātu mašīnas griešanos, un pārspiedienu, kas rodas, palielinoties ātrumam, kompensē spiediena samazināšanas vārsts.
Stūres pastiprinātāja sūknis ir izgatavots no divu veidu:
- slāņveida;
- pārnesumu.
stūres pastiprinātāja sūknis
Automašīnām ar hidraulisko balstiekārtu viens sūknis nodrošina abu sistēmu - stūres pastiprinātāja un piekares - darbību, taču darbojas pēc viena principa. No parastā tas atšķiras tikai ar palielinātu jaudu.
Spiediena samazināšanas vārsts
Šī hidrauliskā pastiprinātāja daļa darbojas pēc apvada vārsta principa, kas sastāv no bloķēšanas lodītes un atsperes. Stūres pastiprinātāja sūknis darbības laikā rada šķidruma cirkulāciju ar noteiktu spiedienu, jo tā veiktspēja ir lielāka nekā šļūteņu un citu elementu caurlaidība. Palielinoties dzinēja apgriezieniem, palielinās spiediens stūres pastiprinātāja sistēmā, iedarbojoties caur bumbu uz atsperi. Atsperes stingrība ir izvēlēta tā, lai vārsts atvērtos pie noteikta spiediena, un kanālu diametrs ierobežo tā caurlaidspēju, tāpēc darbība neizraisa strauju spiediena kritumu. Kad vārsts atveras, daļa eļļas apiet sistēmu, kas stabilizē spiedienu vajadzīgajā līmenī.
Stūres pastiprinātāja spiediena samazināšanas vārsts
Neskatoties uz to, ka spiediena samazināšanas vārsts ir uzstādīts sūkņa iekšpusē, tas ir svarīgs hidrauliskā pastiprinātāja elements, tāpēc tas ir līdzvērtīgs citiem mehānismiem. Tā darbības traucējumi vai nepareiza darbība apdraud ne tikai stūres pastiprinātāju, bet arī satiksmes drošību uz ceļa, ja pārlieka hidrauliskā spiediena dēļ plīst padeves vads, vai parādās noplūde, mainīsies automašīnas reakcija uz stūres pagriešanu un nepieredzējis cilvēks pie stūres riskē nenodarboties ar vadību. Tāpēc stūres stieņa ierīce ar hidraulisko pastiprinātāju nozīmē gan visas konstrukcijas kopumā, gan katra atsevišķa elementa maksimālu uzticamību.
Izplešanās tvertne un filtrs
Stūres pastiprinātāja darbības laikā hidrauliskais šķidrums ir spiests cirkulēt caur stūres pastiprinātāja sistēmu, un to ietekmē sūkņa radītais spiediens, kas izraisa eļļas uzsilšanu un izplešanos. Izplešanās tvertne uzņem vairāk nekā šo materiālu, lai tā tilpums sistēmā vienmēr būtu vienāds, kas novērš siltuma izplešanās radītos spiediena pārspriegumus. ATP sildīšana un berzes elementu nodilums izraisa metāla putekļu un citu piesārņotāju parādīšanos eļļā. Nokļūstot spolē, kas vienlaikus ir arī sadalītājs, šie gruži aizsprosto caurumus, izjaucot stūres pastiprinātāja darbību, kas negatīvi ietekmē transportlīdzekļa vadāmību. Lai izvairītos no šādas notikumu attīstības, stūres pastiprinātājā ir iebūvēts filtrs, kas no cirkulējošā hidrauliskā šķidruma noņem dažādus gružus.
Cilindrs
Šī hidrauliskā pastiprinātāja daļa ir caurule, kuras iekšpusē atrodas sliedes daļa, uz kuras ir uzstādīts hidrauliskais virzulis. Eļļas blīves ir uzstādītas gar caurules malām, lai novērstu ATP izplūšanu, kad spiediens paaugstinās. Kad eļļa pa caurulēm iekļūst attiecīgajā cilindra daļā, virzulis pārvietojas pretējā virzienā, spiežot bagāžnieku un caur to iedarbojoties uz stūres stieņiem un stūres locītavām.
stūres pastiprinātāja cilindrs
Pateicoties šai stūres pastiprinātāja konstrukcijai, stūres locītavas sāk kustēties pat pirms piedziņas pārnesums pārvieto bagāžnieku.
Izplatītājs
Stūres pastiprinātāja statīva darbības princips ir uz īsu brīdi padot hidraulisko šķidrumu stūres pagriešanas brīdī, kā rezultātā statīvs sāks kustēties pat pirms vadītāja nopietnas pūles. Šādu īslaicīgu padevi, kā arī liekā šķidruma novadīšanu no hidrauliskā cilindra nodrošina sadalītājs, ko mēdz dēvēt par spoli.
Lai saprastu šīs hidrauliskās ierīces darbības principu, ir nepieciešams ne tikai to aplūkot sadaļā, bet arī pilnīgāk analizēt tās mijiedarbību ar pārējiem stūres pastiprinātāja elementiem. Kamēr stūres rata un stūres locītavu stāvoklis atbilst viens otram, sadalītājs, kas pazīstams arī kā spole, bloķē šķidruma plūsmu cilindrā no abām pusēm, tāpēc spiediens abās dobumos ir vienāds un tas. neietekmē disku griešanās virzienu. Kad vadītājs griež stūri, stūres stieņa reduktora mazā attiecība neļauj viņam ātri pagriezt riteņus, nepieliekot ievērojamu piepūli.
Stūres pastiprinātāja sadalītājs
Stūres pastiprinātāja sadalītāja uzdevums ir piegādāt ATP hidrauliskajam cilindram tikai tad, kad stūres rata stāvoklis neatbilst riteņu pozīcijai, tas ir, vadītājam pagriežot stūri, sadalītājs vispirms aizdedzina un piespiež cilindru, lai iedarbotos uz balstiekārtas šarnīriem. Šādai ietekmei jābūt īslaicīgai un atkarīgai no tā, cik daudz vadītājs pagrieza stūri. Tas ir, vispirms hidrauliskajam cilindram ir jāpagriež riteņi, un pēc tam vadītājam, šī secība ļauj pielikt minimālu piepūli, lai pagrieztos, bet tajā pašā laikā “sajust ceļu”.
Kā tas darbojas
Nepieciešamība pēc šādas sadalītāja darbības bija viena no problēmām, kas neļāva masveidā ražot hidrauliskos pastiprinātājus, jo parasti automašīnā stūri un stūres mehānismu savieno stingra vārpsta, kas ne tikai pārnes spēku uz stūres lociņiem, bet arī sniedz automašīnas pilotam atsauksmes no ceļa. Lai atrisinātu problēmu, man bija pilnībā jāmaina vārpstas izvietojums, kas savieno stūri un stūres mehānismu. Starp tiem tika uzstādīts sadalītājs, kura pamatā ir vērpes princips, tas ir, elastīgs stienis, kas spēj griezties.
Kad vadītājs pagriež stūri, vērpes stienis sākotnēji nedaudz sagriežas, kas rada neatbilstību starp stūres rata un priekšējo riteņu stāvokli. Šādas nesakritības brīdī atveras sadalītāja spole un cilindrā ieplūst hidrauliskā eļļa, kas virza stūres statni pareizajā virzienā un tādējādi novērš neatbilstību. Bet sadalītāja spoles caurlaidspēja ir zema, tāpēc hidraulika pilnībā neaizstāj vadītāja pūles, kas nozīmē, ka jo ātrāk vajadzēs pagriezties, jo vairāk vadītājam būs jāgriež stūre, kas nodrošina atgriezenisko saiti un ļauj sajust automašīnu uz ceļa
Ierīce
Lai veiktu šādu darbu, tas ir, ATP dozētu hidrauliskajā cilindrā un pārtrauktu padevi pēc neatbilstības novēršanas, bija nepieciešams izveidot diezgan sarežģītu hidraulisko mehānismu, kas darbojas pēc jauna principa un sastāv no:
- vērpes stienis, kas savienots ar piedziņas pārnesumu, kas nodrošina neatbilstību, pagriežot stūri;
- spoles iekšpuse;
- spoles ārējā daļa.
Spoles iekšējā un ārējā daļa piekļaujas viena otrai tik cieši, ka starp tām neizsūcas ne pilīte šķidruma, turklāt tajās tiek izurbti caurumi ATP padevei un atgriešanai. Šīs konstrukcijas darbības princips ir precīza cilindram piegādātā hidrauliskā šķidruma dozēšana. Kad stūres un bagāžnieka pozīcija ir saskaņota, padeves un atgriešanas atveres tiek nobīdītas viena pret otru un šķidrums pa tām neietilpst un neizplūst no cilindriem, tāpēc pēdējie tiek pastāvīgi piepildīti un nav vēdināšanas draudu. . Kad automašīnas pilots pagriež stūri, vērpes stienis vispirms pagriežas, spoles ārējā un iekšējā daļa tiek pārvietota viena pret otru, kā rezultātā tiek apvienoti padeves caurumi vienā pusē un iztukšošanas caurumi otrā pusē. .
Ieejot hidrauliskajā cilindrā, eļļa nospiež virzuli, novirzot to uz malu, pēdējais pāriet uz sliedi un tas sāk kustēties pat pirms piedziņas zobrata iedarbojas uz to. Pārvietojoties bagāžniekam, izzūd neatbilstība starp spoles ārējo un iekšējo daļu, kā rezultātā eļļas padeve pakāpeniski apstājas, un, kad riteņu stāvoklis sasniedz līdzsvaru ar stūres rata stāvokli, padeve un izvade ATP ir pilnībā bloķēta. Šādā stāvoklī cilindrs, kura abas daļas ir pildītas ar eļļu un veido divas slēgtas sistēmas, pilda stabilizējošu lomu, tāpēc, atsitoties pret bumbuli, stūri sasniedz manāmi mazāks impulss un stūre neizraujas no vadītāja rokas.
Secinājums
Stūres pastiprinātāja bagāžnieka darbības princips ir balstīts uz sūkņa radītā spiediena īslaicīgo ietekmi uz cilindru, kas pārvieto statīvu pareizajā virzienā, palīdzot vadītājam vadīt automašīnu. Tāpēc automašīnas ar stūres pastiprinātāju ir daudz ērtākas, it īpaši manevrējot ar nelielu ātrumu vai braucot sarežģītos apstākļos, jo šāda sliede uzņemas lielāko daļu no slodzes, kas nepieciešama, lai pagrieztu stūri, un vadītājs tikai dod tai komandas, nezaudējot atgriezenisko saiti. no ceļa..
