Реечное рулевое управление: все, что вам нужно знать
Реечное рулевое управлениешироко используемый метод рулевого управления в современных автомобильных технологиях. Он прост, компактен и отзывчив, предоставляя водителям надежный опыт управления. Хотя эта система стала стандартным оборудованием во многих транспортных средствах, среднестатистическому водителю может быть не совсем понятно, как она работает и что делает.
В этой статье мы подробнее рассмотрим основные элементы реечного рулевого управления, как оно работает и почему это такой важный метод рулевого управления.
Что такое реечное рулевое управление?
Система рулевого управления с реечным механизмом — это механическая система рулевого управления, которая использует взаимодействие реечного механизма и шестерни для преобразования вращательного движения рулевого колеса в боковое движение колес. Эта относительно простая конструкция очень эффективна и широко используется во многих транспортных средствах, включая автомобили, внедорожники и легкие грузовики.
Система состоит из нескольких ключевых компонентов: рулевое колесо, шестерни, рейка, шатуны и колеса. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, шестерня (также называемая шестерней) на валу рулевого колеса вращается и входит в зацепление с рейкой. Рейка представляет собой длинный зубчатый металлический стержень, который перемещается вбок по мере вращения шестерен. Это движение передается на колеса через шатун, что в конечном итоге заставляет колеса вращаться.
Хотя реечное рулевое управление использовалось американскими автопроизводителями менее 50 лет, эта концепция существует в других странах уже почти столетие. По данным Хеммингс Мотор Новости, в 1930-х годах BMW выпустила первую реечную трансмиссию. Первым американским автопроизводителем, использовавшим реечное рулевое управление в производстве, был Форд, который использовал его в Мустанг II 1974 года и Пинто 1974 года. В то время как АМС вскоре приняла эту систему в Пейсер 1975 года, ГМ и Крайслер не производили автомобили с реечным рулевым управлением до 1980-х годов.
Как работает реечное рулевое управление?
Согласно статье Муг Части, реечное рулевое управление работает с помощью системы шестерен для преобразования кругового движения рулевого колеса в линейное движение, необходимое для поворота колес. Шестерни собраны внутри металлической трубки. Трубка имеет отверстия на обоих концах, чтобы рейку можно было прикрепить к валу. Шестерня соединена с рулевым валом так, что при повороте рулевого колеса шестерня вращается и перемещает рейку.
В частности, когда водитель поворачивает рулевое колесо, вращательное движение передается на шестерню через вал рулевого колеса. Эта шестерня зацепляется с рейкой, преобразуя вращательное движение в линейное движение. Когда шестерня вращается, рейка приводится в движение по своей дорожке. Расстояние и направление этого бокового движения напрямую связаны с величиной и направлением вращения рулевого колеса. Больший угол поворота рулевого колеса заставляет рейку перемещаться на большее расстояние, тем самым достигая большего угла поворота колеса.
Движение рейки передается на поворотный кулак колеса через шатун. Функция шатуна заключается в преобразовании бокового движения рейки во вращение колеса, тем самым управляя рулевым управлением транспортного средства. В конечном итоге боковое движение рейки преобразуется в рулевое управление колесом. Направление и угол поворота колеса полностью определяются взаимодействием шестерни и рейки, что обеспечивает точное управление транспортным средством.
Каковы преимущества реечного рулевого управления?
Конструкция реечной рулевой системы очень проста и состоит из небольшого количества ключевых компонентов. Эта упрощенная конструкция не только снижает затраты на производство и обслуживание, но и снижает вероятность отказа. Реечные рулевые системы обеспечивают чрезвычайно чувствительную реакцию рулевого управления благодаря прямому действию шестерни и рейки. Это позволяет автомобилю быстро реагировать во время движения, особенно для поддержания хорошей устойчивости на высоких скоростях.
Кроме того, реечные рулевые системы легче других сложных рулевых систем. Эта особенность помогает снизить общий вес автомобиля, улучшить топливную экономичность и улучшить управляемость автомобиля.
Какие существуют типы реечных рулевых систем?
Хотя основной принцип работы реечных рулевых систем одинаков, реечные рулевые системы можно разделить на следующие типы в зависимости от различных потребностей транспортного средства и целей конструкции:
Система ручного реечного рулевого управления
Система ручного реечного рулевого управления является самым базовым типом, который полагается на силу водителя для управления рулевым колесом и управления рулевым управлением автомобиля. Эта система не имеет дополнительного устройства усилителя, поэтому водителю нужно прикладывать больше усилий для поворота рулевого колеса при движении на низкой скорости. Ручные системы обычно используются в более легких или старых транспортных средствах и широко используются из-за их простой конструкции и низкой стоимости.
Рулевое управление с реечным механизмом и гидравлическим усилителем
Theреечная система рулевого управления с гидравлическим усилителемдобавляет гидравлическое усилительное устройство к ручной системе. Система обеспечивает гидравлическое давление через насос гидроусилителя руля, облегчая водителю управление рулевым колесом. Эта система широко используется в большинстве современных автомобилей, поскольку она обеспечивает мощность, сохраняя при этом прямоту и чувствительность реечной системы.
Система рулевого управления с электроусилителем и реечным механизмом
Система рулевого управления с электроусилителем и реечным механизмом использует электродвигатель вместо гидравлического насоса для подачи мощности. Эта система имеет преимущества быстрого реагирования, энергосбережения и защиты окружающей среды, а также может регулировать мощность в соответствии со скоростью автомобиля, чтобы обеспечить более подходящие ощущения от вождения. Системы рулевого управления с электроусилителем постепенно становятся стандартным оборудованием во многих новых автомобилях, особенно в электрических и гибридных автомобилях.
Система рулевого управления с реечным механизмом и переменным передаточным отношением
Система рулевого управления с реечным механизмом и переменным передаточным отношением отличается конструкцией рейки, использующей конструкцию с переменным шагом. Шаг этой системы больше на концах рейки и меньше в середине. Такая конструкция позволяет автомобилю обеспечивать больший угол поворота на низких скоростях и меньший угол поворота на высоких скоростях, тем самым улучшая управляемость и устойчивость автомобиля.
Распространенные проблемы с реечным рулевым управлением
Хотя реечные рулевые системы могут обеспечить надежную работу в большинстве случаев, во время использования могут возникнуть некоторые общие проблемы. Вот некоторые общие проблемы:
Износ рейки или шестерни
После длительного использования поверхность рейки и шестерни может изнашиваться, вызывая ненормальный шум или неровную работу при рулевом управлении. Когда износ сильный, он также может повлиять на точность рулевого управления и привести к неточному рулевому управлению.
Утечка гидравлического масла
В системах рулевого управления с реечным и гидравлическим приводом утечка гидравлического масла является распространенной проблемой. Утечка может возникнуть в гидравлических линиях, уплотнениях или насосах рулевого управления, обычно проявляясь в снижении мощности рулевого управления или полном отказе.
Повышенное сопротивление рулевому управлению
Когда внутренние части реечной рулевой системы изношены, плохо смазаны или гидравлическая система выходит из строя, сопротивление рулевого управления значительно увеличивается. Водитель почувствует, что рулевое колесо стало тяжелым, особенно при управлении на низких скоростях.
