Что было до реечного рулевого управления?
Реечное рулевое управлениешироко используется в современной автомобильной промышленности и стала предпочтительной системой рулевого управления для большинства транспортных средств. Однако, прежде чем эта технология стала популярной, автомобильные системы рулевого управления прошли несколько стадий развития и эволюции. Понимание систем рулевого управления до реечного рулевого управления не только помогает нам понять прогресс современных технологий, но и лучше понять преимущества и недостатки различных систем рулевого управления.
В этой статье подробно рассматриваются различные механизмы рулевого управления, использовавшиеся в автомобильной промышленности до того, как реечное рулевое управление стало популярным.
1. Ранняя разработка автомобильных систем рулевого управления
Изобретение автомобиля можно проследить до конца 19 века, когда транспортные средства в основном использовали простые и примитивные механизмы рулевого управления. Эти ранние системы не были такими сложными, как современные автомобили, но они заложили основу для более поздних технологий рулевого управления.
Системы рулевого управления с одним рычагом
Самые ранние автомобильные системы рулевого управления были очень простыми, обычно с использованием одного рычага для управления направлением. Эта конструкция похожа на принцип рулевого управления руля корабля или конного экипажа, который обеспечивает управление транспортным средством путем изменения угла передних колес. Благодаря своей простой конструкции однорычажная система очень проста в изготовлении и обслуживании, но недостаток также очевиден: рулевое управление очень тяжелое, и водителю необходимо прикладывать много усилий для управления транспортным средством, особенно на низкой скорости или когда оно неподвижно.
Система червячного и секторного рулевого управления
С развитием автомобильной промышленности однорычажная система рулевого управления постепенно была устранена и заменена более сложной червячно-секторной системой рулевого управления (Червь и Сектор Рулевое управление). Эта система состоит из червяка и зацепляющегося с ним червячного колеса. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, червяк вращается и приводит в движение червячное колесо, тем самым изменяя направление передних колес.
● Преимущества: Червячно-секторная система рулевого управления более точна, чем однорычажная система, а благодаря эффекту замедления червячного колеса крутящий момент рулевого управления может быть усилен, что делает рулевое управление относительно простым.
● Недостатки: Эта система требует высокой точности изготовления и сборки, а ее механическая эффективность низкая. Все еще требуется много усилий для поворота, особенно при парковке или повороте на низкой скорости.
Система рулевого управления с винтовым поворотным кругом
После червячно-секторной системы рулевого управления была использована винтовая поворотная система рулевого управления (Червь и Ролик Рулевое управление). Это усовершенствование червячно-секторной системы, в основном за счет замены червячного колеса на конструкцию с роликовым контактом, что снижает трение и дополнительно повышает эффективность рулевого управления.
● Преимущества: По сравнению с червячными системами рулевое управление со спиральным поворотным кругом имеет меньшее трение и более плавную работу.
● Недостатки: Несмотря на сниженное трение, эта система все еще относительно сложна и требует высокой точности изготовления и стоимости.
2. Разработка зубчатых рулевых систем
После ранних систем рулевого управления инженеры постепенно ввели концепцию зубчатой передачи для дальнейшего повышения эффективности и надежности системы рулевого управления. В этот период было разработано и применено несколько систем рулевого управления, основанных на зубчатой передаче, одна за другой.
Система рулевого управления с рециркуляцией шариков
Система рулевого управления с рециркуляцией шариков — это система рулевого управления, широко используемая в грузовиках и большегрузных автомобилях. Эта конструкция использует шарики для уменьшения трения и передачи вращательного усилия рулевого колеса на рулевую рейку.
● Принцип работы: Рулевое колесо соединено с винтом. Когда рулевое колесо поворачивается, винт толкает шарик, чтобы он циркулировал в канавке, тем самым заставляя рулевую рейку двигаться и осуществлять рулевое управление транспортным средством.
● Преимущества: Благодаря применению шариков система рулевого управления с рециркуляцией шариков снижает трение и облегчает рулевое управление, особенно подходит для тяжелых транспортных средств, которым требуется больший крутящий момент.
● Недостатки: эта система имеет сложную конструкцию, а из-за зазора между шестернями и шарикоподшипниками ощущение рулевого управления относительно нечеткое, и трудно обеспечить точную обратную связь по рулевому управлению.
Система рулевого управления с кулачком и рычагом
Система рулевого управления с кулачком и рычагом — это более механическая конструкция, которая широко использовалась в некоторых ранних автомобилях. Эта система управляет углом поворота передних колес посредством механического соединения между кулачком и двумя рычагами.
● Принцип работы: рулевое колесо через кулачок приводит в действие рычаг, а затем рычаг через механическое соединение толкает рулевой механизм, поворачивая передние колеса.
● Преимущества: По сравнению с предыдущей системой червячной передачи, система кулачка и рычага имеет более простую конструкцию и меньшую стоимость производства.
● Недостатки: эта система плохо работает с точки зрения точности и долговечности, а из-за ограничений рычажного механизма операция рулевого управления по-прежнему относительно трудоемка.
3. Появление и популярность реечного рулевого управления
После испытания различных систем рулевого управления реечная система рулевого управления постепенно стала общепринятой. Эта система впервые была использована в европейских компактных автомобилях в 1960-х годах, а затем быстро стала популярной и стала стандартной функцией многих типов транспортных средств, таких как седаны, внедорожники и даже грузовики.
Преимущества реечного рулевого управления
● Упрощенная структура: система рулевого управления с реечным механизмом преобразует вращение рулевого колеса непосредственно в линейное движение рейки, устраняя сложный механический передаточный механизм. Конструкция рулевого управления с реечным механизмом не только снижает вес системы рулевого управления, но и повышает ее скорость реакции и чувствительность.
● Точный контроль: благодаря прямому зацеплению шестерни и рейки реечная система рулевого управления может обеспечить точное рулевое управление, позволяя водителю более непосредственно ощущать обратную связь с дорогой.
● Низкие затраты на техническое обслуживание: по сравнению с предыдущими системами рулевого управления реечная система рулевого управления имеет простую конструкцию, низкие затраты на техническое обслуживание и относительно низкую частоту отказов.
Популяризация от большегрузных автомобилей к малолитражным автомобилям
Первоначально реечная рулевая система в основном использовалась в небольших автомобилях и спортивных автомобилях, поскольку эта система может обеспечить быструю реакцию рулевого управления и лучшее ощущение вождения. Однако с развитием технологий и изменением рыночного спроса реечная рулевая система постепенно стала использоваться в более широком диапазоне типов транспортных средств, включая седаны среднего размера, внедорожники и некоторые легкие грузовики.
4. Ограничения реечной системы рулевого управления
Хотярулевое управление с реечным механизмомСистема хорошо работает во многих аспектах, но она не идеальна. Особенно в области тяжелых транспортных средств и внедорожных транспортных средств применение реечных рулевых систем все еще имеет некоторые ограничения.
Ограничение мощности передачи крутящего момента
Поскольку реечные рулевые системы полагаются на зацепление шестерен и реек для передачи крутящего момента, требования к размеру и прочности реек и шестерен значительно возрастут, когда рулевой системе необходимо передавать очень большой крутящий момент. Это ограничивает применение реечных рулевых систем на некоторых тяжелых грузовиках и специальных транспортных средствах.
Баланс между чувствительностью системы и ощущением контроля
Отличительной особенностью реечных рулевых систем является их высокая чувствительность и способность обеспечивать прямую обратную связь рулевого управления. Однако для некоторых водителей эта чувствительность может привести к чрезмерному ощущению контроля, особенно на высоких скоростях или на неровных дорогах, где водителю может потребоваться чаще регулировать рулевое колесо, чтобы сохранить устойчивость автомобиля.
5. Альтернативы реечным рулевым системам
Хотя реечные рулевые системы стали основным выбором для современных автомобилей, другие системы рулевого управления по-прежнему имеют свои уникальные преимущества в определенных конкретных сценариях применения. Например, в некоторых высокопроизводительных гоночных автомобилях или внедорожниках по-прежнему широко используются электрические усилители рулевого управления (EPS) и гидравлические усилители рулевого управления (ГЭС).
● Система электроусилителя рулевого управления (EPS): опираясь на электродвигатель для обеспечения помощи в рулевом управлении, устраняется необходимость в традиционном гидравлическом насосе и гидравлическом масле, что не только повышает топливную экономичность, но и позволяет автоматически регулировать усилитель рулевого управления в зависимости от скорости, чтобы адаптироваться к различным условиям вождения.
● Гидравлическая система рулевого управления с усилителем (ГЭС): обеспечивает усиление посредством гидравлического насоса. Особенно в большегрузных автомобилях и внедорожниках гидравлическая система может обеспечить более мощное усиление для адаптации к сложным дорожным условиям и тяжелым операциям.
Основанная в 1996 году, компания Гуандун Алмазный Авто Части Ко., ООО. (ДКМ Компания) является профессиональным китайским производителем и поставщиком высококачественных систем рулевого управления с усилителем. Имея завод площадью более 20 000 квадратных метров и передовое оборудование с ЧПУ, насчитывающее более 280 единиц, мы производим более 300 000 единиц рулевого управления в год. Наша продукция, включая системы рулевого управления с зубчатой рейкой для автомобилей Тойота, Хонда, Мицубиси, Хёндай, Бьюик и Исузу, доступна по оптовым ценам для покупателей по всему миру. От США до Ближнего Востока наши недорогие высококачественные решения для рулевого управления пользуются доверием ведущих брендов и дистрибьюторов по всему миру. Свяжитесь с нами сегодня для получения конкурентоспособных предложений и индивидуальных услуг.
