Vairo stiprintuvo stovo veikimo principas
Turinys
Vairo stiprintuvo stovo veikimo principas pagrįstas trumpalaikiu siurblio sukuriamo slėgio poveikiu cilindrui, kuris pasuka stelažą tinkama kryptimi, padėdamas vairuotojui vairuoti automobilį. Todėl automobiliai su vairo stiprintuvu yra daug patogesni, ypač manevruojant nedideliu greičiu ar važiuojant sunkiomis sąlygomis, nes toks bėgis prisiima didžiąją dalį vairui pasukti reikalingos apkrovos, o vairuotojas jam tik duoda komandas, neprarasdamas grįžtamojo ryšio. nuo kelio..
Vairo stovas keleivinio transporto pramonėje jau seniai išstūmė kitų tipų panašius įrenginius dėl savo techninių charakteristikų, apie kurias kalbėjome čia (Kaip veikia vairo stovas). Tačiau, nepaisant dizaino paprastumo, vairo stovo su hidrauliniu stiprintuvu, tai yra, hidrauliniu stiprintuvu, veikimo principas daugeliui automobilių savininkų vis dar nesuprantamas.
Vairavimo plėtra – trumpa apžvalga
Nuo pat pirmųjų automobilių atsiradimo vairavimo pagrindu tapo didelį pavarų skaičių turintis pavarų reduktorius, kuris įvairiai suka priekinius transporto priemonės ratus. Iš pradžių tai buvo stulpelis su prie dugno pritvirtintu bipodu, todėl reikėjo panaudoti sudėtingą konstrukciją (trapeciją), kad poslinkio jėga būtų perduota vairo gumbeliams, prie kurių buvo prisukami priekiniai ratai. Tada išrado stelažą, taip pat pavarų dėžę, kuri be papildomų konstrukcijų perdavė sukimosi jėgą priekinei pakabai, o netrukus tokio tipo vairo mechanizmas visur pakeitė kolonėlę.
Tačiau nepavyko įveikti pagrindinio trūkumo, kylančio iš šio įrenginio veikimo principo. Padidėjęs pavarų skaičius leido vairą, dar vadinamą vairu arba vairu, sukti be jokių pastangų, tačiau privertė daugiau apsisukimų, kad vairo snukis būtų judinamas iš kraštutinės dešinės į kraštinę kairę padėtį arba atvirkščiai. Sumažinus pavarų santykį, vairavimas tapo aštresnis, nes automobilis stipriau reagavo net į nedidelį vairo poslinkį, tačiau vairuojant tokį automobilį reikėjo didelės fizinės jėgos ir ištvermės.
Spręsti šią problemą buvo bandoma nuo XX amžiaus pradžios, dalis jų buvo susijusi su hidraulika. Pats terminas „hidraulika“ kilo iš lotyniško žodžio hydro (hydro), kuris reiškė vandenį arba kokią nors skystą medžiagą, savo sklandumu panašią į vandenį. Tačiau iki praėjusio amžiaus 50-ųjų pradžios viskas apsiribojo eksperimentiniais pavyzdžiais, kurių nebuvo galima išleisti į masinę gamybą. Proveržis įvyko 1951 m., kai Chrysler pristatė pirmąjį masinės gamybos vairo stiprintuvą (GUR), kuris veikė kartu su vairo kolonėle. Nuo tada bendras hidraulinio vairo stovo ar kolonėlės veikimo principas išliko nepakitęs.
Pirmasis vairo stiprintuvas turėjo rimtų trūkumų:
- stipriai apkrautas variklis;
- sustiprino vairą tik važiuojant vidutiniu ar dideliu greičiu;
- esant dideliam variklio sūkių dažniui, jis sukūrė perteklinį slėgį (slėgį) ir vairuotojas prarado ryšį su keliu.
Todėl įprastai veikiantis hidraulinis stiprintuvas atsirado tik XXI posūkyje, kai grėblys jau buvo tapęs pagrindiniu vairo mechanizmu.
Kaip veikia hidraulinis stiprintuvas
Norint suprasti hidraulinio vairo stovo veikimo principą, būtina atsižvelgti į jame esančius elementus ir jų atliekamas funkcijas:
- pompa
- slėgio mažinimo vožtuvas;
- išsiplėtimo bakas ir filtras;
- cilindras (hidraulinis cilindras);
- platintojas.
Kiekvienas elementas yra hidraulinio stiprintuvo dalis, todėl teisingas vairo stiprintuvo veikimas įmanomas tik tada, kai visi komponentai aiškiai atlieka savo užduotį. Šiame vaizdo įraše parodytas bendras tokios sistemos veikimo principas.
Siurblys
Šio mechanizmo užduotis yra nuolatinė skysčio (hidraulinės alyvos, ATP arba ATF) cirkuliacija per vairo stiprintuvo sistemą, sukuriant tam tikrą slėgį, kurio pakanka ratams pasukti. Vairo stiprintuvo siurblys diržu sujungtas su alkūninio veleno skriemuliu, tačiau jei automobilyje sumontuotas elektrinis hidraulinis stiprintuvas, tai jo veikimą užtikrina atskiras elektros variklis. Siurblio našumas parenkamas toks, kad net ir tuščiąja eiga jis užtikrintų mašinos sukimąsi, o perteklinį slėgį, atsirandantį padidėjus greičiui, kompensuotų slėgio mažinimo vožtuvas.
Vairo stiprintuvo siurblys pagamintas iš dviejų tipų:
- lamelinis;
- pavara.
vairo stiprintuvo siurblys
Automobiliuose su hidrauline pakaba vienas siurblys užtikrina abiejų sistemų – vairo stiprintuvo ir pakabos – veikimą, tačiau veikia tuo pačiu principu. Jis skiriasi nuo įprasto tik padidinta galia.
Slėgio mažinimo vožtuvas
Ši hidraulinio stiprintuvo dalis veikia aplinkkelio vožtuvo, susidedančio iš fiksavimo rutulio ir spyruoklės, principu. Veikimo metu vairo stiprintuvo siurblys sukuria tam tikro slėgio skysčio cirkuliaciją, nes jo našumas yra didesnis nei žarnų ir kitų elementų pralaidumas. Didėjant variklio sūkiams, didėja slėgis vairo stiprintuvo sistemoje, veikiantis per rutulį ant spyruoklės. Spyruoklės standumas parenkamas taip, kad vožtuvas atsidarytų esant tam tikram slėgiui, o kanalų skersmuo riboja jo pralaidumą, todėl eksploatacija nesukeltų staigaus slėgio kritimo. Atsidarius vožtuvui, dalis alyvos apeina sistemą, kuri stabilizuoja slėgį reikiamame lygyje.
Vairo stiprintuvo slėgio mažinimo vožtuvas
Nepaisant to, kad slėgio mažinimo vožtuvas yra sumontuotas siurblio viduje, jis yra svarbus hidraulinio stiprintuvo elementas, todėl prilygsta kitiems mechanizmams. Jo gedimas ar netinkamas veikimas kelia pavojų ne tik vairo stiprintuvui, bet ir eismo saugumui kelyje, jei dėl per didelio hidraulinio slėgio plyštų tiekimo linija arba atsiras nuotėkis, pasikeis automobilio reakcija sukant vairą, o nepatyręs žmogus už vairo rizikuoja nesusitvarkyti su vadovybe. Todėl vairo stovo su hidrauliniu stiprintuvu įtaisas reiškia maksimalų visos konstrukcijos ir kiekvieno atskiro elemento patikimumą.
Išsiplėtimo bakas ir filtras
Veikiant vairo stiprintuvui, hidraulinis skystis priverstinai cirkuliuoja per vairo stiprintuvo sistemą ir yra veikiamas siurblio sukuriamo slėgio, dėl kurio alyva įkaista ir plečiasi. Išsiplėtimo bakas paima šios medžiagos perteklių, todėl jos tūris sistemoje visada yra vienodas, o tai pašalina slėgio viršįtampius, atsirandančius dėl šiluminio plėtimosi. Dėl ATP kaitinimo ir trinties elementų susidėvėjimo alyvoje atsiranda metalo dulkių ir kitų teršalų. Patekusios į ritę, kuri kartu yra ir skirstytuvas, šios šiukšlės užkemša skyles, sutrinka vairo stiprintuvo veikimas, o tai neigiamai veikia transporto priemonės valdymą. Siekiant išvengti tokios įvykių raidos, vairo stiprintuve yra įmontuotas filtras, kuris pašalina įvairias šiukšles iš cirkuliuojančio hidraulinio skysčio.
Cilindras
Ši hidraulinio stiprintuvo dalis yra vamzdis, kurio viduje yra dalis bėgio su sumontuotu hidrauliniu stūmokliu. Alyvos sandarikliai sumontuoti palei vamzdžio kraštus, kad ATP nepatektų, kai slėgis kyla. Kai alyva per vamzdelius patenka į atitinkamą cilindro dalį, stūmoklis juda priešinga kryptimi, stumdamas stelažą ir per jį veikdamas vairo traukes ir vairo svirties.
vairo stiprintuvo cilindras
Dėl šios vairo stiprintuvo konstrukcijos vairo rankenėlės pradeda judėti dar prieš pavaros pavarai pajudinant stelažą.
Platintojas
Vairo stiprintuvo stovo veikimo principas yra trumpam tiekti hidraulinį skystį tuo metu, kai sukasi vairas, dėl ko stovas pradės judėti dar vairuotojui nespėjus rimtai pasistengti. Tokį trumpalaikį tiekimą, taip pat skysčio pertekliaus nutekėjimą iš hidraulinio cilindro užtikrina skirstytuvas, kuris dažnai vadinamas rite.
Norint suprasti šio hidraulinio įrenginio veikimo principą, būtina ne tik jį išnagrinėti skyriuje, bet ir išsamiau išanalizuoti jo sąveiką su likusiais vairo stiprintuvo elementais. Kol vairo padėtis ir vairo gumbeliai atitinka vienas kitą, skirstytuvas, dar žinomas kaip ritė, blokuoja skysčio tekėjimą į cilindrą iš abiejų pusių, todėl slėgis abiejų ertmių viduje yra vienodas ir neturi įtakos ratlankių sukimosi krypčiai. Vairuotojui pasukus vairą, mažas vairo stovo reduktoriaus santykis neleidžia greitai apsukti ratų neįdedant didelių pastangų.
Vairo stiprintuvo skirstytuvas
Vairo stiprintuvo skirstytuvo užduotis yra tiekti ATP į hidraulinį cilindrą tik tada, kai vairo padėtis neatitinka ratų padėties, tai yra, kai vairuotojas pasuka vairą, skirstytuvas pirmiausia užsidega ir priverčia. cilindrą, kad jis veiktų pakabos gumbus. Toks poveikis turėtų būti trumpalaikis ir priklausyti nuo to, kiek vairuotojas pasuko vairą. Tai yra, pirmiausia hidraulinis cilindras turi pasukti ratus, o tada vairuotojas, ši seka leidžia įdėti minimalias pastangas sukti, bet tuo pačiu „jausti kelią“.
Veikimo principas
Tokio skirstytuvo veikimo poreikis buvo viena iš problemų, sutrukdžiusių serijinę hidraulinių stiprintuvų gamybą, nes dažniausiai automobilyje vairas ir vairo pavara yra sujungti standžiu velenu, kuris ne tik perduoda jėgą vairo sruogoms, bet taip pat pateikia automobilio pilotui grįžtamąjį ryšį iš kelio. Norint išspręsti problemą, teko visiškai pakeisti veleno, jungiančio vairą ir vairo pavarą, išdėstymą. Tarp jų buvo sumontuotas skirstytuvas, kurio pagrindas yra sukimo principas, tai yra elastingas strypas, galintis pasisukti.
Vairuotojui pasukus vairą, sukimo juosta iš pradžių šiek tiek pasisuka, todėl vairo padėtis nesutampa su priekiniais ratais. Tokio neatitikimo momentu atsidaro skirstytuvo ritė ir į cilindrą patenka hidraulinė alyva, kuri pasuka vairo stelažą tinkama kryptimi, taigi ir pašalina neatitikimą. Tačiau skirstytuvo ritės pralaidumas yra mažas, todėl hidraulika visiškai neatstoja vairuotojo pastangų, o tai reiškia, kad kuo greičiau reikės sukti, tuo labiau vairuotojui teks sukti vairą, kuris suteikia grįžtamąjį ryšį ir leidžia pajusti automobilį kelyje
Įrenginys
Norint atlikti tokį darbą, tai yra dozuoti ATP į hidraulinį cilindrą ir sustabdyti tiekimą pašalinus neatitikimą, reikėjo sukurti gana sudėtingą hidraulinį mechanizmą, kuris veiktų pagal naują principą ir susideda iš:
- su pavaros pavara sujungta sukimo juosta, kuri užtikrina nesutapimą sukant vairą;
- ritės vidus;
- išorinė ritės dalis.
Vidinė ir išorinė ritės dalys taip stipriai susilieja, kad tarp jų neprasisunkia nė lašas skysčio, be to, jose išgręžiamos skylės ATP tiekimui ir grąžinimui. Šios konstrukcijos veikimo principas – tikslus į cilindrą tiekiamo hidraulinio skysčio dozavimas. Suderinus vairo ir stovo padėtį, padavimo ir grąžinimo angos pasislenka viena kitos atžvilgiu ir per jas skystis nepatenka ir neišteka iš cilindrų, todėl pastarieji nuolat pildomi ir nekyla vėdinimo grėsmės. . Kai automobilio pilotas pasuka vairą, sukimo strypas pirmiausia pasisuka, išorinės ir vidinės ritės dalys pasislenka viena kitos atžvilgiu, todėl vienoje pusėje esančios tiekimo angos ir kitoje pusėje esančios išleidimo angos yra sujungtos. .
Patekusi į hidraulinį cilindrą, alyva spaudžia stūmoklį, perstumdama jį į kraštą, pastarasis pasislenka į bėgį ir jis pradeda judėti dar prieš tai, kai jį veikia pavaros pavara. Pasislenkant stelažui išnyksta nesutapimas tarp ritės išorinių ir vidinių dalių, dėl to pamažu nutrūksta alyvos tiekimas, o kai ratų padėtis pasiekia pusiausvyrą su vairo padėtimi, tiekimas ir išėjimas. ATP yra visiškai užblokuotas. Šioje būsenoje cilindras, kurio abi dalys užpildytos alyva ir sudaro dvi uždaras sistemas, atlieka stabilizavimo vaidmenį, todėl atsitrenkus į guzą vairą pasiekia pastebimai mažesnis impulsas ir vairas neišsitraukia. vairuotojo rankas.
išvada
Vairo stiprintuvo stovo veikimo principas pagrįstas trumpalaikiu siurblio sukuriamo slėgio poveikiu cilindrui, kuris pasuka stelažą tinkama kryptimi, padėdamas vairuotojui vairuoti automobilį. Todėl automobiliai su vairo stiprintuvu yra daug patogesni, ypač manevruojant nedideliu greičiu ar važiuojant sunkiomis sąlygomis, nes toks bėgis prisiima didžiąją dalį vairui pasukti reikalingos apkrovos, o vairuotojas jam tik duoda komandas, neprarasdamas grįžtamojo ryšio. nuo kelio..
