Roolivõimendi riiuli tööpõhimõte
Sisu
Roolivõimendi hammaslati tööpõhimõte põhineb pumba poolt silindrile tekitatava rõhu lühiajalisel mõjul, mis nihutab hammaslatti õiges suunas, aidates juhil autot juhtida. Seetõttu on roolivõimendiga autod palju mugavamad, eriti väikesel kiirusel manööverdamisel või keerulistes oludes sõites, sest selline rööp võtab enda peale suurema osa ratta pööramiseks vajalikust koormusest ning juht annab sellele vaid käsklusi, ilma tagasisidet kaotamata. teelt..
Reisijateveo tööstuse roolilatt on oma tehniliste omaduste tõttu pikka aega tõrjunud välja muud tüüpi sarnased seadmed, millest me siin rääkisime (Kuidas roolilatt töötab). Kuid vaatamata konstruktsiooni lihtsusele on hüdraulilise võimendiga roolilati, see tähendab hüdrovõimendi, tööpõhimõte enamikule autoomanikele endiselt arusaamatu.
Juhtimise evolutsioon – lühike ülevaade
Alates esimeste autode tulekust on roolimise aluseks saanud suure ülekandearvuga käigureduktor, mis pöörab mitmel moel sõiduki esirattaid. Esialgu oli tegemist kolonniga, mille põhja oli kinnitatud bipod, mistõttu tuli kasutada keerulist konstruktsiooni (trapetsium), et kallutusjõud üle kanda roolinuppudele, mille külge esirattad poltidega kinnitati. Siis leiutati hammaslatt, ka käigukast, mis edastas pöördejõu ilma lisakonstruktsioonideta esivedrustusele ja peagi asendas seda tüüpi roolimehhanism igal pool kolonni.
Kuid selle seadme tööpõhimõttest tulenevat peamist puudust ei olnud võimalik ületada. Ülekandearvu suurendamine võimaldas rooli, mida nimetatakse ka roolirattaks või roolirattaks, pingevabalt keerata, kuid sundis rohkem pöördeid nihutama roolinuppu äärmisest parempoolsest äärmisest vasakpoolsesse asendisse või vastupidi. Käiguarvu vähendamine muutis rooli teravamaks, sest auto reageeris tugevamalt isegi kergele rooli nihutamisele, kuid sellise autoga sõitmine nõudis suurt füüsilist jõudu ja vastupidavust.
Selle probleemi lahendamise katseid on tehtud 50. sajandi algusest ja mõned neist olid seotud hüdraulikaga. Termin "hüdraulika" ise tuli ladinakeelsest sõnast hydro (hüdro), mis tähendas vett või mingit vedelat ainet, mis on oma voolavuselt võrreldav veega. Kuid kuni eelmise sajandi 1951. aastate alguseni piirdus kõik eksperimentaalsete proovidega, mida ei saanud masstootmisse panna. Läbimurre toimus XNUMX. aastal, kui Chrysler tutvustas esimest masstoodanguna valminud roolivõimendit (GUR), mis töötas koos roolisambaga. Sellest ajast peale on hüdraulilise roolilati või -samba üldine tööpõhimõte jäänud muutumatuks.
Esimesel roolivõimendil olid tõsised puudused, see:
- tugevalt koormatud mootor;
- tugevdas rooli ainult keskmise või suure kiirusega;
- mootori suurtel pööretel tekitas see ülerõhu (rõhu) ja juht kaotas kontakti teega.
Seetõttu ilmus normaalselt töötav hüdrovõimendi alles XXI pöördel, kui rehast oli saanud juba peamine roolimehhanism.
Kuidas hüdrovõimendi töötab
Hüdraulilise roolilati tööpõhimõtte mõistmiseks on vaja arvestada selles sisalduvate elementide ja nende täidetavate funktsioonidega:
- pump;
- rõhu alandamise ventiil;
- paisupaak ja filter;
- silinder (hüdrauliline silinder);
- turustaja.
Iga element on osa hüdrovõimendist, seetõttu on roolivõimendi õige toimimine võimalik ainult siis, kui kõik komponendid täidavad selgelt oma ülesandeid. See video näitab sellise süsteemi üldist tööpõhimõtet.
Pump
Selle mehhanismi ülesandeks on vedeliku (hüdraulikaõli, ATP või ATF) pidev tsirkulatsioon läbi roolivõimendi, luues teatud rõhu, mis on piisav rataste pööramiseks. Roolivõimendi pump on rihma abil ühendatud väntvõlli rihmarattaga, kuid kui auto on varustatud elektrilise hüdrovõimendiga, siis selle töö tagab eraldi elektrimootor. Pumba jõudlus on valitud selliselt, et see tagab ka tühikäigul masina pöörlemise ning kiiruse suurenemisel tekkivat ülerõhku kompenseerib rõhualandusklapp.
Roolivõimendi pump on valmistatud kahte tüüpi:
- lamell;
- käik.
Roolivõimendi pump
Hüdraulilise vedrustusega sõiduautodel tagab üks pump mõlema süsteemi – roolivõimendi ja vedrustuse – töö, kuid töötab samal põhimõttel. See erineb tavalisest ainult suurenenud võimsuse poolest.
Rõhu alandav ventiil
See hüdrovõimendi osa töötab möödavooluklapi põhimõttel, mis koosneb lukustuskuulist ja vedrust. Töötamise ajal loob roolivõimendi pump teatud rõhuga vedeliku ringluse, kuna selle jõudlus on suurem kui voolikute ja muude elementide läbilaskevõime. Mootori pöörlemiskiiruse kasvades suureneb rõhk roolivõimendisüsteemis, mis toimib läbi kuuli vedrule. Vedru jäikus valitakse nii, et klapp avaneb teatud rõhul ja kanalite läbimõõt piirab selle läbilaskevõimet, nii et töö ei põhjusta järsku rõhu langust. Kui klapp avaneb, läheb osa õlist süsteemist mööda, mis stabiliseerib rõhu vajalikul tasemel.
Roolivõimendi rõhu vähendamise klapp
Vaatamata asjaolule, et rõhualandusklapp on paigaldatud pumba sisse, on see hüdrovõimendi oluline element, mistõttu on see samaväärne teiste mehhanismidega. Selle rike või vale töö ei ohusta mitte ainult roolivõimendit, vaid ka liiklusohutust teel, kui toitejuhe puruneb liigse hüdrorõhu tõttu või ilmneb leke, muutub auto reaktsioon rooli keeramisele ja kogenematu roolis istuv riskib, et ei tegele juhtimisega. Seetõttu tähendab hüdraulilise võimendiga roolilati seade nii kogu konstruktsiooni kui terviku kui ka iga üksiku elemendi maksimaalset töökindlust.
Paisupaak ja filter
Roolivõimendi töötamise ajal tsirkuleeritakse hüdrovedelik sunniviisiliselt läbi roolivõimendi ja seda mõjutab pumba tekitatav rõhk, mis põhjustab õli kuumenemist ja paisumist. Paisupaak võtab seda materjali üle, nii et selle maht süsteemis on alati sama, mis välistab soojuspaisumisest tingitud rõhu tõusud. ATP kuumenemine ja hõõrduvate elementide kulumine põhjustab metallitolmu ja muude saasteainete ilmumist õlisse. Sattudes pooli, mis on ühtlasi ka turustaja, ummistab see praht augud, häirides roolivõimendi tööd, mis mõjutab negatiivselt sõiduki juhitavust. Sündmuste sellise arengu vältimiseks on roolivõimendisse sisse ehitatud filter, mis eemaldab ringlevast hüdrovedelikust erinevat prahti.
Silindriga
See hüdrovõimendi osa on toru, mille sees on osa siinist, millele on paigaldatud hüdrokolb. Õlitihendid paigaldatakse piki toru servi, et vältida ATP väljapääsu rõhu tõustes. Kui õli siseneb torude kaudu silindri vastavasse ossa, liigub kolb vastupidises suunas, surudes hammaslatti ja läbi selle mõjudes roolivardadele ja roolinuppudele.
roolivõimendi silinder
Tänu sellisele roolivõimendi konstruktsioonile hakkavad roolinupud liikuma juba enne, kui veoratas hammaslatti liigutab.
Turustaja
Roolivõimendi riiuli tööpõhimõte on rooli keeramise hetkel lühiajaline hüdrovedeliku varustamine, mille tõttu hammaslatt hakkab liikuma juba enne, kui juht tõsiselt pingutab. Sellist lühiajalist toite, aga ka liigse vedeliku väljajuhtimist hüdrosilindrist tagab jaotur, mida sageli nimetatakse pooliks.
Selle hüdroseadme tööpõhimõtte mõistmiseks ei ole vaja seda mitte ainult jaotises käsitleda, vaid ka põhjalikumalt analüüsida selle koostoimet ülejäänud roolivõimendi elementidega. Kuni rooli ja roolinuppude asend vastavad üksteisele, blokeerib jaotur, tuntud ka kui pool, vedeliku voolu silindrisse mõlemalt poolt, nii et rõhk mõlemas õõnsuses on sama. ei mõjuta velgede pöörlemissuunda. Kui juht rooli keerab, ei võimalda roolilati reduktori väike vahekord tal kiiresti rattaid pöörata ilma märkimisväärset pingutust tegemata.
Roolivõimendi turustaja
Roolivõimendi jaoturi ülesanne on varustada hüdrosilindrit ATP-ga ainult siis, kui rooli asend ei vasta rataste asendile, see tähendab, et kui juht pöörab rooli, laseb jagaja kõigepealt tuld ja sunnib. silinder, et see toimiks vedrustuse põlvedele. Selline mõju peaks olema lühiajaline ja sõltuma sellest, kui palju juht rooli keeras. See tähendab, et kõigepealt peab rattaid pöörama hüdrosilinder ja seejärel juht, see jada võimaldab teil pöörata minimaalselt pingutusi, kuid samal ajal "tunnetada teed".
Tööpõhimõte
Sellise jagaja töötamise vajadus oli üks probleeme, mis takistas hüdrovõimendite masstootmist, sest tavaliselt on autos rool ja rooliseade ühendatud jäiga võlliga, mis mitte ainult ei kanna jõudu roolinuppudele, vaid annab ka auto piloodile tagasisidet teelt. Probleemi lahendamiseks pidin täielikult muutma rooli ja roolimehhanismi ühendava võlli paigutust. Nende vahele paigaldati turustaja, mille aluseks on väändeprintsiip, see tähendab keerdumisvõimeline elastne varras.
Kui juht rooli keerab, väändub algul veidi, mis põhjustab ebakõla rooli ja esirataste asendi vahel. Sellise mittevastavuse momendil avaneb jagaja pool ja silindrisse siseneb hüdroõli, mis nihutab roolilatti õiges suunas ja seega ka mittevastavuse kõrvaldab. Kuid jaotuspooli läbilaskevõime on madal, nii et hüdraulika ei asenda täielikult juhi pingutusi, mis tähendab, et mida kiiremini peate pöörama, seda rohkem peab juht pöörama rooli, mis annab tagasisidet ja võimaldab tunnetada autot teel
Seade
Sellise töö tegemiseks, st ATP hüdrosilindrisse doseerimiseks ja toite peatamiseks pärast mittevastavuse kõrvaldamist, oli vaja luua üsna keeruline hüdromehhanism, mis töötab uuel põhimõttel ja koosneb:
- veoülekandega ühendatud väändevarras, mis annab rooli pööramisel ebakõla;
- pooli sisemus;
- pooli välimine osa.
Pooli sisemine ja välimine osa külgnevad üksteisega nii tihedalt, et nende vahele ei imbu tilkagi vedelikku, lisaks puuritakse neisse augud ATP varustamiseks ja tagastamiseks. Selle konstruktsiooni tööpõhimõte on silindrisse tarnitava hüdrovedeliku täpne doseerimine. Kui rooli ja hammaslati asend on kooskõlastatud, on etteande- ja tagasivooluavad üksteise suhtes nihutatud ning nende kaudu olev vedelik ei sisene silindritesse ega voola sealt välja, mistõttu viimased täituvad pidevalt ja õhkumineku ohtu ei teki. . Kui auto piloot rooli keerab, väändub esmalt väändevarras, pooli välimine ja sisemine osa nihkuvad üksteise suhtes, mille tõttu ühendatakse ühel küljel olevad toiteavad ja teisel küljel olevad äravooluavad. .
Hüdraulikasilindrisse sisenedes surub õli kolvile, nihutades selle servale, viimane nihkub siinile ja see hakkab liikuma juba enne, kui ajami hammas sellele mõjub. Kui hammaslatt nihkub, kaob ebakõla pooli välimise ja sisemise osa vahel, mille tõttu õli juurdevool lakkab järk-järgult ning kui rataste asend saavutab tasakaalu rooli asendiga, siis rataste toide ja väljund. ATP on täielikult blokeeritud. Sellises olekus täidab silinder, mille mõlemad osad on õliga täidetud ja moodustavad kaks suletud süsteemi, stabiliseerivat rolli, mistõttu põrkumisel jõuab roolini märgatavalt väiksem impulss ja rool ei tõmbu välja. juhi käed.
Järeldus
Roolivõimendi hammaslati tööpõhimõte põhineb pumba poolt silindrile tekitatava rõhu lühiajalisel mõjul, mis nihutab hammaslatti õiges suunas, aidates juhil autot juhtida. Seetõttu on roolivõimendiga autod palju mugavamad, eriti väikesel kiirusel manööverdamisel või keerulistes oludes sõites, sest selline rööp võtab enda peale suurema osa ratta pööramiseks vajalikust koormusest ning juht annab sellele vaid käsklusi, ilma tagasisidet kaotamata. teelt..
