Zařízení a typy řízení automobilu

Bez ohledu na to, jak krásné a silné může být auto, bez tohoto mechanismu by bylo nemožné se na něm bezpečně pohybovat. Řízení umožňuje vozidlu manévrovat v zatáčkách.

Žádné vozidlo nemá toto zařízení. V některých případech má primitivní design, v jiných je dostatečně složitý, takže opravy mohou provádět pouze odborníci.

I v automobilech má systém řízení několik úprav. Uvažujme, jak tento mechanismus funguje, na jakém principu funguje a také jaké jsou požadavky na řízení.

Co je řízení auta

Systém řízení je soubor součástí v jednom mechanismu, jehož účelem je změnit úhel předních kol automobilu tak, aby se vozidlo během jízdy točilo. Tento mechanismus umožňuje změnit směr vozu v závislosti na přání řidiče.

Systém se ovládá otáčením volantu. Pro usnadnění práce řidiče je ve velkých vozidlech vždy instalován posilovač řízení. V poslední době je však drtivá většina osobních automobilů vybavena také různými úpravami zesilovačů.

Řídicí zařízení

Standardní systém řízení se skládá z následujících komponentů:

• Volant. Nachází se v kabině (nebo v prostoru pro cestující ve vozidle). Řidič změnou polohy změní odchylku levého a pravého kola od původní dráhy. V moderních automobilech jsou na něm umístěna některá funkční tlačítka (například pro ovládání multimediálního systému nebo přepínání zobrazených parametrů na obrazovce palubní desky).
• Sloupek řízení. Jedná se o jeden z typů kardanového přenosu. V tomto mechanismu je několik hřídelí spojeno závěsy. Díky tomuto designu mohou výrobci využít možnost změnit úhel reproduktoru (poskytnout větší pohodlí, pokud auto řídí více osob, například manželé). Sloupek řízení přenáší točivý moment z volantu na kormidelní zařízení. Přítomnost více kloubů také slouží ke zvýšení bezpečnosti při čelním nárazu. Vícesekční reproduktor se snáze deformuje, což způsobuje menší poškození řidiče. Spínače sloupku řízení jsou instalovány na těle tohoto mechanismu (hlavní spínače jsou režimy světla a ostřikovače).
• Převod řízení. Skládá se z tyčí řízení různých délek, které berou síly ze sloupku řízení a přenášejí jej dále na kola. Tento mechanismus také zahrnuje hroty a páky. Konstrukce této části se také může lišit v závislosti na modelu automobilu.

Kromě hlavních prvků v řízení může být také systém posilovače řízení a tlumení (tlumiče).

Návrh systému řízení

Dnes existuje mnoho úprav systému řízení automobilu. Existuje dokonce vývoj, který je schopen zasahovat do činnosti řidiče a upravovat manévry vozidla. Existuje také vývoj s automatickým pilotováním, ačkoli plnohodnotní autopiloti jsou stále ve fázi koncepce a legislativa zatím neumožňuje autonomní vozidla na veřejných komunikacích.

Mezi moderní asistenční systémy řidiče patří sledování jízdního pruhu nebo monitorování stavu řidiče (například když usíná, jeho ruce postupně uvolňují přilnavost volantu, senzory reagují na tuto sílu a systém přestavuje auto na okraj vozovky).

Standardní řízení zahrnuje následující komponenty:

• Volant;
• Sloupek řízení;
• Pohon řízení;
• Posilovač řízení.

Zde jsou některé z funkcí těchto položek.

Volant (volant, volant)

Tento jednoduchý detail umožňuje řidiči zvolit cestu vozidla. Moderní volanty mají ovládací prvky, které umožňují řidiči aktivovat nebo přepínat mezi různými systémy, aniž by byl rozptylován od řízení.

Na velikosti volantu hodně záleží. Pokud auto nemá posilovač řízení, bude s volantem s malým průměrem obtížnější manipulace. V tomto případě lze nainstalovat model s větším průměrem. Na druhou stranu ale velký volant ovlivňuje také jízdní komfort. Současně je ovládání vozu s malým volantem obzvláště ostré.

Za prvé, horní část volantu ovlivní výhled, nebo pokud je řidič velký, bude odpočívat na nohou, což také negativně ovlivňuje bezpečnost jízdy. Zadruhé, příliš malý volant bude vyžadovat od řidiče velké úsilí, zejména při manévrování vysokou rychlostí. Navíc není neobvyklé, že malé volanty zakrývají signály zobrazené na palubní desce.

V obchodech s autodíly najdete volanty různých tvarů (nejen dokonale kulaté). Na volantu je upevněno opletení, které zvyšuje komfort jízdy. Dražší modely automobilů mají vyhřívaný volant.

Toto video popisuje tipy pro začínající řidiče týkající se správného používání volantu:

Jak řídit - technika pojíždění. Automobilový instruktor Sergey Markitesov.

Sloupek řízení

Pro přenos točivého momentu z volantu na kormidelní zařízení má každé vozidlo sloupek řízení. Pod volantem jsou k němu připevněny ovládací prvky - spínače zatáček a stěrače s různými doplňkovými funkcemi. U sportovních vozů se někdy nacházejí řadicí páky, které řidiči umožňují buď přeřadit, nebo simulovat tuto změnu uvedením převodovky do příslušného režimu.

V dřívějších verzích byla ve sloupku řízení použita přímá hřídel. V moderních verzích je rozdělena do několika segmentů, které jsou vzájemně propojeny kardanovým přenosem. Je to z bezpečnostních důvodů - v případě čelní srážky se sloupek řízení sklopí a neklesne do hrudi řidiče.

Díky tomuto designu má mnoho vozidel nejnovější generace nastavitelný sloupek. To umožňuje přizpůsobit řízení fyzickým datům různých řidičů. V prémiovém voze je tento prvek vybaven automatickým nastavením, které má často paměť pro několik řidičů.

Aby se eliminovaly vibrace vycházející z kol během jízdy, je ve sloupku řízení nainstalován tlumič.

Převod řízení a převod řízení

Sloupek řízení je spojen s volantem na jedné straně a převodem řízení na druhé straně. Tuto jednotku představuje sada tyčí a kloubů, které přenášejí síly na kola. Řidič využívá k otáčení stroje rotační energii, která se v mechanismu řízení převádí na lineární energii.

K tomu se používá přenosový pár. V zásadě se jedná o ozubené kolo nebo šnekový válec. Existují však i další úpravy, které mají svou vlastní strukturu a princip přenosu sil z volantu na kola. Přečtěte si o zařízení a principu činnosti hřebenu řízení zde.

Převod řízení má dvě důležité funkce:

1. Zajišťuje otáčení předních kol;
2. Jakmile se uvolní síly ve sloupku řízení ze strany řidiče, vrátí kola do původní polohy.

Celý převod řízení je uložen v krytu (hřeben řízení). Jednotka je instalována na přední části vozu (často na předním pomocném rámu a při absenci rámu, pak na podvozku, na převodovce nebo dokonce na motoru). Stojí za zmínku, že čím nižší je tento mechanismus nainstalován, tím efektivněji bude fungovat ovládání stroje.

V klasickém provedení otáčí kormidelní zařízení přední kola vozidla. V posledních letech si však systémy s řízením zadních kol opět získávají na popularitě, například v nejnovější generaci modelu Volkswagen Touareg. V takových systémech při rychlostech až 40 km / h. zadní a přední kola se otáčejí opačným směrem. Pokud vozidlo jede rychlostí vyšší než 40 km / h, zadní a přední kola se v zatáčce otáčejí stejným směrem. Tato úprava výrazně snižuje poloměr otáčení a také zlepšuje ovladatelnost vozidla v zatáčkách.

Posilovač řízení

Jelikož standardní mechanismus řízení otáčení kol (zejména u stojícího automobilu) vyžaduje určité úsilí ze strany řidiče, vyvinuli výrobci různé druhy zesilovačů. Zpočátku se hydraulické úpravy používaly v nákladní dopravě. Postupně si takový systém našel uplatnění v osobních automobilech.

Potřeba zesilovače se nezdála jen pro zvýšení pohodlí. Faktem je, že při jízdě vysokou rychlostí je obtížné držet volant automobilu v zatáčkách, zejména u sportovních vozů. Tento proces usnadňuje posilovač řízení. Systém také obdržel pozitivní reakce od nežného pohlaví.

Zesilovače fungují na různých principech. Nejběžnějším je posilovač řízení. Elektrické zesilovače si také získaly značnou popularitu. Existují však také kombinované systémy, které využívají funkce obou modifikací (EGUR). Kromě toho, o typech řídítek řekl v samostatné recenzi.

Účel řízení

Řízení nejčastěji otáčí přední kola, existují však také pohon dvou náprav (hlavně velké vybavení se čtyřmi nápravami, z nichž dvě se otáčejí), stejně jako úpravy pohonu zadních kol.

Žádný vůz se neobejde bez řízení, protože na světě neexistuje žádná přímá silnice. I kdyby si člověk mohl takovou cestu podmíněně představit, stále by se na ní objevily překážky, kterým by bylo třeba se vyhnout. Bez řízení by také nebylo možné bezpečně zaparkovat vaše auto.

Pokud by výrobce tento systém do vozů neinstaloval, nelišila by se jejich ovladatelnost od ovladatelnosti vlaku. I když pokusy o vytvoření stroje, který by mohl být ovládán silou myšlenky, nekončí (na fotografii výše - jeden z vývojů GM).

Princip řízení

Princip řízení je poměrně jednoduchý. Řidič otočí volantem, síly se přenesou na sloupek řízení. Poté přejdou na kormidelní zařízení. V klasickém provedení hřeben pohání tyče řízení spojené s koly pomocí systému kulových hlav.

Přesnost otáčení kola přímo závisí na velikosti volantu. Na tomto parametru závisí také úsilí, které je třeba vyvinout k otáčení kol. Mnoho modelů je vybaveno elektrickými nebo hydraulickými posilovači, které umožňují používat v autě malý volant.

Typy řízení

Všechny systémy řízení jsou rozděleny do tří typů:

• Hřebenový mechanismus. Nejčastěji se používá v levných automobilech. Konstrukce takového ovládání je nejjednodušší. Má lištu se zuby. Je poháněn převodem sloupku řízení. Toto schéma je vysoce efektivní. Jedinou nevýhodou takového mechanismu je jeho citlivost na rázy z nekvalitních povrchů vozovky.
• Šnekové kolo. Tato modifikace poskytuje větší úhel natočení volantu. Je méně citlivý na rázová zatížení, ale je dražší než předchozí, protože je obtížnější ho vyrobit.
• Šroubový mechanismus. Jedná se o modifikaci červového analogu, ale má zvýšenou účinnost a zvyšuje úsilí potřebné k manévrování s vozem.

Bez ohledu na typ pohonu lze práci těchto mechanismů zlepšit pomocí těchto zařízení:

• Hydraulický posilovač. Má nejjednodušší design v tomto seznamu. Systém je kompaktní a nenáročný na údržbu. Dokonce i některé levné modely automobilů nejnovější generace jsou vybaveny takovou úpravou. Aby systém správně fungoval, je nutné neustále sledovat hladinu pracovní kapaliny. Čerpadlo zesilovače je poháněno fungujícím spalovacím motorem.
• Elektrický zesilovač. Toto je jedna z nejnovějších úprav. Nevyžaduje složitou údržbu a jemné doladění. Poskytuje maximální odezvu řízení. Jak název napovídá, mechanismus je poháněn elektromotorem.
• Elektrohydraulický zesilovač. Tato úprava funguje na principu posilovače řízení. Jediným rozdílem je, že hydraulické čerpadlo je napájeno elektřinou a není připojeno k motorovému pohonu, jako v prvním případě. Poslední dva vývojové stupně umožňují ve srovnání s prvním typem použití méně paliva, protože provoz systému nesouvisí s pohonem motoru.

Kromě různých zesilovačů může být vozidlo vybaveno systémem Active Dynamic nebo Adaptive Control. Jejich rozdíly jsou následující:

1. Upravuje převodový poměr v závislosti na rychlosti kola. Tím je zajištěna maximální stabilita vozidla na kluzkých vozovkách. Systém vám neumožňuje prudce otočit volantem a zabránit tak přetáčivosti nebo nedotáčivosti.
2. Dynamický systém pracuje na podobném principu, místo planetového pohonu se používá pouze elektromotor.
3. Je považována za inovativní technologii, protože u takovýchto převodů neexistuje žádné fyzické spojení mezi volantem a kormidelním zařízením. Systém je řízen elektronickou řídicí jednotkou, která analyzuje mnoho dat: ze snímačů rychlosti kol, síly řízení atd.

Nedávno byla u některých modelů prémiových automobilů a sportovních vozů instalována speciální technologie s rotací nejen předních, ale i zadních kol. To zvyšuje stabilitu vozidla při zatáčení vysokou rychlostí. Zadní kola se otáčejí v závislosti na rychlosti vozidla.

Pokud auto jede maximálně 40 km / h, pak se zadní náprava otáčí opačným směrem od předních kol (pokud se dívají dopředu doprava, pak zadní budou vypadat nalevo).

Když se rychlost vozu zvýší na více než 40 km / h, zadní kola se při nájezdu do zatáčky budou otáčet stejným směrem jako přední. To snižuje riziko vzniku smyků.

Požadavky na řízení vozidla

Ovládací prvek řízení jakéhokoli vozidla musí splňovat následující požadavky:

• Zajistěte dostatečnou manévrovatelnost vozidla při jakékoli rychlosti. Řidič by měl snadno nastavit požadovaný směr vozu;
• Musí to být snadné, aby se i unavený řidič mohl bezpečně dostat na místo odpočinku;
• Při otáčení kol by mělo řízení zajišťovat co nejčistší odvalování. V zatáčkách by kola neměla prokluzovat, aby auto neztratilo stabilitu. Za tímto účelem musí být přesně ověřen úhel sklonu a otáčení kol;
• Poté, co řidič přestane usilovat o zatáčení, vraťte kola zpět do přímého směru (podél těla);
• Tlumené vibrace při jízdě na nerovném povrchu vozovky;
• Buďte velmi citliví na jakékoli příkazy řidiče;
• I v případě, že zesilovače selžou, musí mechanismus řidiči přesto umožnit ovládání vozu.

Dalším parametrem, který spadá do kategorie požadavků na řízení, je vůle řízení. Další informace o povolených rychlostech vůle najdete v části samostatný článek.

Vlastnosti pravostranného a levostranného řízení

Nikomu není žádným tajemstvím, že zákony některých zemí stanoví levostranný provoz na silnici. V tomto případě bude volant instalován na pravé straně vozu a řidič bude přirozeně sedět tam, kde je v našich končinách obvyklé vidět spolujezdce.

Rozdíl v tomto druhu řízení spočívá nejen v umístění volantu v kabině. Výrobce rovněž přizpůsobuje mechanismus řízení podle připojení k převodovce. Přesto lze vozidlo upravené pro použití na silnicích s levostranným provozem přestavět tak, aby vyhovovalo podmínkám pravostranného provozu. Chcete-li to provést, před nákupem originálního automobilu byste měli zjistit, zda se prodávají odpovídající mechanismy řízení, které vám umožňují tento vůz přestavět.

Některé typy zemědělských strojů používají hydraulický systém, který umožňuje instalaci volantu kdekoli v kabině. V tomto případě je spojení mezi volantem a kormidelním zařízením zajištěno hydraulikou, která je ovládána dávkovacím čerpadlem.

V takové úpravě nedochází k vůli (ani tovární), protože v ní není převodovka s převodovkou, šnekem nebo šroubovým pohonem. Takový systém je samozřejmě u lehkých vozidel extrémně vzácný. Jeho hlavní aplikací je velké speciální vybavení.

Hlavní poruchy řízení

Mezi poruchy řízení patří:

• Vůle na volantu (co to způsobuje, přečtěte si zde);
• Klepání za jízdy (v důsledku uvolnění upevňovacích šroubů mechanismu řízení);
• Zhoršení kloubů tyče řízení;
• Opotřebení zubů na dvojici převodovky (na ozubeném kole, hřebenu, šneku nebo válečku);
• Porušení úpravy aktivačního mechanismu
• Poruchy hydraulického nebo elektrického posilovače (chyby a možné možnosti opravy, přečtěte si v samostatném článku).

Aby se vyloučily poruchy, je nutné dotáhnout všechny upevňovací šrouby, vyměnit opotřebené díly a seřídit mechanismus dvojice převodovek. Ve většině případů řízení zřídka selže náhle. Díky včasné údržbě vydrží hlavní prvky dostatečně dlouho (často i déle, než je doba stanovená výrobcem).

Otázky a odpovědi:

Jaké jsou typy řízení? Běžné jsou tři typy mechanismů: hřebenový, šnekový a šroubový. U levných automobilů se používá první typ mechanismu řízení. Každý z nich může obsahovat zesilovač.

Jaký je účel řízení? Zajišťuje pohyb vozu ve směru nastaveném řidičem. Mechanismus pohybuje volanty vodorovně. Jízda s vadným systémem řízení je zakázána.

Jaké jsou hlavní části volantu? Skládá se z: příčného ramene, spodního ramene, otočného čepu, horního ramene, podélného ramene, dvounožky převodky řízení, převodky řízení, hřídele řízení a volantu.