Gerät und Arten der Fahrzeuglenkung

Egal wie schön und kraftvoll das Auto sein mag, ohne diesen Mechanismus wäre es unmöglich, sich sicher zu bewegen. Durch die Lenkung kann das Fahrzeug in Kurven manövrieren.

Kein Fahrzeug ist ohne dieses Gerät. In einigen Fällen hat es ein primitives Design, in anderen ist es so komplex, dass nur Spezialisten es reparieren können.

Auch in Autos hat das Lenksystem mehrere Modifikationen. Überlegen Sie, wie dieser Mechanismus funktioniert, nach welchem ​​Prinzip er funktioniert und welche Anforderungen an die Lenkung gestellt werden.

Was ist Autolenkung?

Das Lenksystem ist eine Kombination von Teilen in einem Mechanismus, dessen Zweck darin besteht, den Winkel der Vorderräder des Fahrzeugs zu ändern, um das Fahrzeug während der Bewegung zu drehen. Mit diesem Mechanismus können Sie die Richtung des Fahrzeugs je nach Wunsch des Fahrers ändern.

Das System wird durch Drehen des Lenkrads gesteuert. Um dem Fahrer die Arbeit in sperrigen Fahrzeugen zu erleichtern, ist immer eine Servolenkung eingebaut. In letzter Zeit ist die überwiegende Mehrheit der Autos jedoch auch mit verschiedenen Modifikationen von Verstärkern ausgestattet.

Lenkgetriebe

Ein Standardlenksystem besteht aus folgenden Komponenten:

• Lenkrad. Befindet sich in der Kabine (oder im Fahrzeuginnenraum). Durch Ändern seiner Position ändert der Fahrer die Abweichung des linken und rechten Rads vom ursprünglichen Pfad. In modernen Autos verfügt es über einige Funktionstasten (zum Beispiel zur Steuerung des Multimedia-Systems oder zum Umschalten der auf dem Dashboard-Bildschirm angezeigten Parameter).
• Lenksäule. Dies ist eine der Varianten des Universalgelenkgetriebes. Bei diesem Mechanismus sind mehrere Wellen durch Scharniere miteinander verbunden. Dank dieser Konstruktion können Hersteller die Option anwenden, den Winkel der Säule zu ändern (um mehr Komfort zu gewährleisten, wenn das Auto von mehr als einer Person gefahren wird, z. B. von Ehemann und Ehefrau). Die Lenksäule überträgt das Drehmoment vom Lenkrad auf das Lenkgetriebe. Mehrere Scharniere erhöhen auch die Sicherheit bei einem Frontalzusammenstoß. Eine mehrteilige Säule verformt sich leichter, was dem Fahrer weniger Schaden zufügt. Die Schaltpaddel sind am Gehäuse dieses Mechanismus installiert (die wichtigsten sind die Licht- und Scheibenwaschschalter).
• Lenkgetriebe. Es besteht aus unterschiedlich langen Lenkstangen, die die Kraft von der Lenksäule nehmen und weiter auf die Räder übertragen. Dieser Mechanismus umfasst auch Spitzen und Hebel. Je nach Fahrzeugmodell kann sich auch das Design dieses Teils unterscheiden.

Zusätzlich zu den Hauptelementen in der Lenkung kann es auch eine Servolenkung und ein Stoßdämpfungssystem (Dämpfer) geben.

Lenksystem Design

Heute gibt es viele Modifikationen des Lenksystems des Autos. Es gibt sogar Entwicklungen, die in der Lage sind, die Handlungen des Fahrers zu stören und die Manöver des Fahrzeugs anzupassen. Es gibt auch Entwicklungen bei der automatischen Steuerung, obwohl sich vollwertige Autopiloten noch in der Konzeptphase befinden und die Gesetzgebung noch keine autonomen Fahrzeuge auf öffentlichen Straßen zulässt.

Unter den modernen Fahrerassistenzsystemen gibt es eine Spurhaltung oder Überwachung des Fahrerzustands (zum Beispiel, wenn er einschläft, lösen seine Hände allmählich den Griff des Lenkrads, die Sensoren reagieren auf diese Kraft und das System baut das Auto am Straßenrand wieder auf).

Die Standardlenkung umfasst folgende Komponenten:

• Lenkrad;
• Lenksäule;
• Lenkantrieb;
• Servolenkung.

Hier sind einige der Funktionen dieser Elemente.

Lenkrad (Lenkrad, Lenkrad)

Dieses einfache Detail ermöglicht es dem Fahrer, den Weg des Fahrzeugs zu wählen. Moderne Lenkräder verfügen über Bedienelemente, mit denen der Fahrer verschiedene Systeme aktivieren oder schalten kann, ohne vom Fahren abgelenkt zu werden.

Die Größe des Lenkrads ist sehr wichtig. Wenn das Auto keine Servolenkung hat, ist das Lenkrad mit kleinem Durchmesser schwieriger zu handhaben. In diesem Fall können Sie ein Modell mit einem größeren Durchmesser installieren. Andererseits beeinträchtigt ein großes Lenkrad auch den Fahrkomfort. Gleichzeitig ist die Steuerung eines Autos mit einem kleinen Lenkrad besonders scharf.

Erstens beeinträchtigt der obere Teil des Lenkrads die Sicht, oder wenn der Fahrer groß ist, ruht er sich auf seinen Füßen aus, was sich ebenfalls negativ auf die Fahrsicherheit auswirkt. Zweitens erfordert ein zu kleines Lenkrad viel Kraft seitens des Fahrers, insbesondere beim Manövrieren mit hoher Geschwindigkeit. Darüber hinaus ist es nicht ungewöhnlich, dass kleine Lenkräder die auf dem Armaturenbrett angezeigten Signale verdecken.

In Autoteileläden finden Sie Lenkräder mit unterschiedlichen Formen (nicht nur perfekt rund). Am Lenkrad ist ein Geflecht angebracht, um den Fahrkomfort zu erhöhen. Teurere Automodelle haben ein beheiztes Lenkrad.

In diesem Video werden Tipps für Fahranfänger zur ordnungsgemäßen Verwendung des Lenkrads erläutert:

Wie man fährt - Rolltechnik. Autolehrer Sergey Markitesov.

Lenksäule

Um das Drehmoment vom Lenkrad auf das Lenkgetriebe zu übertragen, verfügt jedes Fahrzeug über eine Lenksäule. Unter dem Lenkrad sind Bedienelemente angebracht - Schalter für Abbiegungen und Scheibenwischer mit verschiedenen Zusatzfunktionen. In Sportwagen finden sich manchmal Schaltwippen, mit denen der Fahrer entweder den Gang wechseln oder diese Änderung simulieren kann, indem er das Getriebe in den entsprechenden Modus versetzt.

In früheren Versionen wurde eine gerade Welle in der Lenksäule verwendet. In modernen Versionen ist es in mehrere Segmente unterteilt, die durch eine Kardanübertragung miteinander verbunden sind. Dies ist aus Sicherheitsgründen so - im Falle eines Frontalzusammenstoßes klappt die Lenksäule nach unten und sinkt nicht in die Brust des Fahrers.

Dank dieses Designs verfügen viele Fahrzeuge der neuesten Generation über eine einstellbare Säule. Dadurch kann die Lenkung auf die physischen Daten verschiedener Fahrer zugeschnitten werden. In einem Premium-Auto ist dieses Element mit einer automatischen Einstellung ausgestattet, die häufig einen Speicher für mehrere Fahrer enthält.

Um Vibrationen zu vermeiden, die während der Fahrt von den Rädern ausgehen, ist in der Lenksäule ein Dämpfer eingebaut.

Lenkgetriebe und Lenkgetriebe

Die Lenksäule ist auf der einen Seite mit dem Lenkrad und auf der anderen Seite mit dem Lenkgetriebe verbunden. Diese Einheit wird durch eine Reihe von Stangen und Gelenken dargestellt, die Kräfte auf die Räder übertragen. Der Fahrer dreht die Maschine mit Rotationsenergie, die im Lenkmechanismus in lineare Energie umgewandelt wird.

Hierzu wird ein Übertragungspaar verwendet. Grundsätzlich handelt es sich um ein Zahnstangengetriebe oder eine Schneckenwalze. Es gibt aber auch andere Modifikationen, die ihre eigene Struktur und das Prinzip der Kraftübertragung vom Lenkrad auf die Räder haben. Informieren Sie sich über das Gerät und das Funktionsprinzip der Zahnstange hier.

Das Lenkgetriebe hat zwei wichtige Funktionen:

1. Bietet eine Drehung der Vorderräder;
2. Bringt die Räder in ihre ursprüngliche Position zurück, sobald die Kräfte in der Lenksäule vom Fahrer gelöst werden.

Das gesamte Lenkgetriebe ist im Gehäuse (Zahnstange) untergebracht. Das Gerät ist an der Vorderseite des Fahrzeugs installiert (häufig am vorderen Hilfsrahmen und ohne Rahmen, dann am Fahrgestell, am Getriebe oder sogar am Motor). Es ist anzumerken, dass die Maschinensteuerung umso effizienter arbeitet, je niedriger dieser Mechanismus installiert ist.

Im klassischen Design dreht das Lenkgetriebe die Vorderräder des Fahrzeugs. In den letzten Jahren gewinnen Systeme mit Hinterradlenkung jedoch wieder an Beliebtheit, beispielsweise im Volkswagen Touareg der neuesten Generation. In solchen Systemen bei Geschwindigkeiten bis zu 40 km / h. Die Hinter- und Vorderräder drehen sich in entgegengesetzte Richtungen. Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von mehr als 40 km / h fährt, drehen sich die Hinter- und Vorderräder in einer Kurve in die gleiche Richtung. Diese Modifikation verringert den Wenderadius erheblich und verbessert auch das Fahrverhalten des Fahrzeugs in Kurven.

Servolenkung

Da der Standardlenkmechanismus zum Drehen der Räder (insbesondere in einem stehenden Auto) vom Fahrer einige Anstrengungen erfordert, haben die Hersteller verschiedene Arten von Verstärkern entwickelt. Im Güterverkehr wurden zunächst hydraulische Modifikationen eingesetzt. Allmählich fand ein solches System seine Anwendung in Personenkraftwagen.

Die Notwendigkeit eines Verstärkers schien nicht nur den Komfort zu erhöhen. Tatsache ist, dass es beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit schwierig wird, das Lenkrad eines Autos in Kurven zu halten, insbesondere in einem Sportwagen. Die Servolenkung erleichtert diesen Vorgang. Das System erhielt auch positive Antworten vom gerechteren Geschlecht.

Verstärker arbeiten nach verschiedenen Prinzipien. Am gebräuchlichsten ist die Servolenkung. Elektrische Verstärker haben ebenfalls beträchtliche Popularität erlangt. Es gibt aber auch kombinierte Systeme, die die Funktionen beider Modifikationen (EGUR) nutzen. Darüber hinaus über die Arten von Zahnstangen erzählt in einer separaten Überprüfung.

Lenkzweck

Die Lenkung dreht meistens die Vorderräder, es gibt jedoch auch zweiachsige Antriebe (hauptsächlich große Fahrzeuge mit vier Achsen, von denen zwei gedreht sind) sowie Modifikationen mit Hinterradantrieb.

Kein Auto kann ohne Lenkung auskommen, da es keine direkte Straße auf der Welt gibt. Selbst wenn wir uns eine solche Route unter bestimmten Bedingungen vorstellen würden, würden auf ihr immer noch Hindernisse auftauchen, die eingekreist werden müssten. Ohne Lenkung wäre es auch unmöglich, Ihr Auto sicher zu parken.

Würde der Hersteller dieses System nicht in die Waggons einbauen, würde sich deren Fahrverhalten nicht von der Manövrierfähigkeit des Zuges unterscheiden. Obwohl Versuche, eine Maschine zu schaffen, die durch die Kraft des Denkens gesteuert werden könnte, nicht aufhören (auf dem Foto oben - eine der Entwicklungen von GM).

Lenkprinzip

Das Lenkprinzip ist recht einfach. Der Fahrer dreht das Lenkrad, die Kräfte werden auf die Lenksäule übertragen. Dann legen sie den Gang ein. In der klassischen Version treibt die Zahnstange die mit den Rädern verbundenen Lenkstangen über ein Kugelspitzensystem an.

Die Genauigkeit der Raddrehung hängt von der Größe des Lenkrads ab. Auch die Kraft, die zum Drehen der Räder aufgebracht werden muss, hängt von diesem Parameter ab. Viele Modelle sind mit einer Elektro- oder Servolenkung ausgestattet, die die Verwendung eines kleinen Lenkrads im Auto ermöglicht.

Arten der Lenkung

Alle Lenksysteme sind in drei Typen unterteilt:

• Zahnstangenmechanismus. Am häufigsten in preisgünstigen Autos verwendet. Das Design einer solchen Steuerung ist am einfachsten. Es hat ein Gestell mit Zähnen. Es wird vom Lenksäulenrad angetrieben. Ein solches Schema ist sehr effizient. Der einzige Nachteil dieses Mechanismus ist die Stoßempfindlichkeit von Straßenoberflächen schlechter Qualität.
• Schneckengetriebe. Diese Modifikation bietet einen größeren Drehwinkel des Rades. Es ist weniger empfindlich gegenüber Stoßbelastungen, kostet aber mehr als das vorherige, da es schwieriger herzustellen ist.
• Schraubenmechanismus. Es ist eine Modifikation des Schneckenanalogons, hat nur eine erhöhte Effizienz und erhöht den Aufwand, der zum Manövrieren des Autos erforderlich ist.

Unabhängig von der Art des Laufwerks kann der Betrieb dieser Mechanismen durch solche Geräte verbessert werden:

• Hydraulischer Booster. Es hat das einfachste Design in dieser Liste. Das System ist kompakt und kostengünstig zu warten. Eine solche Modifikation ist sogar mit einigen Budgetmodellen von Autos der neuesten Generationen ausgestattet. Damit das System ordnungsgemäß funktioniert, muss der Stand des Arbeitsmediums ständig überwacht werden. Die Verstärkerpumpe wird vom Verbrennungsmotor angetrieben.
• Elektrischer Booster. Dies ist eine der neuesten Änderungen. Es erfordert keine komplizierte Wartung sowie Feinabstimmung. Bietet maximale Lenkempfindlichkeit. Wie der Name schon sagt, wird der Mechanismus durch den Betrieb eines Elektromotors verbessert.
• Elektrohydraulischer Verstärker. Diese Modifikation funktioniert auf Basis der Servolenkung. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Hydraulikpumpe mit Strom betrieben wird und nicht wie im ersten Fall an den Motorantrieb angeschlossen ist. Mit den letzten beiden Entwicklungen können Sie im Vergleich zum ersten Typ weniger Kraftstoff verbrauchen, da das System nicht mit dem Motorantrieb verbunden ist.

Neben verschiedenen Verstärkern kann das Fahrzeug mit einem aktiven dynamischen oder adaptiven Steuerungssystem ausgestattet werden. Ihre Unterschiede sind wie folgt:

1. Passt das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Radgeschwindigkeit an. Dies sorgt für maximale Stabilität auf rutschigen Straßen. Das System ermöglicht es Ihnen nicht, das Lenkrad scharf zu drehen, um ein Über- oder Untersteuern zu verhindern.
2. Das dynamische System arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip, es wird nur ein Elektromotor anstelle eines Planetenantriebs verwendet.
3. Es wird als innovative Technologie angesehen, da bei solchen Lenkmechanismen keine physikalische Verbindung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkmechanismus besteht. Das System wird von einem elektronischen Steuergerät gesteuert, das viele Daten analysiert: von Sensoren für Radgeschwindigkeit, Lenkkraft usw.

In jüngster Zeit wurde bei einigen Modellen von Premium- und Sportwagen eine spezielle Technologie installiert, bei der nicht nur die Vorder-, sondern auch die Hinterräder gedreht werden. Dies erhöht die Stabilität des Fahrzeugs bei Kurvenfahrten mit hoher Geschwindigkeit. Die Hinterräder drehen sich je nach Fahrzeuggeschwindigkeit.

Wenn das Auto mit maximal 40 km / h fährt, dreht sich die Hinterachse von den Vorderrädern in die entgegengesetzte Richtung (wenn sie von vorne nach rechts schauen, schauen die Hinterräder nach links).

Wenn die Geschwindigkeit des Autos höher als 40 km / h wird, drehen sich die Hinterräder beim Einfahren in die gleiche Richtung wie die Vorderräder. Dies verringert das Rutschrisiko.

Lenkanforderungen

Die Lenkung eines Fahrzeugs muss die folgenden Anforderungen erfüllen:

• Sorgen Sie für ausreichende Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs bei jeder Geschwindigkeit. Der Fahrer sollte leicht die gewünschte Richtung des Autos einstellen können;
• Es sollte einfach zu bedienen sein, damit auch ein müder Fahrer sicher zur Ruhestätte gelangen kann.
• Beim Drehen der Räder sollte die Lenkung für ein möglichst sauberes Rollen sorgen. In Kurven dürfen die Räder nicht durchrutschen, damit das Auto nicht an Stabilität verliert. Hierzu sollte der Neigungs- und Drehwinkel der Räder klar kalibriert werden;
• Bringen Sie die Räder in gerader Richtung (entlang der Karosserie) zurück, nachdem der Fahrer aufgehört hat, sich umzudrehen.
• Dämpfen Sie Vibrationen beim Fahren auf unebenen Straßenoberflächen.
• Hohe Reaktionsfähigkeit auf Fahrerbefehle;
• Selbst wenn die Verstärker ausfallen, sollte der Mechanismus es dem Fahrer ermöglichen, die Maschine zu steuern.

Ein weiterer Parameter, der zur Kategorie der Anforderungen an die Lenkung gehört, ist das Lenkspiel. Weitere Informationen zur akzeptablen Spielfreigabe finden Sie in separater Artikel.

Merkmale der linken und rechten Lenkung

Es ist für niemanden ein Geheimnis, dass das Gesetz einiger Länder den Linksverkehr auf der Straße vorsieht. In diesem Fall wird das Lenkrad auf der rechten Seite des Fahrzeugs installiert, und der Fahrer sitzt natürlich dort, wo es in unserer Region üblich ist, den Beifahrer zu sehen.

Der Unterschied zwischen dieser Lenkung besteht nicht nur in der Position des Lenkrads in der Kabine. Der Hersteller passt den Lenkmechanismus auch entsprechend der Verbindung zum Getriebe an. Aber auch in diesem Fall kann ein Auto, das für den Einsatz auf Straßen mit Linkslenkung ausgelegt ist, auf Bedingungen mit Rechtslenkung umgestellt werden. Um dies zu tun, sollten Sie vor dem Kauf des Originalautos herausfinden, ob die entsprechenden Lenkgetriebe verkauft werden, damit Sie dieses Auto umbauen können.

Einige Arten von landwirtschaftlichen Maschinen verwenden ein Hydrauliksystem, mit dem das Lenkrad in einen beliebigen Teil der Kabine eingebaut werden kann. In diesem Fall wird die Verbindung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe durch eine Hydraulik hergestellt, die von einer Dosierpumpe gesteuert wird.

Bei dieser Modifikation gibt es kein Spiel (auch nicht das werkseitige), da es kein Getriebe mit Getriebe, Schnecke oder Schraubengetriebe hat. Natürlich ist ein solches System im Personenverkehr äußerst selten. Seine Hauptanwendung sind großtechnische Spezialgeräte.

Die Hauptstörungen der Lenkung

Lenkungsfehler umfassen:

• Lenkradspiel (was es verursacht, lesen hier);
• Klopfen während der Fahrt (aufgrund des Lösens der Befestigungsschrauben des Lenkmechanismus);
• Verschlechterung der Lenkstangengelenke;
• Verschleiß der Zähne am Getriebepaar (an einem Zahnrad, einer Zahnstange, einer Schnecke oder einer Rolle);
• Verletzung der Einstellung des Getriebemechanismus;
• Fehler im hydraulischen oder elektrischen Booster (für Fehler und mögliche Reparaturoptionen lesen Sie bitte in einem separaten Artikel).

Um Fehlfunktionen zu vermeiden, müssen alle Befestigungsschrauben festgezogen, verschlissene Teile ausgetauscht und der Getriebepaarmechanismus eingestellt werden. In den meisten Fällen fällt die Lenkung selten plötzlich aus. Dank der rechtzeitigen Wartung halten die Hauptelemente lange genug (oft sogar länger als der vom Hersteller festgelegte Zeitraum).

Fragen und Antworten:

Welche Lenkungsarten gibt es? Drei Arten von Mechanismen sind üblich: Zahnstange, Schnecke und Schraube. In Budgetautos wird die erste Art von Lenkmechanismus verwendet. Jeder von ihnen kann einen Verstärker enthalten.

Was ist der Zweck der Lenkung? Stellt die Bewegung des Autos in die vom Fahrer vorgegebene Richtung bereit. Der Mechanismus bewegt die Lenkräder horizontal. Es ist verboten, mit einem defekten Lenksystem zu fahren.

Was sind die wichtigsten Teile des Lenkrads? Es besteht aus: einem Querlenker, einem unteren Lenker, einem Drehzapfen, einem oberen Lenker, einem Längslenker, einem Lenkgetriebe-Zweibein, einem Lenkgetriebe, einer Lenkwelle und einem Lenkrad.