Dispositivo e tipos de direção do carro
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Dispositivo e tipos de direção do carro

Não importa o quão bonito e poderoso o carro possa ser, sem esse mecanismo seria impossível se mover com segurança. A direção permite ao veículo manobrar nos cantos.

Nenhum veículo é desprovido deste dispositivo. Em alguns casos, possui um design primitivo; em outros, é complexo o suficiente para que somente especialistas possam repará-lo.

Dispositivo e tipos de direção do carro

Mesmo em carros, o sistema de direção também possui várias modificações. Considere como esse mecanismo funciona, por qual princípio ele funciona e também quais são os requisitos para a direção.

O que é direção do carro

O sistema de direção é uma combinação de peças em um mecanismo, cujo objetivo é alterar o ângulo das rodas dianteiras do carro para girar o veículo durante o movimento. Este mecanismo permite alterar a direção do carro, dependendo do desejo do motorista.

Dispositivo e tipos de direção do carro

O sistema é controlado girando o volante. Para facilitar a tarefa do motorista em veículos volumosos, uma direção hidráulica é sempre instalada. Recentemente, no entanto, a grande maioria dos carros também está equipada com várias modificações de amplificadores.

Caixa de direção

Um sistema de direção padrão consiste nos seguintes componentes:

  • Volante. Localizado na cabine (ou no interior do veículo). Ao mudar sua posição, o motorista altera o desvio das rodas esquerda e direita do caminho original. Nos carros modernos, há alguns botões de função (por exemplo, para controlar o sistema multimídia ou alternar os parâmetros exibidos na tela do painel).Dispositivo e tipos de direção do carro
  • Coluna de direcção. Esta é uma das variedades de transmissão de cardan. Nesse mecanismo, vários eixos são interconectados por dobradiças. Graças a esse design, os fabricantes podem usar a opção de alterar o ângulo da coluna (para garantir maior conforto se o carro for dirigido por mais de uma pessoa, por exemplo, marido e mulher). A coluna de direção transmite torque do volante para o trem de direção. Várias dobradiças também servem para aumentar a segurança em uma colisão frontal. Uma coluna de várias seções é mais facilmente deformada, o que causa menos danos ao motorista. As pás do câmbio de marchas estão instaladas no caso desse mecanismo (os principais são os interruptores da arruela da luz e do para-brisa).Dispositivo e tipos de direção do carro
  • Caixa de direção. Consiste em barras de direção de diferentes comprimentos, que retiram o esforço da coluna de direção e a transmitem ainda mais para as rodas. Esse mecanismo também inclui dicas e alavancas. Dependendo do modelo do veículo, o design desta peça também pode ser diferente.Dispositivo e tipos de direção do carro

Além dos principais elementos da direção, também pode haver uma direção hidráulica e um sistema de absorção de choque (amortecedor).

Projeto do sistema de direção

Hoje, há muitas modificações no sistema de direção do carro. Existem até desenvolvimentos que podem interferir nas ações do motorista, ajustando as manobras do veículo. Existem também desenvolvimentos com pilotagem automática, embora os pilotos automáticos completos ainda estejam em fase de conceito, e a legislação não permite veículos autônomos nas vias públicas.

Entre os modernos sistemas de assistência ao motorista, há a manutenção da faixa ou o monitoramento da condição do motorista (por exemplo, quando ele adormece, suas mãos gradualmente afrouxam o aperto do volante, os sensores reagem a essa força e o sistema reconstrói o carro para o lado da estrada).

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A direção padrão inclui os seguintes componentes:

  • Volante;
  • Coluna de direcção;
  • Unidade de direção;
  • Direção hidráulica.

Aqui estão alguns dos recursos desses itens.

Volante (volante, volante)

Este simples detalhe permite ao motorista escolher o caminho do veículo. Os volantes modernos têm controles que permitem ao motorista ativar ou alternar entre os diferentes sistemas sem se distrair ao dirigir.

O tamanho do volante é importante. Se o carro não tiver direção hidráulica, o volante de pequeno diâmetro será mais difícil de manusear. Neste caso, um modelo de diâmetro maior pode ser instalado. Mas, por outro lado, um volante grande também afeta o conforto de direção. Ao mesmo tempo, o controle de um carro com um volante pequeno é particularmente preciso.

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Em primeiro lugar, a parte superior do volante afetará a visão, ou se o motorista for grande, ele se apoiará em seus pés, o que também afeta negativamente a segurança ao dirigir. Em segundo lugar, um volante muito pequeno exigirá muito esforço por parte do motorista, especialmente ao manobrar em alta velocidade. Além disso, não é incomum que pequenos volantes obscureçam os sinais exibidos no painel.

Nas lojas de autopeças, você encontra volantes com formatos diversos (não apenas perfeitamente redondos). Uma trança é instalada no volante para aumentar o conforto de condução. Os modelos de carros mais caros têm volante aquecido.

Este vídeo discute dicas para motoristas novatos sobre o uso adequado do volante:

Como dirigir - técnica de taxiamento. Instrutor de automóveis Sergey Markitesov.

Coluna de direção

Para transferir o torque do volante para a direção, todo veículo possui uma coluna de direção. Os elementos de controle são fixados a ele sob o volante - interruptores para curvas e limpadores com várias funções adicionais. Em carros esportivos, às vezes são encontrados paddle shifters que permitem ao motorista mudar de marcha ou simular essa mudança colocando a transmissão no modo apropriado.

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Em versões anteriores, um eixo reto era usado na coluna de direção. Nas versões modernas, ele é dividido em vários segmentos, que são interligados por uma transmissão cardan. Isso é por razões de segurança - em caso de colisão frontal, a coluna de direção dobra-se para baixo e não fica presa no peito do motorista.

Graças a este design, muitos dos veículos de última geração possuem uma coluna ajustável. Isso permite que a direção seja ajustada aos dados físicos de diferentes motoristas. Em um carro premium, esse elemento é equipado com ajuste automático, que muitas vezes tem memória para vários motoristas.

Para eliminar as vibrações que vêm das rodas durante a condução, um amortecedor é instalado na coluna de direção.

Engrenagem de direção e engrenagem de direção

A coluna de direção está conectada ao volante de um lado e ao mecanismo de direção do outro. Esta unidade é representada por um conjunto de hastes e juntas que transferem forças para as rodas. O motorista usa energia rotacional para girar a máquina, que é convertida em energia linear no mecanismo de direção.

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Para isso, um par de transmissão é usado. Basicamente, é uma engrenagem de cremalheira ou rolo sem-fim. Mas também existem outras modificações que têm estrutura própria e o princípio de transferência de forças do volante para as rodas. Leia sobre o dispositivo e o princípio de operação da cremalheira da direção aqui.

A engrenagem de direção tem duas funções importantes:

  1. Proporciona rotação das rodas dianteiras;
  2. Retorna as rodas à posição original assim que as forças na coluna de direção do lado do motorista são liberadas.

Toda a caixa de direção está alojada na carcaça (cremalheira da direção). A unidade é instalada na frente do carro (geralmente no chassi auxiliar dianteiro e, na ausência de uma estrutura, então no chassi, na transmissão ou mesmo no motor). Vale ressaltar que quanto mais baixo for instalado esse mecanismo, mais eficiente será o controle da máquina.

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No design clássico, o volante gira as rodas dianteiras do veículo. Recentemente, no entanto, os sistemas com direção nas rodas traseiras estão ganhando popularidade novamente, como o Volkswagen Touareg de última geração. Em tais sistemas, a velocidades de até 40 km / h. as rodas traseiras e dianteiras giram em direções opostas. Quando o veículo se desloca a uma velocidade superior a 40 km / h, as rodas traseiras e dianteiras giram na mesma direção em uma curva. Essa modificação reduz significativamente o raio de viragem e também melhora o manuseio do carro nas curvas.

Direção assistida

Como o mecanismo de direção padrão para girar as rodas (especialmente em um carro parado) requer algum esforço por parte do motorista, os fabricantes desenvolveram vários tipos de amplificadores. Inicialmente, as modificações hidráulicas foram utilizadas no transporte de carga. Gradualmente, esse sistema encontrou sua aplicação em automóveis de passageiros.

A necessidade de um amplificador não apareceu apenas para aumentar o conforto. O fato é que ao dirigir em alta velocidade, fica difícil segurar o volante de um carro nas curvas, principalmente em um esportivo. A direção hidráulica facilita esse processo. O sistema também recebeu respostas positivas do sexo frágil.

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Os amplificadores funcionam em princípios diferentes. O mais comum é a direção hidráulica. Os amplificadores elétricos também ganharam popularidade considerável. Mas também existem sistemas combinados que usam as funções de ambas as modificações (EGUR). Além disso, sobre os tipos de suportes de direção contados em uma revisão separada.

Finalidade da direção

A direção mais frequentemente gira as rodas dianteiras, no entanto, também existem acionamentos de dois eixos (principalmente veículos de grande porte com quatro eixos, dois dos quais são virados), bem como modificações na tração traseira.

Nenhum carro pode passar sem direção, já que não há estrada direta no mundo. Mesmo se imaginássemos condicionalmente tal rota, ainda haveria obstáculos a serem contornados. Sem direção, também seria impossível estacionar seu carro com segurança.

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Se o fabricante não instalasse esse sistema nos vagões, seu manuseio não seria diferente da manobrabilidade do trem. Embora as tentativas de criar uma máquina que possa ser controlada pelo poder do pensamento não parem (na foto acima - um dos desenvolvimentos da GM).

Princípio de direção

O princípio da direção é bastante simples. O motorista gira o volante, as forças são transmitidas para a coluna de direção. Então eles entram no volante. Na versão clássica, o rack aciona as hastes de direção conectadas às rodas usando um sistema de ponta de bola.

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A precisão da rotação do volante depende do tamanho do volante. Além disso, a força que precisa ser aplicada para girar as rodas depende desse parâmetro. Muitos modelos estão equipados com direção elétrica ou hidráulica, o que possibilita o uso de um pequeno volante no carro.

Tipos de direção

Todos os sistemas de direção são divididos em três tipos:

  • Mecanismo de cremalheira e pinhão. Geralmente usado em carros econômicos. O design desse controle é o mais simples. Tem uma cremalheira com dentes. É acionado pela engrenagem da coluna de direção. Esse esquema é altamente eficiente. A única desvantagem desse mecanismo é a sensibilidade ao choque da superfície da estrada de baixa qualidade.
  • Engrenagem helicoidal. Esta modificação fornece um ângulo de rotação maior da roda. É menos sensível a cargas de choque, mas custa mais que o anterior, pois é mais difícil de fabricar.
  • Mecanismo de parafuso. É uma modificação do análogo do verme, só tem uma eficiência aumentada e aumenta o esforço necessário para manobrar o carro.
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Independentemente do tipo de unidade, a operação desses mecanismos pode ser aprimorada por esses dispositivos:

  • Reforço hidráulico. Ele tem o design mais simples desta lista. O sistema é compacto e barato de manter. Essa modificação é ainda equipada com alguns modelos de orçamento de carros das últimas gerações. Para que o sistema funcione corretamente, é necessário monitorar constantemente o nível do fluido de trabalho. A bomba do amplificador é acionada pelo motor de combustão interna.
  • Reforçador elétrico. Esta é uma das últimas modificações. Não requer manutenção complicada, nem ajuste fino. Oferece capacidade máxima de resposta da direção. Como o nome indica, o mecanismo é aprimorado pela operação de um motor elétrico.
  • Amplificador eletro-hidráulico. Esta modificação funciona com base na direção hidráulica. A única diferença é que a bomba hidráulica é alimentada por eletricidade e não está conectada ao acionamento do motor, como no primeiro caso. Os dois últimos desenvolvimentos permitem que você use menos combustível em comparação com o primeiro tipo, já que o sistema não está conectado ao acionamento do motor.
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Além de vários amplificadores, o carro pode ser equipado com um sistema de controle dinâmico ou adaptativo ativo. Suas diferenças são as seguintes:

  1. Ajusta a relação de transmissão, dependendo da velocidade da roda. Isso garante estabilidade máxima em estradas escorregadias. O sistema não permite que você gire bruscamente o volante, evitando excesso ou subviragem.
  2. O sistema dinâmico trabalha com um princípio semelhante, apenas um motor elétrico é usado no lugar de um acionamento planetário.
  3. É considerada uma tecnologia inovadora, pois nesses mecanismos de direção não há conexão física entre o volante e o mecanismo de direção. O sistema é controlado por uma unidade de controle eletrônico que analisa muitos dados: desde sensores de velocidade das rodas, força de direção, etc.

Recentemente, em alguns modelos de carros premium e esportivos, uma tecnologia especial é instalada com a rotação não apenas da frente, mas também das rodas traseiras. Isso aumenta a estabilidade do carro nas curvas em alta velocidade. As rodas traseiras giram dependendo da velocidade do veículo.

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Se o carro viajar no máximo a 40 km / h, o eixo traseiro gira na direção oposta às rodas dianteiras (se olharem para a direita da frente, as rodas traseiras olharão para a esquerda).

Quando a velocidade do carro ultrapassa os 40 km / h, ao entrar na curva, as rodas traseiras giram na mesma direção que as rodas dianteiras. Isso reduz o risco de derrapagem.

Requisitos de direção

A direção de qualquer veículo deve atender aos seguintes requisitos:

  • Forneça manobrabilidade suficiente do veículo a qualquer velocidade. O motorista deve definir facilmente a direção desejada do carro;
  • Deve ser fácil de usar, para que mesmo um motorista cansado possa chegar com segurança ao local de descanso;
  • Ao girar as rodas, a direção deve garantir o rolamento mais limpo. Nas curvas, as rodas não devem escorregar para que o carro não perca sua estabilidade. Para isso, o ângulo de inclinação e rotação das rodas deve ser claramente calibrado;
  • Retorne as rodas de volta em uma direção reta (ao longo do corpo), depois que o motorista parar de fazer esforços para girar;
  • Umedeça as vibrações ao dirigir em pisos irregulares;
  • Possuir alta capacidade de resposta aos comandos de qualquer motorista;
  • Mesmo se os amplificadores falharem, o mecanismo ainda deve permitir que o motorista controle a máquina.
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Outro parâmetro que pertence à categoria de requisitos para a direção é a folga da direção. Mais sobre a folga aceitável do jogo está descrito em artigo separado.

Características da direção esquerda e direita

Não é segredo para ninguém que a lei de alguns países preveja o trânsito pela esquerda na estrada. Nesse caso, o volante será instalado no lado direito do carro e o motorista, é claro, ficará sentado onde é habitual em nossa região ver o passageiro da frente.

A diferença entre esta direção não é apenas a localização do volante na cabine. O fabricante também adapta o mecanismo de direção de acordo com a conexão à caixa de velocidades. Mas, mesmo nesse caso, um carro projetado para uso em estradas com volante à esquerda pode ser convertido em condições de volante à direita. Para fazer isso, antes de comprar o carro original, você deve descobrir se as engrenagens de direção apropriadas são vendidas, permitindo a conversão deste carro.

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Alguns tipos de máquinas agrícolas usam um sistema hidráulico que permite a instalação do volante em qualquer parte da cabine. Nesse caso, a conexão entre o volante e o mecanismo de direção é fornecida pelo sistema hidráulico, que é controlado por uma bomba dosadora.

Nesta modificação, não há folga (mesmo a de fábrica), pois não possui uma caixa de engrenagens com transmissão de engrenagem, sem-fim ou parafuso. Obviamente, no transporte de passageiros, esse sistema é extremamente raro. Sua principal aplicação é um equipamento especial em larga escala.

Os principais problemas de funcionamento da direção

As falhas de direção incluem:

  • Jogo do volante (a partir do qual ocorre, leia aqui);
  • Bater durante a condução (resultante do afrouxamento dos parafusos de fixação do mecanismo de direção);
  • Deterioração das juntas da barra de direção;
  • Desgaste dos dentes no par de transmissão (em uma engrenagem, cremalheira, sem-fim ou rolo);
  • Violação do ajuste do mecanismo de engrenagem;
  • Falhas no booster hidráulico ou elétrico (para falhas e possíveis opções de reparo, leia em um artigo separado).

Para eliminar o mau funcionamento, é necessário apertar todos os parafusos de fixação, substituir as peças gastas e ajustar o mecanismo do par de transmissão. Na maioria dos casos, a direção raramente falha repentinamente. Graças à manutenção oportuna, os elementos principais irão durar o suficiente (muitas vezes até mais do que o período definido pelo fabricante).

Perguntas e Respostas:

Quais são os tipos de direção? Três tipos de mecanismos são comuns: cremalheira, sem-fim e parafuso. Em carros econômicos, o primeiro tipo de mecanismo de direção é usado. Qualquer um deles pode conter um amplificador.

Qual é o propósito da direção? Proporciona a movimentação do carro na direção definida pelo motorista. O mecanismo move os volantes em um plano horizontal. É proibido dirigir com um sistema de direção defeituoso.

Quais são as principais partes do volante? Consiste em: um braço transversal, um braço inferior, um pino de articulação, um braço superior, um braço longitudinal, um bipé de engrenagem de direção, uma engrenagem de direção, um eixo de direção e um volante.

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