Parimi i funksionimit të raftit të drejtimit me përforcues hidraulik
Përmbajtje
Parimi i funksionimit të raftit të drejtimit të energjisë bazohet në efektin afatshkurtër të presionit të krijuar nga pompa në cilindër, i cili e zhvendos raftin në drejtimin e duhur, duke ndihmuar shoferin të drejtojë makinën. Prandaj, makinat me drejtimin elektrik janë shumë më komode, veçanërisht kur manovroni me shpejtësi të ulët ose kur vozitni në kushte të vështira, sepse një raft i tillë merr pjesën më të madhe të ngarkesës që kërkohet për të rrotulluar timonin, dhe shoferi i jep vetëm komanda, pa humbur reagimet. nga rruga..
Rafti i drejtimit në industrinë e transportit të pasagjerëve ka zëvendësuar prej kohësh lloje të tjera të pajisjeve të ngjashme për shkak të karakteristikave të tij teknike, për të cilat folëm këtu (Si funksionon rafti i drejtimit). Por, megjithë thjeshtësinë e dizajnit, parimi i funksionimit të raftit të drejtimit me një përforcues hidraulik, domethënë një përforcues hidraulik, është ende i pakuptueshëm për shumicën e pronarëve të makinave.
Evolucioni i drejtimit - një përmbledhje e shkurtër
Që nga ardhja e makinave të para, baza e drejtimit është bërë një reduktues ingranazhesh me një raport të madh ingranazhesh, i cili i kthen rrotat e përparme të automjetit në mënyra të ndryshme. Fillimisht, ishte një kolonë me një bipod të ngjitur në pjesën e poshtme, kështu që duhej përdorur një strukturë komplekse (trapezoid) për të transferuar forcën e animit në kyçet e drejtimit në të cilat ishin ngjitur rrotat e përparme. Pastaj u shpik një raft, gjithashtu një kuti ingranazhi, i cili transmetoi forcën e kthesës në pezullimin e përparmë pa struktura shtesë, dhe së shpejti ky lloj mekanizmi drejtues zëvendësoi kolonën kudo.
Por disavantazhi kryesor që rrjedh nga parimi i funksionimit të kësaj pajisjeje nuk mund të kapërcehej. Rritja e raportit të marsheve bëri të mundur rrotullimin e timonit, i quajtur edhe timoni ose timoni, pa sforcim, por detyroi më shumë kthesa për të lëvizur kyçin e drejtimit nga e djathta ekstreme në pozicionin ekstrem të majtë ose anasjelltas. Ulja e raportit të marsheve e bëri timonin më të mprehtë, sepse makina reagonte më fort edhe ndaj një zhvendosjeje të lehtë të timonit, por drejtimi i një makine të tillë kërkonte forcë dhe qëndrueshmëri të madhe fizike.
Përpjekjet për zgjidhjen e këtij problemi janë bërë që në fillim të shekullit të njëzetë dhe disa prej tyre kanë të bëjnë me hidraulikën. Vetë termi "hidraulikë" erdhi nga fjala latine hydro (hydro), që do të thoshte ujë ose një lloj lënde e lëngshme e krahasueshme në rrjedhshmërinë e saj me ujin. Sidoqoftë, deri në fillim të viteve 50 të shekullit të kaluar, gjithçka ishte e kufizuar në mostra eksperimentale që nuk mund të hidheshin në prodhim masiv. Përparimi erdhi në vitin 1951 kur Chrysler prezantoi timonin e parë të prodhuar në masë (GUR) që funksiononte në lidhje me kolonën e drejtimit. Që atëherë, parimi i përgjithshëm i funksionimit të një rafti ose kolone drejtuese hidraulike ka mbetur i pandryshuar.
Drejtuesi i parë i fuqisë kishte mangësi serioze, ai:
- ngarkuar rëndë motorin;
- forcoi timonin vetëm me shpejtësi të mesme ose të larta;
- me shpejtësi të madhe të motorit, krijonte presion (presion) të tepërt dhe drejtuesi humbi kontaktin me rrugën.
Prandaj, një përforcues hidraulik që funksiononte normalisht u shfaq vetëm në kthesën e XXI, kur raketa ishte bërë tashmë mekanizmi kryesor i drejtimit.
Si funksionon një përforcues hidraulik
Për të kuptuar parimin e funksionimit të raftit drejtues hidraulik, është e nevojshme të merren parasysh elementët e përfshirë në të dhe funksionet që ata kryejnë:
- pompë;
- valvula reduktuese e presionit;
- rezervuari dhe filtri i zgjerimit;
- cilindër (cilindër hidraulik);
- shpërndarës.
Secili element është pjesë e përforcuesit hidraulik, prandaj, funksionimi i saktë i drejtuesit të energjisë është i mundur vetëm kur të gjithë përbërësit kryejnë qartë detyrën e tyre. Kjo video tregon parimin e përgjithshëm të funksionimit të një sistemi të tillë.
Насос
Detyra e këtij mekanizmi është qarkullimi i vazhdueshëm i lëngut (vaj hidraulik, ATP ose ATF) përmes sistemit të drejtimit të energjisë me krijimin e një presioni të caktuar të mjaftueshëm për të rrotulluar rrotat. Pompa e drejtimit të energjisë është e lidhur me një rrip me rrotullën e boshtit të gungës, por nëse makina është e pajisur me një përforcues elektrik hidraulik, atëherë funksionimi i tij sigurohet nga një motor elektrik i veçantë. Performanca e pompës zgjidhet e tillë që edhe në boshe të sigurojë rrotullimin e makinës, dhe presioni i tepërt që ndodh kur shpejtësia rritet, kompensohet nga valvula reduktuese e presionit.
Pompa e drejtimit të energjisë është bërë nga dy lloje:
- lamelare;
- marsh.
pompë e drejtimit të energjisë
Në makinat e pasagjerëve me pezullim hidraulik, një pompë siguron funksionimin e të dy sistemeve - drejtimin elektrik dhe pezullimin, por funksionon në të njëjtin parim. Ai ndryshon nga ai i zakonshëm vetëm në fuqinë e rritur.
Valvula zvogëluese e presionit
Kjo pjesë e përforcuesit hidraulik funksionon në parimin e një valvule anashkaluese, e përbërë nga një top mbyllës dhe një pranverë. Gjatë funksionimit, pompa e drejtimit të energjisë krijon një qarkullim të lëngut me një presion të caktuar, sepse performanca e tij është më e lartë se xhiroja e zorrëve dhe elementëve të tjerë. Ndërsa shpejtësia e motorit rritet, presioni në sistemin e drejtimit të energjisë rritet, duke vepruar përmes topit në pranverë. Ngurtësia e pranverës zgjidhet në mënyrë që valvula të hapet me një presion të caktuar, dhe diametri i kanaleve kufizon xhiron e tij, kështu që funksionimi nuk çon në një rënie të mprehtë të presionit. Kur hapet valvula, një pjesë e vajit anashkalon sistemin, i cili stabilizon presionin në nivelin e kërkuar.
Valvula e reduktimit të presionit të drejtimit të fuqisë
Përkundër faktit se valvula e uljes së presionit është instaluar brenda pompës, është një element i rëndësishëm i përforcuesit hidraulik, prandaj është në të njëjtin nivel me mekanizmat e tjerë. Mosfunksionimi ose funksionimi i gabuar i tij rrezikon jo vetëm timonin elektrik, por edhe sigurinë e trafikut në rrugë, nëse linja e furnizimit shpërthen për shkak të presionit të tepërt hidraulik, ose shfaqet një rrjedhje, reagimi i makinës ndaj rrotullimit të timonit do të ndryshojë, dhe një person i papërvojë personi pas timonit rrezikon të mos merret me menaxhimin. Prandaj, pajisja e raftit drejtues me përforcues hidraulik nënkupton besueshmërinë maksimale të të gjithë strukturës në tërësi dhe çdo elementi individual.
Rezervuari i zgjerimit dhe filtri
Gjatë funksionimit të drejtimit të energjisë, lëngu hidraulik qarkullohet me forcë nëpër sistemin e drejtimit të energjisë dhe ndikohet nga presioni i krijuar nga pompa, gjë që çon në ngrohjen dhe zgjerimin e vajit. Rezervuari i zgjerimit merr më shumë se ky material, në mënyrë që vëllimi i tij në sistem të jetë gjithmonë i njëjtë, gjë që eliminon rritjet e presionit të shkaktuara nga zgjerimi termik. Ngrohja me ATP dhe veshja e elementeve të fërkimit çon në shfaqjen e pluhurit metalik dhe ndotësve të tjerë në vaj. Duke u futur në bobinën, e cila është edhe distributore, këto mbeturina bllokojnë vrimat, duke prishur funksionimin e drejtuesit të drejtimit, gjë që ndikon negativisht në trajtimin e automjetit. Për të shmangur një zhvillim të tillë të ngjarjeve, një filtër është ndërtuar në timonin elektrik, i cili heq mbeturinat e ndryshme nga lëngu hidraulik qarkullues.
cilindër
Kjo pjesë e përforcuesit hidraulik është një tub, brenda të cilit ka një pjesë të hekurudhës me një piston hidraulik të instaluar në të. Guarnicionet e vajit janë instaluar përgjatë skajeve të tubit për të parandaluar daljen e ATP-së kur presioni rritet. Kur vaji hyn në pjesën përkatëse të cilindrit përmes tubave, pistoni lëviz në drejtim të kundërt, duke shtyrë raftin dhe, përmes tij, duke vepruar në shufrat e drejtimit dhe nyjet e drejtimit.
cilindër i drejtimit të energjisë
Falë këtij modeli të drejtimit me energji elektrike, kyçet e drejtimit fillojnë të lëvizin edhe përpara se ingranazhi i drejtimit të lëvizë raftin.
distributor
Parimi i funksionimit të raftit të drejtimit të energjisë është që të furnizohet shkurtimisht lëngu hidraulik në momentin që timoni është i kthyer, në mënyrë që rafti të fillojë të lëvizë edhe para se shoferi të bëjë një përpjekje serioze. Një furnizim i tillë afatshkurtër, si dhe kullimi i lëngut të tepërt nga cilindri hidraulik, sigurohet nga një shpërndarës, i cili shpesh quhet bobinë.
Për të kuptuar parimin e funksionimit të kësaj pajisje hidraulike, është e nevojshme jo vetëm ta konsideroni atë në një seksion, por edhe të analizoni më plotësisht ndërveprimin e tij me pjesën tjetër të elementeve të drejtimit të energjisë. Për sa kohë që pozicioni i timonit dhe kyçet e timonit korrespondojnë me njëri-tjetrin, shpërndarësi, i njohur gjithashtu si bobina, bllokon rrjedhën e lëngut në cilindër nga të dyja anët, kështu që presioni brenda të dy zgavrave është i njëjtë dhe bën nuk ndikojnë në drejtimin e rrotullimit të buzëve. Kur shoferi kthen timonin, raporti i vogël i reduktuesit të raftit të drejtimit nuk e lejon atë të rrotullojë shpejt rrotat pa bërë përpjekje të konsiderueshme.
Shpërndarës i drejtimit të energjisë
Detyra e shpërndarësit të timonit të energjisë është të furnizojë ATP në cilindrin hidraulik vetëm kur pozicioni i timonit nuk korrespondon me pozicionin e rrotave, domethënë kur shoferi kthen timonin, shpërndarësi së pari punon dhe forcon. cilindri të veprojë në kyçet e drejtimit të pezullimit. Një ndikim i tillë duhet të jetë afatshkurtër dhe të varet nga sa e ka kthyer drejtuesi timonin. Kjo do të thotë, së pari cilindri hidraulik duhet të rrotullojë rrotat, dhe më pas shoferi, kjo sekuencë ju lejon të aplikoni përpjekje minimale për t'u kthyer, por në të njëjtën kohë "të ndjeni rrugën".
Parimi i operacionit
Nevoja për një funksionim të tillë shpërndarës ishte një nga problemet që pengoi prodhimin masiv të përforcuesve hidraulikë, sepse zakonisht në një makinë timoni dhe ingranazhet janë të lidhura nga një bosht i ngurtë, i cili jo vetëm që transferon forcën në kyçet e drejtimit, por gjithashtu i jep pilotit të makinës reagime nga rruga. Për të zgjidhur problemin, më duhej të ndryshoja plotësisht rregullimin e boshtit që lidh timonin dhe marshin e drejtimit. Midis tyre u instalua një shpërndarës, baza e të cilit është parimi i rrotullimit, domethënë një shufër elastike e aftë për t'u përdredhur.
Kur shoferi kthen timonin, shiriti i rrotullimit fillimisht përdridhet pak, gjë që shkakton një mospërputhje midis pozicionit të timonit dhe rrotave të përparme. Në momentin e një mospërputhjeje të tillë, bobina e shpërndarësit hapet dhe vaji hidraulik hyn në cilindër, i cili zhvendos raftin e drejtimit në drejtimin e duhur, dhe për këtë arsye eliminon mospërputhjen. Por, xhiroja e bobinës së shpërndarësit është e ulët, kështu që hidraulika nuk zëvendëson plotësisht përpjekjet e shoferit, që do të thotë se sa më shpejt të duhet të rrotulloheni, aq më shumë shoferi do të duhet të rrotullojë timonin, i cili jep reagime dhe reagime dhe ju lejon të ndjeni makinën në rrugë
pajisje
Për të kryer një punë të tillë, domethënë për të dozuar ATP në cilindrin hidraulik dhe për të ndaluar furnizimin pasi të ishte eliminuar mospërputhja, ishte e nevojshme të krijohej një mekanizëm hidraulik mjaft kompleks që funksionon sipas një parimi të ri dhe përbëhet nga:
- një shirit rrotullimi i lidhur me ingranazhin e drejtimit, i cili siguron mospërputhje gjatë rrotullimit të timonit;
- pjesa e brendshme e bobinës;
- pjesa e jashtme e bobinës.
Pjesët e brendshme dhe të jashtme të bobinës ngjiten me njëra-tjetrën aq fort sa nuk depërton asnjë pikë lëngu midis tyre, përveç kësaj, në to hapen vrima për furnizimin dhe kthimin e ATP. Parimi i funksionimit të këtij dizajni është dozimi i saktë i lëngut hidraulik të furnizuar në cilindër. Kur pozicioni i timonit dhe i raftit koordinohet, hapjet e furnizimit dhe kthimit zhvendosen në lidhje me njëra-tjetrën dhe lëngu përmes tyre nuk hyn ose rrjedh nga cilindrat, kështu që ky i fundit mbushet vazhdimisht dhe nuk ka asnjë kërcënim. të ajrimit. Kur piloti i makinës kthen timonin, shiriti i rrotullimit së pari rrotullohet, pjesët e jashtme dhe të brendshme të bobinës zhvendosen në lidhje me njëra-tjetrën, për shkak të së cilës kombinohen vrimat e furnizimit nga njëra anë dhe vrimat e kullimit nga ana tjetër. .
Duke hyrë në cilindrin hidraulik, vaji shtyp pistonin, duke e zhvendosur atë në buzë, ky i fundit kalon në shina dhe fillon të lëvizë edhe para se ingranazhi i lëvizjes të veprojë mbi të. Ndërsa rafti zhvendoset, mospërputhja midis pjesëve të jashtme dhe të brendshme të bobinës zhduket, për shkak të së cilës furnizimi me vaj gradualisht ndalet, dhe kur pozicioni i rrotave arrin ekuilibrin me pozicionin e timonit, furnizimi dhe prodhimi ATP janë bllokuar plotësisht. Në këtë gjendje, cilindri, të dy pjesët e të cilit janë të mbushura me vaj dhe formojnë dy sisteme të mbyllura, luan një rol stabilizues, prandaj, kur godet një gungë, një impuls dukshëm më i vogël arrin në timon dhe timoni nuk tërhiqet nga duart e shoferit.
Përfundim
Parimi i funksionimit të raftit të drejtimit të energjisë bazohet në efektin afatshkurtër të presionit të krijuar nga pompa në cilindër, i cili e zhvendos raftin në drejtimin e duhur, duke ndihmuar shoferin të drejtojë makinën. Prandaj, makinat me drejtimin elektrik janë shumë më komode, veçanërisht kur manovroni me shpejtësi të ulët ose kur vozitni në kushte të vështira, sepse një raft i tillë merr pjesën më të madhe të ngarkesës që kërkohet për të rrotulluar timonin, dhe shoferi i jep vetëm komanda, pa humbur reagimet. nga rruga..
