Врсте, дизајн и принцип рада управљачког механизма

Промена смера кретања аутомобила врши се окретањем управљаних точкова помоћу волана. Међутим, између њега и точкова налази се уређај који претвара напор возачевих руку и његов правац да директно примени силу на замашне руке. Зове се управљачки механизам.

Чему служи управљачки механизам?

У општој шеми управљања, механизам обавља следеће задатке:

• претвара ротацију улазне осовине, на коју је повезан стуб управљача, у транслациону ротацију за управљачке трапезне шипке;
• координира силу коју возач може да створи са потребном силом на полугама повезаним са зглобовима управљача доњег строја, користећи механички пренос који је доступан у дизајну са одређеним односом преноса;
• у већини случајева обезбеђује заједнички рад са серво управљачем;
• штити руке возача од удараца од удараца на путу.

Са одређеним степеном тачности, овај уређај се може сматрати мењачем, како се често назива.

Врсте управљачких механизама

Постоје три најпопуларније шеме зупчаника:

• црв-ваљак;
• сталак и зупчаник;
• тип кугличног вијка.

Сваки од њих има своје предности и области употребе.

Механизам са пужним ваљком

Овај тип је у прошлости био широко коришћен на свим аутомобилима, али сада има ограничену употребу због многих недостатака у поређењу са другим шемама.

Принцип рада пужног зупчаника је покретање секторског зупчастог ваљка са спиралним пужним точком на осовини стуба управљача. Улазна осовина редуктора је израђена из једног комада са пужном нарезком променљивог полупречника и опремљена је прорезним или клинастим конектором за везу са осовином стуба. Назубљени сектор ваљка налази се на излазном вратилу двоношца, уз помоћ којег је мењач повезан са управљачким трапезним шипкама.

Цела структура је смештена у круто кућиште, које се назива и кућиште радилице због присуства подмазивања у њему. Ово је обично течно уље типа мењача. Излази вратила из кућишта радилице су заптивни заптивкама. Картер је причвршћен за рам или преграду мотора на каросерији.

Ротација улазног вратила у мењачу се претвара у ротационо-транслациони куглични врх бипода. Шипке су причвршћене за њега на точкове и додатне трапезне полуге.

Механизам је способан да пренесе значајне силе и прилично је компактан са великим преносним односима. Али у исто време, тешко је организовати контролу са минималним зазором и малим трењем. Отуда и обим - камиони и теренци, углавном конзервативног дизајна.

Upravljačke letve

Највише коришћени механизам за путничка возила. Зупчаник је много прецизнији, пружа добру повратну информацију и добро се уклапа у аутомобил.

Механизам регала се састоји од:

• трупови са причвршћивањем за преграду тела;
• зупчаста летва која лежи на лежајевима;
• погонски зупчаник повезан са улазном осовином;
• потисни механизам, који обезбеђује минимални размак између зупчаника и летве.

Излазни механички конектори сталка повезани су са кугличним зглобовима шипки управљача, који раде кроз врхове директно са закретним краковима. Овај дизајн је лакши и компактнији од полуге управљача са пужним зупчаником. Одатле долази висока прецизност контроле. Поред тога, зазор погонског зупчаника је много тачнији и стабилнији од сложеног облика ваљка и пужа. А повећан повратак на волан надокнађује се савременим појачалима и пригушивачима.

Вијак са кугличном навртком

Такав мењач је сличан пужном зупчанику, али су важни елементи у њега уведени у облику сегмента летве са сектором зупчаника који се креће дуж вијка улазног вратила кроз циркулишуће металне куглице. Сектор носача је повезан са зупцима на осовини двоножаца.

Због употребе кратке шине, која је заправо навртка са куглицама дуж навоја, трење је значајно смањено при великим оптерећењима. Наиме, то је био одлучујући фактор при употреби механизма на тешким камионима и другим сличним возилима. Истовремено се посматрају тачност и минимални зазори, због чега су исти мењачи нашли примену у великим премиум путничким аутомобилима.

Зазори и трење у управљачким механизмима

Свим мењачима су потребна периодична подешавања у различитим степенима. Због хабања, празнине у зупчаницима се мењају, појављује се зазор на волану, унутар којег се аутомобил не може контролисати.

Пужни зупчаници се контролишу померањем сектора зупчаника у правцу управном на улазно вратило. Одржавање зазора под свим угловима управљања је тешко обезбедити, пошто се хабање дешава различитим брзинама у често коришћеном правцу вожње право и ређе у скретањима под различитим угловима. Ово је чест проблем у свим механизмима, шине се такође неравномерно троше. Са великим хабањем, делови морају бити замењени, у супротном, када се волан окреће, јаз ће се претворити у сметњу са повећаним трењем, што није ништа мање опасно.