Σύστημα διεύθυνσης | Κρεμαγιέρα Μέρος 1ο
Το άρθρο είναι αφιερωμένο στο σύστημα διεύθυνσης ενός αυτοκινήτου. Είναι ένα από τα πιο σημαντικά συστήματα πάνω σε ένα όχημα και χρίζει μεγάλης μελέτης και ανάλυσης. Σε αυτή τη σειρά των άρθρων θα προσπαθήσω να σε βάλω στο κλίμα του συστήματος διεύθυνσης με όσο πιο απλά λόγια μπορώ. Θέλω να σου δώσω όλη την ουσία του τί είναι αυτό που σε βοηθάει να κατευθύνεις το όχημα προς την κατεύθυνση που θέλεις, γιατί υπάρχουν αυτοκίνητα με πιο μαλακό τιμόνι από κάποια άλλα και πολλά ακόμα…
Ποιά η χρήση του;
Το σύστημα διεύθυνσης μας επιτρέπει να κατευθύνουμε τους τροχούς του οχήματος προς όποια κατεύθυνσης θέλουμε (διαφορετικές γωνίες διεύθυνσης). Επίσης μπορεί και πολλαπλασιάζει τη ροπή που δημιουργεί το χέρι του οδηγού στο τιμόνι (ώστε να γίνει πιο εύκολη η διαδικασία περιστροφής του).
Ένα σύστημα διεύθυνσης χωρίζεται σε δυο τύπους:
- Αυτό με τη μεταβαλλόμενη ράβδο στρέψης
- και το σύστημα Akerman
Πάμε να τα δούμε με τη σειρά: Στο μεταβαλλόμενο σύστημα διεύθυνσης οι εμπρόσθιοι τροχοί έχουν κοινό άξονα ο οποίος στρίβει λόγω μιας άρθρωσης στο κέντρο της. Αυτός ο άξονας είναι ο άξονας διεύθυνσης (ας τον πούμε κρεμαγιέρα). Επίσης είναι καλό για ελιγμούς ,διότι η ακτίνα περιστροφής είναι μικρότερη επειδή η γωνία διεύθυνσης είναι μεγαλύτερη. Αυτό σημαίνει οτι όταν στρίβουμε το τιμόνι δεξιά ή αριστερά αντίστοιχα, η επιφάνεια του οχήματος από τον εμπρός τροχό έως τον πίσω είναι μικρότερη γι’ αυτό ελίσσεται πιο εύκολα. Χρησιμοποιείται σε διαξονικά ρυμουλκούμενα κυρίως.
Η αρχή του Άκερμαν είναι η εξής: οι νοητές γραμμές από το κέντρο των εμπρόσθιων τροχών με τη νοητή γραμμή του πίσω άξονα κάποια στιγμή συναντιούνται. Αυτό γίνεται πάντα κατά την περιστροφή το τιμόνι δεξιά και αριστερά. Χρησιμοποιείται σε όλα τα ρυμουλκούμενα οχήματα με κάθε τύπου άξονα.
Το τραπεζοειδές σύστημα διεύθυνσης είναι ουσιαστικά το σύστημα Άκερμαν με διαφορετική ονομασία. Επιτρέπει στους εμπρός τροχούς να περιστρέφονται σε διαφορετικές γωνίες. Ουσιαστικά η μπάρα τιμονιού έχει δύο βραχίονες οι οποίοι κατά την περιστροφή του τιμονιού είτε δεξιά είτε αριστερά αντίστοιχα, έχει μεγαλύτερη κλίση ο ένας από τον άλλο βραχίονα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να περιστραφούν σε διαφορετικές γωνίες.
Αυτές είναι οι πολύ βασικές αρχές για ένα απλό σύστημα διεύθυνσης. Πάμε να δούμε πιο συγκεκριμένα για την κρεμαγιέρα σε ένα όχημα.
Κύρια μέρη μια κρεμαγιέρας
Μια κρεμαγιέρα αποτελείται από:
- το τιμόνι
- τον άξονα του τιμονιού
- το γρανάζι διεύθυνσης
- την αντιστρεπτική ράβδο
- Ημίμπαρα και ακρόμπαρα
Μηχανική κρεμαγιέρα
Αποτελείται από ένα μικρό οδοντοτροχό με ελικοειδή σχεδιασμό το οποίο λέγεται πινιόν. Το πινιόν εδράζεται πάνω στην πυξίδα και κινείται μέσω του άξονα του τιμονιού. Για να στρίψουν οι τροχοί το πινιόν θα πρέπει να εμπλέκεται με τον κανόνα της κρεμαγιέρας μέσω της λοξής οδόντωσης που υπάρχει.
Αρχή λειτουργίας
Σε αυτή την περίπτωση όταν περιστραφεί το τιμόνι περιστρέφεται και το πινιόν. Ο κανόνας εσωτερικά της κρεμαγιέρας μέσω της μπάρας στρίβει τους τροχούς. Οι μηχανικές κρεμαγιέρας έχουν εκτός από σταθερό λόγο μετάδοσης κίνησης και μεταβλητό.
Ας τα διαχωρίσουμε:
- Σταθερός λόγος μετάδοσης σημαίνει ότι το ύψος των δόντιών κατα μήκος του κανόνα είναι ίδια.
- Μεταβλητός λόγος μετάδοσης. Είναι σχεδιασμένο ώστε να δρα αμεσότερα σε μικρότερες περιστροφές του τιμονιού σε σχέση με τις μεγαλύτερες.
Υποβοηθούμενα συστήματα
Τα υποβοηθούμενα συστήματα διεύθυνσης ενισχύουν τη δύναμη που ασκεί ο οδηγός στο τιμόνι. Ας τα πάρουμε με τη σειρά ώστε να τα αναλύσουμε περισσότερο στο 2ο μέρος.
Υπάρχουν τα παρακάτω συστήματα:
- Με υδραυλική υποβοήθηση
- Με ηλεκτρουδραυλική υποβοήθηση
- Με ηλεκτρική υποβοήθηση
- Υδραυλική υποβοήθηση ή υδραυλική κρεμαγιέρα
Πηγές
Τεχνολογία Οχημάτων 3η έκδοση
Μηχανικά συστήματα οχημάτων 4η έκδοση
Έρευνα στο διαδίκτυο
