Autolenkung: Gerät, Anforderungen

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-19 13:27

Das Lenksystem ist eines der grundlegendsten in einem Auto. Dies ist eine Reihe von Mechanismen, die die Position des Lenkrads und den Drehwinkel der gelenkten Vorderräder synchronisieren. Die Hauptfunktion für jedes Fahrzeug besteht darin, die Fähigkeit zum Wenden zu bieten und die vom Fahrer vorgegebene Richtung beizubeh alten.

Gerät

Strukturell besteht die Lenkung eines Autos aus einigen Hauptkomponenten. Die Mechanismen können auf unterschiedliche Weise implementiert werden.

Das Lenkrad wird zum Lenken benötigt. Der Fahrer zeigt dadurch die Richtung an, in die sich das Auto bewegt. In modernen Autos kann das Lenkrad zusätzlich mit Tasten und Bedienelementen ausgestattet werden, um Multimedia- und Navigationssysteme zu steuern. Wenn der Fahrer in Zukunft das Multimediasystem austauscht, muss ein Lenkungsadapter gekauft werden, um das Radio vom Lenkrad aus einzustellen. Es gibt auch ein Kissen innerhalb des ElementsSicherheit.

Als nächstes im System ist die Lenksäule. Wofür ist das? Es ist notwendig, die Kraft, die der Fahrer auf das Lenkrad ausübt, auf den Mechanismus zu übertragen. Das Teil ist eine Welle mit einem Scharnier. Häufiger ist es ein kleiner Kardan. Oft bieten Lenksäulen Sicherheit im Falle eines Diebstahls. Das Design ist also mit mechanischen oder elektrischen Blockiersystemen ausgestattet. Ebenfalls auf der Säule befindet sich der Zündsch alter, Hebel drehen, Licht einsch alten, Scheibenwischer.

Der Lenkmechanismus erhält Kraft von der Säulenwelle und wandelt sie dann in das Drehen der Räder um. Das Design des Lenkmechanismus ist ein Getriebe mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis.

Das System hat auch ein Laufwerk. Dies ist ein System aus Stangen und Spitzen, die die Kraft vom Schaft aufnehmen und dann auf die Spitzen und das Steuerradsystem übertragen.

Selbst in den meisten Lenksystemen steckt ein Verstärker. Kann hydraulisch oder elektrisch sein. Es ist notwendig, die Rotationskräfte zu erhöhen, die vom Lenkrad auf die Räder wirken. Es können auch zusätzliche Elemente unterschieden werden - dies sind Stoßdämpfer oder Dämpfer sowie verschiedene elementare Systeme.

Steuerungsmechanismen: Typen

Je nachdem, welches Getriebe in einem bestimmten Auto verbaut ist, kann der Lenkmechanismus Zahnstange und Ritzel, Schnecke oder Schraube sein. Wir werden jeden von ihnen separat betrachten.

Schläger

Dies ist ein weit verbreitetes Gerät, das am meisten verwendet wirdmoderne Autos. Das Hauptelement ist die Zahnstange und das Zahnrad. Letztere ist ständig mit der Zahnstange im Eingriff und befindet sich auf der Lenkwelle.

Das Funktionsprinzip dieses Mechanismus ist wie folgt. Beim Drehen des Lenkrads bewegt sich die Zahnstange nach links oder rechts. Zusammen mit ihm bewegen sich die Lenkstangen, die mit den Spitzen verbunden sind, und diese wiederum mit den Achsschenkeln. Somit können sich die Räder des Autos in den für den Fahrer gewünschten Winkel drehen.

Der Zahnstangenmechanismus ist recht einfach, während er sich durch hohe Effizienz und Steifigkeit auszeichnet. Bei allen Vorzügen ist die Zahnstange jedoch sehr empfindlich gegenüber Belastungen, insbesondere gegenüber Stoßbelastungen durch Überfahren von Fahrbahnunebenheiten. Außerdem ist er bauartbedingt anfällig für Vibrationen. Die Zahnstange ist am häufigsten bei Fahrzeugen mit Frontantrieb zu finden, bei denen die Vorderradaufhängung unabhängig ist.

Wurm

Dieser Steuerungsmechanismus basiert auf einem Globoidwurm. Dies ist eine Schneckenwelle mit variablem Durchmesser. Es ist mit der Lenkwelle verbunden. Ebenfalls enth alten ist eine Rolle. Auf der Walzenwelle ist ein Lenkhebel montiert, der mechanisch mit den Lenkstangen verbunden ist.

Während der Drehung des Lenkrads rollt die Rolle über die Schnecke und setzt so den Lenkhebel in Bewegung. Letztere bewegt dadurch die Antriebsstangen. Dadurch drehen sich die Lenkräder in die Richtung, die der Fahrer benötigt.

Diese Option ist weniger anfällig für Belastungen, einschließlich Stöße. Außerdem große Schwenkwinkel und besserWendigkeit für ein Auto. Aber auch hier gibt es Nachteile. Das Schneckengetriebe ist also aufwändiger in der Herstellung und damit teurer. Der Mechanismus erfordert viele Verbindungen, um richtig zu funktionieren, was regelmäßige und komplexe Anpassungen erfordert.

Diese Ausführung findet man bei Fahrzeugen mit erhöhter Geländegängigkeit, sowie bei abhängiger Aufhängung eines gelenkten Radpaares. Ein weiterer Mechanismus findet sich bei kleinen Lastwagen und Bussen. Die Schneckenlenkung wurde bei VAZs klassischer Modelle installiert.

Schraubmechanismus

Die folgenden Elemente werden in dieser Lösung kombiniert. Dies ist eine Schraube, die an der Lenkwelle montiert ist, eine Mutter, die sich entlang der Schraube bewegt, eine Zahnstange an der Mutter, ein mit der Zahnstange verbundener Sektor und auch ein Zweibein. Letzterer befindet sich auf der Welle des Getriebesektors. Von den Merkmalen kann eine Mutter-Schrauben-Verbindung unterschieden werden. Hier wird es aus vielen kleinen Kugeln hergestellt. Kugeln können die Reibungskraft zwischen beweglichen Teilen deutlich verringern und dadurch den Verschleiß reduzieren.

Das Funktionsprinzip des Mechanismus ähnelt dem Betrieb eines Wurmsystems. Wenn der Fahrer auf das Lenkrad einwirkt, wird die Welle in Bewegung gesetzt und mit ihr dreht sich die Schraube, die die Mutter bewegt. In diesem Fall bewegen sich die Kugeln innerhalb des Mechanismus. Die Mutter bewegt den Zahnradsektor, wenn sie der Zahnstange ausgesetzt ist. Auch der Steuerarm bewegt sich mit dem Sektor mit.

Diese Lenkung ist effizienter als ein Schneckengetriebe. Das System ist installiertLuxusautos, schwere Lastwagen und verschiedene Busmodelle.

Servolenkung

Alle oben genannten Systeme erforderten etwas Aufwand. Um die Bedienung von Autos zu erleichtern und sicherzustellen, dass das Fahren Emotionen und gute Laune bringt, haben Ingenieure ein Gerät entwickelt, mit dem Sie fast mühelos ein Auto fahren können. Dieses Gerät wird als Verstärker bezeichnet. Heutzutage sind die meisten Autos mit einem solchen System ausgestattet.

Unterscheide zwischen hydraulischer, elektrischer und hydroelektrischer Servolenkung. Auch pneumatische Mechanismen können unterschieden werden.

Servolenkung

Dies ist eines der strukturellen Elemente des Kontrollsystems. Hier wird beim Lenkeinschlag die Hauptkraft durch einen hydraulischen Antrieb erzeugt.

Der einfachste Verstärker ist eine Pumpe, die von einer Kurbelwelle angetrieben wird. Diese Lösung hat eine Leistung, die direkt proportional zur Motordrehzahl ist. Dies entspricht den Fahrbedürfnissen. Wenn die Geschwindigkeit maximal ist, wird eine minimale Verstärkung benötigt und umgekehrt.

Dieses System funktioniert wie folgt. Bei Geradeausfahrt wälzt die Lenkungspumpe Hydrauliköl um. Wenn das Lenkrad gedreht wird, wird der Torsionsstab verdreht. Begleitet wird der Vorgang von der Drehung des Schiebers relativ zur Verteilerhülse. Die Kanäle öffnen sich und die Flüssigkeit tritt in einen der Hohlräume im Antriebszylinder ein. Flüssigkeit ausder andere Hohlraum geht in den Tank. Der Kolben im Antriebsmechanismus bewegt die Zahnstange. Die Kraft wird auf die Lenkstangen übertragen, was zur Drehung der gelenkten Räder führt.

Wenn Kurven mit niedriger Geschwindigkeit gefahren werden, arbeitet der Verstärker mit maximaler Leistung. Basierend auf den Signalen der Sensoren erhöht die ECU die Drehzahl der Pumpe. Das Arbeitsfluid tritt intensiver in den Zylinder des Kraftmechanismus ein. Dadurch verringert sich der Kraftaufwand zum Drehen des Lenkrads.

Elektrischer Booster: Eigenschaften

Diese Art von Steuervorrichtung ist komplizierter. Hier gibt es viele Sensoren. Das System besteht aus einem Elektromotor und mechanischen Elementen. Am gebräuchlichsten sind Ausführungen mit zwei Gängen sowie mit Parallelantrieb. Dieser Verstärker befindet sich oft in derselben Einheit wie der Lenksystemmechanismus.

Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, wird der Torsionsstab verdreht oder abgeschraubt. Dieser wird von einem Sensor gemessen – dabei werden das aktuelle Drehmoment und der Drehwinkel berücksichtigt. Auch die Bewegungsgeschwindigkeit wird berücksichtigt. Alle diese Zahlen werden an die ECU gesendet, die die erforderliche Kraft berechnet. Durch Änderung der Stromstärke ändert sich die Kraft auf die Schiene des Mechanismus.

Schlussfolgerung

Das sind alle Lenksysteme moderner Autos, die es heute gibt. Vielleicht kommen Ingenieure in Zukunft auf bessere Lösungen. In der Zwischenzeit reicht eine Servolenkung aus.