W napędzie kierowniczym prawie wszystkich pojazdów kołowych znajdują się elementy przenoszące siłę z mechanizmu kierowniczego na koła - drążki kierownicze.Wszystko o drążkach kierowniczych, ich istniejących typach, konstrukcji i zastosowaniu, a także o właściwym doborze i wymianie tych części - przeczytaj w proponowanym artykule.
Co to jest sterowanie?
Drążek kierowniczy – element napędu układu kierowniczego pojazdów kołowych (z wyjątkiem ciągników i innego sprzętu posiadającego ramę łamaną);część w kształcie pręta z przegubem kulowym (zawiasami), która zapewnia przeniesienie siły z mechanizmu kierowniczego na dźwignie obrotowych pięści koła i inne elementy napędu kierowniczego.
Układ kierowniczy pojazdów kołowych dzieli się na dwie główne części: mechanizm kierowniczy i jego napęd.Mechanizm kierowniczy sterowany jest za pomocą kierownicy, za jej pomocą wytwarzana jest siła odchylająca koła kierowane.Siła ta przekazywana jest na koła za pomocą napędu, będącego układem drążków i dźwigni połączonych zawiasami.Jedna z głównych części napędu różni się lokalizacją, konstrukcją i przeznaczeniem drążków kierowniczych.
Drążkom kierowniczym przypisano kilka funkcji:
● Przeniesienie siły z mechanizmu kierowniczego na stowarzyszone elementy napędu i bezpośrednio na dźwignie obrotowych pięści kół;
● Trzymanie wybranego kąta obrotu kół podczas wykonywania manewrów;
● Regulacja kąta obrotu kół kierowanych w zależności od położenia kierownicy i ogólnie inne regulacje przekładni kierowniczej.
Drążki kierownicze rozwiązują odpowiedzialne zadanie przenoszenia sił z mechanizmu kierowniczego na koła kierowane, dlatego w przypadku awarii części te należy jak najszybciej wymienić.Ale dla prawidłowego wyboru nowego pręta konieczne jest zrozumienie istniejących typów, konstrukcji i cech tych części.
Rodzaje i zastosowanie drążków kierowniczych
Rodzaje i schematy sterowania trapezowego
Drążki kierownicze można podzielić na kilka typów ze względu na cel, zastosowanie i niektóre cechy konstrukcyjne.
W zależności od zastosowania pchnięć istnieją dwa typy:
● Do układów kierowniczych opartych na mechanizmach ślimakowych i innych oraz z przekładnią trapezową układu kierowniczego;
● Do układów kierowniczych opartych na przekładniach kierowniczych z bezpośrednim napędem kół.
W układach pierwszego typu (z trapezami kierowniczymi) stosuje się dwa lub trzy drążki, w zależności od rodzaju zawieszenia osi sterowanej i schematu trapezu kierowniczego:
● Na osi z zawieszeniem zależnym: dwa drążki - jeden wzdłużny, wychodzący z dwójnogu kierowniczego, i jeden poprzeczny, połączone z dźwigniami zwrotnic kół;
● Na osi z zawieszeniem niezależnym: trzy drążki - jeden wzdłużny środkowy (środkowy), połączony z dwójnogiem mechanizmu kierowniczego i dwa wzdłużne boczne, połączony ze środkiem i z dźwigniami krzywek skrętu kół.
Istnieją również warianty trapezów na osi z niezależnym zawieszeniem z dwoma bocznymi drążkami połączonymi z dwójnogiem kierowniczym w punkcie centralnym.Jednak napęd tego schematu jest coraz częściej stosowany w układach kierowniczych opartych na przekładniach kierowniczych, które opisano poniżej.
Należy zauważyć, że w trapezach sterujących dla osi z niezależnym zawieszeniem w rzeczywistości stosuje się jeden drążek kierowniczy, podzielony na trzy części - nazywa się to ciągiem rozciętym.Zastosowanie rozdzielonej przekładni kierowniczej zapobiega samoistnemu odchyleniu kół kierowanych podczas jazdy po nierównych drogach na skutek różnej amplitudy drgań prawego i lewego koła.Sam trapez może znajdować się przed i za osią kół, w pierwszym przypadku nazywa się go przodem, w drugim - tyłem (więc nie myśl, że „tylny trapez kierowniczy” to napęd kierowniczy umieszczony na tylnej osi samochodu).
W układach kierowniczych opartych na drążku kierowniczym stosuje się tylko dwa drążki - prawy i lewy poprzeczny, odpowiednio dla napędu na prawe i lewe koło.W rzeczywistości jest to trapez kierowniczy z rozciętym ciągiem wzdłużnym, posiadający przegub w punkcie środkowym - to rozwiązanie znacznie upraszcza konstrukcję układu kierowniczego, zwiększając jego niezawodność.Drążki tego mechanizmu zawsze mają konstrukcję kompozytową, ich zewnętrzne części nazywane są zwykle końcówkami sterującymi.
Drążki kierownicze można podzielić na dwie grupy ze względu na możliwość zmiany ich długości:
● Nieregulowane - pręty jednoczęściowe o określonej długości, stosowane w napędach z innymi drążkami regulowanymi lub innymi częściami;
● Regulowane - pręty kompozytowe, które ze względu na niektóre części mogą zmieniać swoją długość w określonych granicach w celu regulacji przekładni kierowniczej.
Wreszcie trakcję można podzielić na wiele grup w zależności od zastosowania - dla samochodów osobowych i ciężarowych, dla pojazdów ze wspomaganiem układu kierowniczego i bez niego itp.
Konstrukcja drążka kierowniczego
Najprostsza konstrukcja ma nieregulowane pręty - ich podstawą jest pusty lub całkowicie metalowy pręt o określonym profilu (może być prosty lub zakrzywiony zgodnie z cechami konstrukcyjnymi samochodu), na jednym lub obu końcach znajdują się kulki stawy.Zawiasy - nierozłączne, składają się z korpusu z umieszczonym wewnątrz palcem kulistym, z gwintem na nakrętkę koronową i poprzecznym otworem na trzpień;Zawias można zamknąć gumowym pylnikiem chroniącym przed brudem i wodą.Przy naciągu poprzecznym osie palców przegubów kulowych są rozmieszczone w tej samej płaszczyźnie lub przesunięte pod niewielkim kątem.Na ciągu wzdłużnym osie palców zawiasów są zwykle prostopadłe do siebie.
Nieco bardziej złożona konstrukcja ma nieregulowane pręty poprzeczne.W takim ciągu można zapewnić dodatkowe elementy:
● W drążkach osi z zawieszeniem zależnym - otwór lub zawias do połączenia z dwójnogiem kierowniczym;
● W drążkach osi z niezależnym zawieszeniem - dwa symetrycznie rozmieszczone otwory lub zawiasy do połączenia z drążkami bocznymi;
● W drążkach do samochodów z hydrostatycznym układem kierowniczym (GORU) - wspornik lub otwór do podłączenia do drążka siłownika hydraulicznego GORU.
Jednak w wielu samochodach szeroko stosowane są trapezy z dźwignią wahadłową - w takich układach średni nacisk boczny na jego końcach ma otwory do montażu dźwigni wahadła i dwójnogu sterującego.
Regulowane drążki kierownicze składają się z dwóch głównych części: samego drążka i połączonej z nim końcówki sterującej.Końcówka może w ten czy inny sposób zmieniać swoje położenie względem ciągu, co pozwala dostosować całkowitą długość części.Zgodnie z metodą regulacji ciągu można go podzielić na dwa typy:
Regulowana konstrukcja drążka kierowniczego z zaciskami zaciskowymi
● Regulacja gwintu z zabezpieczeniem nakrętką kontrującą;
● Regulacja gwintem lub metodą teleskopową z mocowaniem za pomocą opaski zaciskowej.
W pierwszym przypadku końcówka ma gwint wkręcany w gwint reakcyjny na końcu pręta lub odwrotnie, a mocowanie od rozruchu odbywa się za pomocą nakrętki zabezpieczającej na tym samym gwincie.W drugim przypadku końcówkę można również wkręcić w pręt lub po prostu w niego włożyć, a mocowanie od rozruchu odbywa się za pomocą zacisku dokręcającego na zewnętrznej powierzchni pręta.Opaska zaciskowa może być wąska i dokręcana tylko jedną śrubą z nakrętką lub szeroka poprzez dokręcenie dwóch śrub.
Wszystkie drążki kierownicze posiadają połączenie przegubowe ze sobą oraz z pozostałymi częściami układu kierowniczego – zapewnia to normalne funkcjonowanie układu podczas odkształceń powstałych podczas ruchu pojazdu.Sworznie kulowe pełnią rolę osi zawiasów, są mocowane w otworach współpracujących części za pomocą nakrętek koronowych mocowanych za pomocą kołków.
Pręty wykonywane są ze stali różnych gatunków, mogą mieć powłokę ochronną w postaci zwykłej farby lub powłoki galwanicznej z różnymi metalami - cynkiem, chromem i innymi.
Jak wybrać i wymienić drążek kierowniczy
Drążki kierownicze podczas eksploatacji samochodu poddawane są znacznym obciążeniom, przez co szybko stają się bezużyteczne.Najczęściej problemy występują w przegubach kulowych, również pręty ulegają odkształceniom i pojawianiu się pęknięć, a następnie zniszczeniu części.O nieprawidłowym działaniu drążków może świadczyć luz i bicie kierownicy lub wręcz przeciwnie, zbyt ciasna kierownica, różne uderzenia podczas jazdy, a także utrata stabilności kierunkowej samochodu (prowadzi to do ).Kiedy pojawią się te znaki, należy zdiagnozować układ kierowniczy, a w przypadku wykrycia problemów z drążkami należy je wymienić.
Do wymiany należy wybrać te drążki kierownicze i końcówki, które były wcześniej zamontowane w samochodzie - tylko w ten sposób masz gwarancję prawidłowego działania układu kierowniczego.Jeśli problem wystąpił tylko w jednym bocznym drążku lub końcówce, lepiej wymienić te części parami, w przeciwnym razie istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo awarii przyczepności na drugim kole.
Wymiana drążków musi być wykonana zgodnie z instrukcją naprawy i konserwacji samochodu.Zwykle operacja ta sprowadza się do podniesienia samochodu na podnośniku, demontażu starych drążków (do tego lepiej jest użyć specjalnego ściągacza) i zamontowania nowych.Po naprawie zaleca się wyregulowanie zbieżności pochylenia koła.Nową przyczepność w niektórych samochodach (szczególnie ciężarówkach) należy smarować okresowo, jednak zazwyczaj te części nie wymagają konserwacji przez cały okres użytkowania.
Przy właściwym wyborze i wymianie drążków kierowniczych sterowanie samochodem będzie niezawodne i pewne we wszystkich trybach jazdy.
Czas publikacji: 6 maja 2023 r