자동차 조향 장치 및 유형
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차가 아무리 아름답고 강력하더라도,이 메커니즘이 없으면 안전하게 이동할 수 없습니다. 스티어링은 차량이 코너를 돌아 다닐 수 있도록합니다.
이 장치가없는 차량은 없습니다. 어떤 경우에는 기본 디자인이 있고 다른 경우에는 전문가 만 수리를 수행 할 수있을만큼 복잡합니다.
자동차에서도 스티어링 시스템에는 몇 가지 수정 사항이 있습니다. 이 메커니즘이 어떻게 작동하는지, 어떤 원리로 작동하는지, 그리고 스티어링에 대한 요구 사항이 무엇인지 고려해 봅시다.
자동차 스티어링이란?
스티어링 시스템은 하나의 메커니즘에있는 부품 모음으로, 그 목적은 운전 중에 차량을 회전시키기 위해 자동차의 앞바퀴 위치 각도를 변경하는 것입니다. 이 메커니즘을 통해 운전자의 욕구에 따라 차량의 방향을 변경할 수 있습니다.
시스템은 스티어링 휠을 돌려 제어됩니다. 운전자의 작업을 더 쉽게하기 위해 파워 스티어링은 항상 대형 차량에 설치됩니다. 그러나 최근에는 대부분의 승용차에도 다양한 앰프 수정이 장착되어 있습니다.
조향 장치
표준 스티어링 시스템은 다음 구성 요소로 구성됩니다.
- 스티어링 휠. 운전실 (또는 차량 내부)에 있습니다. 위치를 변경함으로써 운전자는 원래 궤적에서 왼쪽 및 오른쪽 바퀴의 편차를 변경합니다. 현대 자동차에는 일부 기능 버튼이 있습니다 (예 : 멀티미디어 시스템 제어 또는 대시 보드 화면에 표시된 매개 변수 전환).
- 스티어링 칼럼. 이것은 카르 단 전송 유형 중 하나입니다. 이 메커니즘에서는 여러 샤프트가 힌지로 연결됩니다. 이 디자인 덕분에 제조업체는 스피커 각도를 변경하는 옵션을 사용할 수 있습니다 (예를 들어 남편과 아내 모두 두 명 이상이 차를 운전하는 경우 더 많은 편안함을 제공하기 위해). 스티어링 칼럼은 스티어링 휠에서 스티어링 기어로 토크를 전달합니다. 다중 조인트가 있으면 정면 충돌시 안전성이 향상됩니다. 멀티 섹션 스피커는 변형이 더 쉬워서 드라이버 손상이 적습니다. 스티어링 칼럼 스위치는이 메커니즘의 본체에 설치됩니다 (메인 스위치는 조명 및 와셔 모드 임).
- 스티어링 기어. 길이가 다른 스티어링로드로 구성되어 스티어링 칼럼에서 힘을 받아 휠로 더 전달합니다. 이 메커니즘에는 팁과 레버도 포함됩니다. 이 부분의 디자인은 차종에 따라 다를 수 있습니다.
스티어링의 주요 요소 외에도 파워 스티어링 및 댐핑 (댐퍼) 시스템도 존재할 수 있습니다.
스티어링 시스템 설계
오늘날 자동차의 스티어링 시스템에는 많은 수정이 있습니다. 운전자의 행동을 방해하여 차량의 기동을 조정할 수있는 개발도 있습니다. 본격적인 자동 조종 장치는 여전히 개념 단계에 있으며 법안은 아직 공공 도로에서 자율 주행 차량을 허용하지 않지만 자동 조종에 대한 개발도 있습니다.
현대의 운전자 지원 시스템에는 차선 유지 또는 운전자 상태 모니터링이 있습니다 (예를 들어, 잠들었을 때 손이 점차 스티어링 휠의 그립을 풀고 센서가이 힘에 반응하고 시스템이 차량을 도로 측면으로 재 조립합니다).
표준 스티어링에는 다음 구성 요소가 포함됩니다.
- 스티어링 휠;
- 스티어링 칼럼;
- 스티어링 드라이브;
- 파워 스티어링.
다음은 이러한 항목의 일부 기능입니다.
핸들 (핸들, 핸들)
이 간단한 세부 사항을 통해 운전자는 차량의 경로를 선택할 수 있습니다. 현대식 스티어링 휠에는 운전자가 운전에 집중하지 않고 다른 시스템을 활성화하거나 전환 할 수있는 제어 기능이 있습니다.
스티어링 휠의 크기는 매우 중요합니다. 자동차에 파워 스티어링이 없으면 작은 직경의 스티어링 휠을 다루기가 더 어려워집니다. 이 경우 직경이 더 큰 모델을 설치할 수 있습니다. 그러나 반면에 큰 스티어링 휠은 운전 편의성에도 영향을 미칩니다. 동시에 작은 핸들이 달린 자동차의 제어는 특히 날카 롭습니다.
첫째, 스티어링 휠의 윗부분이 시야에 영향을 미치거나 운전자가 크면 발에 얹혀있어 운전 안전에 부정적인 영향을 미칩니다. 둘째, 스티어링 휠이 너무 작 으면 특히 고속으로 운전할 때 운전자가 많은 노력을 기울여야합니다. 또한 작은 핸들이 대시 보드에 표시되는 신호를 가리는 경우가 드물지 않습니다.
자동차 부품 매장에서는 모양이 다른 스티어링 휠을 찾을 수 있습니다. 스티어링 휠에 브레이드가 장착되어 승차감을 향상시킵니다. 더 비싼 자동차 모델에는 열선 스티어링 휠이 있습니다.
이 비디오에서는 적절한 스티어링 휠 사용과 관련하여 초보 운전자를위한 팁에 대해 설명합니다.
스티어링 칼럼
스티어링 휠에서 스티어링 기어로 토크를 전달하기 위해 모든 차량에는 스티어링 칼럼이 있습니다. 제어 요소는 스티어링 휠 아래에 부착되어 있으며 다양한 추가 기능을 갖춘 회전 및 와이퍼 스위치입니다. 스포츠카에서는 운전자가 기어를 변경하거나 변속기를 적절한 모드로 전환하여 이러한 변경을 시뮬레이션 할 수있는 패들 시프터가 때때로 발견됩니다.
이전 버전에서는 스티어링 칼럼에 직선 샤프트가 사용되었습니다. 최신 버전에서는 카단 전송으로 상호 연결된 여러 세그먼트로 나뉩니다. 이는 안전상의 이유입니다. 정면 충돌시 스티어링 칼럼이 접 히고 운전자의 가슴에 가라 앉지 않습니다.
이 디자인 덕분에 많은 최신 세대 차량에는 조정 가능한 컬럼이 있습니다. 이를 통해 다른 운전자의 물리적 데이터에 맞게 스티어링을 조정할 수 있습니다. 프리미엄 자동차에서이 요소는 자동 조정 기능을 갖추고 있으며 종종 여러 운전자를위한 메모리가 있습니다.
운전 중 휠에서 발생하는 진동을 제거하기 위해 스티어링 칼럼에 댐퍼가 설치되어 있습니다.
스티어링 기어 및 스티어링 기어
스티어링 칼럼은 한쪽의 스티어링 휠과 다른 쪽의 스티어링 기어에 연결됩니다. 이 단위는 힘을 바퀴에 전달하는 막대와 관절 세트로 표시됩니다. 운전자는 회전 에너지를 사용하여 기계를 돌리고, 이는 스티어링 메커니즘에서 선형 에너지로 변환됩니다.
이를 위해 전송 쌍이 사용됩니다. 기본적으로 랙 기어 또는 웜 롤러입니다. 그러나 자체 구조와 스티어링 휠에서 휠로 힘을 전달하는 원리를 가진 다른 수정 사항도 있습니다. 스티어링 랙의 장치 및 작동 원리에 대해 읽어보십시오. 여기에.
스티어링 기어에는 두 가지 중요한 기능이 있습니다.
- 앞바퀴의 회전을 제공합니다.
- 운전자로부터 스티어링 칼럼의 힘이 풀리 자마자 휠을 원래 위치로 되돌립니다.
전체 스티어링 기어는 하우징 (스티어링 랙)에 들어 있습니다. 이 장치는 차량 전면 (종종 전면 서브 프레임에, 프레임이없는 경우 섀시, 변속기 또는 엔진)에 설치됩니다. 이 메커니즘이 낮을수록 기계 제어가 더 효율적으로 작동한다는 점은 주목할 가치가 있습니다.
클래식 한 디자인에서 스티어링 기어는 차량의 앞바퀴를 돌립니다. 그러나 최근 몇 년 동안 최신 Volkswagen Touareg와 같이 후륜 조향 시스템이 다시 인기를 얻고 있습니다. 이러한 시스템에서 최대 40km / h의 속도로. 뒷바퀴와 앞바퀴가 반대 방향으로 회전합니다. 차량이 40km / h 이상의 속도로 주행 할 때 뒤 바퀴와 앞바퀴가 구부러진 상태에서 같은 방향으로 회전합니다. 이 수정은 회전 반경을 크게 줄이고 코너링시 차량의 핸들링을 향상시킵니다.
파워 스티어링
바퀴를 돌리는 표준 조향 메커니즘 (특히 고정 된 차량에서)은 운전자 측에서 약간의 노력이 필요하기 때문에 제조업체는 다양한 종류의 증폭기를 개발했습니다. 처음에는화물 운송에 유압 수정이 사용되었습니다. 점차적으로 이러한 시스템은 승용차에 적용되었습니다.
앰프에 대한 필요성은 편안함을 증가시키는 것만은 아닙니다. 사실은 고속으로 운전할 때 특히 스포츠카에서 자동차의 핸들을 구부리기 어렵게 만듭니다. 파워 스티어링은이 과정을 용이하게합니다. 이 시스템은 또한 공정한 성별로부터 긍정적 인 반응을 받았습니다.
증폭기는 다른 원리로 작동합니다. 가장 일반적인 것은 파워 스티어링입니다. 전기 증폭기도 상당한 인기를 얻었습니다. 그러나 두 수정 (EGUR)의 기능을 사용하는 결합 시스템도 있습니다. 또한 스티어링 랙의 유형에 대해 별도의 검토에서.
조향 목적
스티어링은 가장 자주 앞바퀴를 돌리지 만, XNUMX 축 드라이브 (주로 XNUMX 개의 축이있는 대형 장비, 그중 XNUMX 개가 회전하는 대형 장비)와 후륜 드라이브를 사용한 수정도 있습니다.
세상에는 직선 도로가 없기 때문에 어떤 차도 스티어링 없이는 할 수 없습니다. 조건부로 그러한 경로를 상상할 수 있더라도 피해야 할 장애물이 여전히 나타납니다. 스티어링이 없으면 차를 안전하게 주차하는 것도 불가능합니다.
제조업체가 차량에 이 시스템을 설치하지 않았다면 핸들링은 열차의 기동성과 다르지 않을 것입니다. 생각의 힘으로 제어 할 수있는 기계를 만들려는 시도는 멈추지 않지만 (위 사진에서-GM 개발 중 하나).
조향 원리
조향 원리는 아주 간단합니다. 운전자가 스티어링 휠을 돌리면 힘이 스티어링 칼럼으로 전달됩니다. 그런 다음 그들은 스티어링 기어로 이동합니다. 고전적인 디자인에서 랙은 볼 엔드 시스템을 사용하여 휠에 연결된 스티어링로드를 구동합니다.
휠 회전의 정확도는 스티어링 휠의 크기에 따라 달라집니다. 또한 바퀴를 돌리는 데 필요한 노력은이 매개 변수에 따라 다릅니다. 많은 모델에 전기 또는 유압 부스터가 장착되어있어 자동차에서 작은 핸들을 사용할 수 있습니다.
스티어링 유형
모든 스티어링 시스템은 세 가지 유형으로 나뉩니다.
- 랙 및 피니언 메커니즘. 저예산 자동차에서 가장 자주 사용됩니다. 이러한 컨트롤의 디자인은 가장 간단합니다. 이빨이있는 바가 있습니다. 스티어링 칼럼 기어에 의해 구동됩니다. 이 체계는 매우 효율적입니다. 이 메커니즘의 유일한 단점은 품질이 좋지 않은 노면에서 발생하는 충격에 민감하다는 것입니다.
- 웜 기어. 이 수정은 더 큰 휠 스티어링 각도를 제공합니다. 충격 하중에 덜 민감하지만 제조가 더 어렵 기 때문에 이전보다 더 비쌉니다.
- 나사 메커니즘. 그것은 웜 아날로그의 수정으로, 효율성이 증가하고 자동차를 조종하는 데 필요한 노력을 증가시킵니다.
드라이브 유형에 관계없이 이러한 메커니즘의 작업은 다음 장치로 향상 될 수 있습니다.
- 유압 부스터. 이 목록에서 가장 단순한 디자인입니다. 이 시스템은 컴팩트하고 유지 관리 비용이 저렴합니다. 최신 세대의 일부 예산 차 모델조차도 그러한 수정을 갖추고 있습니다. 시스템이 제대로 작동하려면 작동 유체의 수준을 지속적으로 모니터링해야합니다. 증폭기 펌프는 작동하는 내연 기관에 의해 구동됩니다.
- 전기 증폭기. 이것은 가장 최근의 수정 사항 중 하나입니다. 복잡한 유지 관리 및 미세 조정이 필요하지 않습니다. 최대의 스티어링 반응을 제공합니다. 이름에서 알 수 있듯이 메커니즘은 전기 모터로 구동됩니다.
- 전기 유압 증폭기. 이 수정은 파워 스티어링 원리에 따라 작동합니다. 유일한 차이점은 유압 펌프가 전기로 구동되고 첫 번째 경우와 같이 모터 드라이브에 연결되지 않는다는 것입니다. 마지막 두 가지 개발은 시스템의 작동이 엔진 구동과 관련이 없기 때문에 첫 번째 유형보다 적은 연료 사용을 허용합니다.
다양한 앰프 외에도 차량에 액티브 다이내믹 또는 어댑티브 컨트롤을 장착 할 수 있습니다. 차이점은 다음과 같습니다.
- 휠 속도에 따라 기어비를 조정합니다. 이것은 미끄러운 도로에서 최대의 차량 안정성을 보장합니다. 이 시스템은 스티어링 휠을 급격하게 돌리는 것을 허용하지 않아 오버 스티어 또는 언더 스티어를 방지합니다.
- 다이내믹 시스템은 유사한 원리로 작동하며, 유성 드라이브 대신 전기 모터 만 사용됩니다.
- 이러한 스티어링 기어에는 스티어링 휠과 스티어링 기어 사이에 물리적 연결이 없기 때문에 혁신적인 기술로 간주됩니다. 이 시스템은 휠 속도 센서, 조향력 등의 많은 데이터를 분석하는 전자 제어 장치에 의해 제어됩니다.
최근 일부 프리미엄 카 및 스포츠카 모델에는 앞바퀴뿐만 아니라 뒷바퀴도 회전하는 특수 기술이 적용됐다. 이것은 고속 코너링시 차량의 안정성을 증가시킵니다. 뒷바퀴는 차량 속도에 따라 회전합니다.
자동차가 최대 40km / h를 주행하면 리어 액슬이 앞바퀴와 반대 방향으로 회전합니다 (앞에서 오른쪽을 보면 뒷바퀴가 왼쪽을 봅니다).
자동차의 속도가 40km / h 이상이되면 회전을 할 때 뒷바퀴가 앞바퀴와 같은 방향으로 회전합니다. 이것은 스키드 형성의 위험을 줄입니다.
차량 조향 요구 사항
모든 차량의 조향 제어는 다음 요구 사항을 충족해야합니다.
- 어떤 속도에서도 충분한 차량 기동성을 보장합니다. 운전자는 차량의 원하는 방향을 쉽게 설정해야합니다.
- 피곤한 운전자도 안전하게 휴식 장소에 도달 할 수 있도록 사용하기 쉬워야합니다.
- 휠을 돌릴 때 스티어링은 가능한 한 가장 깨끗한 롤링을 제공해야합니다. 구부릴 때 바퀴가 미끄러 져서 차가 안정성을 잃지 않도록해야합니다. 이를 위해 바퀴의 경사각과 회전 각도를 정확하게 확인해야합니다.
- 운전자가 회전 노력을 중단 한 후 바퀴를 (몸을 따라) 직선 방향으로 되돌립니다.
- 고르지 않은 노면에서 운전할 때 진동이 적습니다.
- 모든 운전자의 명령에 높은 응답 성을 갖습니다.
- 앰프가 고장 나더라도 메커니즘은 운전자가 자동차를 제어 할 수 있도록해야합니다.
스티어링 요구 사항 범주에 속하는 또 다른 매개 변수는 스티어링 플레이입니다. 허용 가능한 백래시 비율에 대한 자세한 내용은 별도의 기사.
오른 손잡이 및 왼손잡이의 특징
일부 국가의 법률이 도로에서 좌측 통행을 허용한다는 것은 누구에게도 비밀이 아닙니다. 이 경우 운전대는 차의 오른쪽에 설치되고 운전자는 당연히 우리 지역에서 조수석을 보는 것이 관례 인 곳에 앉을 것입니다.
이러한 종류의 스티어링의 차이점은 실내의 스티어링 휠 위치에만있는 것이 아닙니다. 제조업체는 또한 기어 박스 연결에 따라 스티어링 메커니즘을 조정합니다. 그럼에도 불구하고 좌측 통행이있는 도로에서 사용하도록 설계된 차량은 우측 통행 상황에 맞게 변환 할 수 있습니다. 이렇게하려면 원래 자동차를 구입하기 전에 해당 스티어링 메커니즘이 판매되었는지 확인하여 자동차를 변환해야합니다.
일부 유형의 농업 기계는 운전석을 운전실의 어느 곳에 나 설치할 수있는 유압 시스템을 사용합니다. 이 경우 스티어링 휠과 스티어링 기어 사이의 연결은 계량 펌프로 제어되는 유압 장치에 의해 제공됩니다.
이러한 수정에서는 기어, 웜 또는 스크류 드라이브가있는 기어 박스가 없기 때문에 백래시가 없습니다 (공장에서도 마찬가지입니다). 물론 이러한 시스템은 경 자동차에서는 매우 드뭅니다. 주요 용도는 대형 특수 장비입니다.
스티어링의 주요 오작동
스티어링 결함에는 다음이 포함됩니다.
- 스티어링 휠 재생 (원인, 읽기 여기에);
- 운전 중 노킹 (조향 장치 장착 볼트가 느슨해 짐)
- 스티어링로드 조인트의 열화;
- 변속기 쌍의 톱니 마모 (기어, 랙, 웜 또는 롤러)
- 기어링 메커니즘 조정 위반;
- 유압 또는 전기 부스터의 오류 (오류 및 가능한 수리 옵션에 대해서는 별도의 기사에서).
오작동을 제거하려면 모든 고정 볼트를 조이고 마모 된 부품을 교체하고 전송 쌍 메커니즘을 조정해야합니다. 대부분의 경우 스티어링이 갑자기 실패하는 경우는 거의 없습니다. 시기 적절한 유지 관리 덕분에 주요 요소는 충분히 오래 지속됩니다 (종종 제조업체가 설정 한 기간보다 더 길어짐).
질의 응답 :
스티어링의 종류는 무엇입니까? 랙, 웜 및 나사의 세 가지 유형의 메커니즘이 일반적입니다. 예산 자동차에서는 첫 번째 유형의 조향 메커니즘이 사용됩니다. 그들 중 하나는 증폭기를 포함할 수 있습니다.
스티어링의 목적은 무엇입니까? 운전자가 설정한 방향으로 차량의 움직임을 제공합니다. 이 메커니즘은 수평면에서 핸들을 움직입니다. 잘못된 조향 시스템으로 운전하는 것은 금지되어 있습니다.
스티어링 휠의 주요 부품은 무엇입니까? 그것은 가로 링크, 하부 암, 피벗 핀, 상부 암, 세로 링크, 스티어링 드라이브 양각대, 스티어링 기어, 스티어링 샤프트 및 스티어링 휠로 구성됩니다.
