유압 부스터가 있는 스티어링 랙의 작동 원리
파워 스티어링 랙의 작동 원리는 랙을 올바른 방향으로 이동시켜 운전자가 차를 조종하는 데 도움이 되는 실린더의 펌프에 의해 생성된 압력의 단기 효과를 기반으로 합니다. 따라서 파워 스티어링이 장착된 자동차는 특히 저속으로 기동하거나 어려운 조건에서 운전할 때 훨씬 더 편안합니다. 이러한 랙은 휠을 돌리는 데 필요한 대부분의 부하를 처리하고 운전자는 피드백을 잃지 않고 명령만 내리기 때문입니다. 도로에서..
승용차 산업의 스티어링 랙은 기술적 특성으로 인해 오랫동안 다른 유형의 유사한 장치를 대체해 왔으며, 여기에서 설명했습니다(스티어링 랙 작동 방식). 그러나 디자인의 단순성에도 불구하고 유압 부스터, 즉 유압 부스터가있는 스티어링 랙의 작동 원리는 대부분의 자동차 소유자가 여전히 이해할 수 없습니다.
스티어링 개발 - 간략한 개요
최초의 자동차가 등장한 이후 스티어링의 기본은 차량의 앞바퀴를 다양한 방식으로 회전시키는 큰 기어비의 기어 감속기가 되었습니다. 처음에는 바닥에 양각대가 부착된 기둥이었기 때문에 앞바퀴가 볼트로 고정된 스티어링 너클에 편향력을 전달하기 위해 복잡한 구조(사다리꼴)를 사용해야 했습니다. 그런 다음 추가 구조없이 프론트 서스펜션에 회전력을 전달하는 랙과 기어 박스가 발명되었으며 곧 이러한 유형의 스티어링 메커니즘이 모든 곳에서 컬럼을 대체했습니다.
그러나이 장치의 작동 원리에서 발생하는 주요 단점은 극복되지 않았습니다. 기어비를 높이면 스티어링 휠 또는 스티어링 휠이라고도 하는 스티어링 휠을 쉽게 돌릴 수 있었지만 스티어링 너클을 맨 오른쪽에서 맨 왼쪽 위치로 또는 그 반대로 이동하려면 더 많은 회전이 필요했습니다. 기어비를 줄이면 스티어링 휠이 조금만 움직여도 반응이 더 강해져서 스티어링이 더 날카로워지는데, 그런 차를 운전하려면 엄청난 체력과 지구력이 필요했다.
이 문제를 해결하려는 시도는 50세기 초부터 있었고, 그 중 일부는 수력학(hydraulics)과 관련이 있었습니다. "유압"이라는 용어 자체는 물 또는 유동성이 물과 비슷한 액체 물질을 의미하는 라틴어 hydro (hydro)에서 유래했습니다. 그러나 지난 세기의 1951년대 초반까지는 모든 것이 대량 생산에 들어갈 수 없는 실험용 샘플에 국한되었습니다. XNUMX년 Chrysler가 스티어링 칼럼과 함께 작동하는 최초의 대량 생산 파워 스티어링(GUR)을 도입하면서 돌파구가 마련되었습니다. 그 이후로 유압 스티어링 랙 또는 컬럼의 일반 작동 원리는 변경되지 않았습니다.
첫 번째 파워 스티어링에는 다음과 같은 심각한 단점이 있었습니다.
- 엔진에 과부하가 걸렸습니다.
- 중속 또는 고속에서만 스티어링 휠을 강화했습니다.
- 높은 엔진 속도에서는 과도한 압력(압력)이 발생했고 운전자는 도로와의 접촉이 끊어졌습니다.
따라서 정상적으로 작동하는 유압 부스터는 레이크가 이미 주 조향 메커니즘이 된 XXI의 회전에서만 나타났습니다.
유압 부스터 작동 원리
유압 스티어링 랙의 작동 원리를 이해하려면 여기에 포함된 요소와 이들이 수행하는 기능을 고려해야 합니다.
- 펌프;
- 감압 밸브;
- 팽창 탱크 및 필터;
- 실린더(유압 실린더);
- 유통 업체.
각 요소는 유압 부스터의 일부이므로 모든 구성 요소가 작업을 명확하게 수행하는 경우에만 파워 스티어링의 올바른 작동이 가능합니다. 이 비디오는 이러한 시스템의 일반적인 작동 원리를 보여줍니다.
펌프
이 메커니즘의 임무는 휠을 돌리기에 충분한 특정 압력을 생성하여 파워 스티어링 시스템을 통해 유체(유압 오일, ATP 또는 ATF)를 지속적으로 순환시키는 것입니다. 파워 스티어링 펌프는 벨트로 크랭크 샤프트 풀리에 연결되지만 자동차에 전기 유압 부스터가 장착되어 있으면 별도의 전기 모터로 작동됩니다. 펌프의 성능은 유휴 상태에서도 기계의 회전을 보장하고 속도가 증가할 때 발생하는 초과 압력이 감압 밸브에 의해 보상되도록 선택됩니다.
파워 스티어링 펌프는 두 가지 유형으로 구성됩니다.
- 라멜라;
- 기어.
동력 조향 펌프
유압식 서스펜션이 장착된 승용차의 경우 하나의 펌프로 파워 스티어링과 서스펜션이라는 두 시스템의 작동을 보장하지만 동일한 원리로 작동합니다. 증가 된 힘에서만 일반적인 것과 다릅니다.
감압 밸브
유압 부스터의 이 부분은 잠금 볼과 스프링으로 구성된 바이패스 밸브의 원리로 작동합니다. 작동 중에 파워 스티어링 펌프는 성능이 호스 및 기타 요소의 처리량보다 높기 때문에 특정 압력으로 유체 순환을 생성합니다. 엔진 속도가 증가하면 파워 스티어링 시스템의 압력이 증가하여 스프링의 볼을 통해 작용합니다. 스프링의 강성은 밸브가 특정 압력에서 열리고 채널의 직경이 처리량을 제한하도록 선택되므로 작동으로 인해 급격한 압력 강하가 발생하지 않습니다. 밸브가 열리면 오일의 일부가 시스템을 우회하여 필요한 수준에서 압력을 안정화합니다.
파워 스티어링 감압 밸브
감압 밸브는 펌프 내부에 설치되어 있음에도 불구하고 유압 부스터의 중요한 요소이므로 다른 메커니즘과 동등합니다. 그 오작동이나 오작동은 파워 스티어링뿐만 아니라 도로의 교통 안전을 위협하고 과도한 유압으로 공급 라인이 파열되거나 누출이 나타나면 스티어링 휠을 돌릴 때 자동차의 반응이 바뀌고 경험이 부족한 운전대 뒤에 있는 사람은 관리를 다루지 않을 위험이 있습니다. 따라서 유압 부스터가있는 스티어링 랙 장치는 전체 구조와 개별 요소 모두의 최대 신뢰성을 의미합니다.
확장 탱크 및 필터
파워 스티어링 작동 시 작동유는 파워 스티어링 시스템을 통해 강제 순환되며 펌프에서 생성된 압력의 영향을 받아 오일이 가열되고 팽창합니다. 팽창 탱크는 이 재료를 초과하여 시스템의 부피가 항상 동일하도록 하여 열 팽창으로 인한 압력 서지를 제거합니다. 마찰 요소의 ATP 가열 및 마모로 인해 오일에 금속 먼지 및 기타 오염 물질이 나타납니다. 분배기이기도 한 스풀에 들어가면 이 파편이 구멍을 막아 파워 스티어링 작동을 방해하여 차량 핸들링에 부정적인 영향을 미칩니다. 이러한 현상을 방지하기 위해 파워 스티어링에 필터가 내장되어 순환하는 유압액에서 다양한 이물질을 제거합니다.
실린더
유압 부스터의 이 부분은 내부에 유압 피스톤이 설치된 레일 부분이 있는 파이프입니다. 오일 시일은 압력이 상승할 때 ATP가 빠져나가는 것을 방지하기 위해 파이프의 가장자리를 따라 설치됩니다. 오일이 튜브를 통해 실린더의 해당 부분에 들어가면 피스톤이 반대 방향으로 이동하여 랙을 밀고 랙을 통해 스티어링로드와 스티어링 너클에 작용합니다.
파워 스티어링 실린더
이 파워 스티어링 설계 덕분에 구동 기어가 랙을 움직이기 전에도 스티어링 너클이 움직이기 시작합니다.
유통 업체
파워 스티어링 랙의 작동 원리는 스티어링 휠을 돌리는 순간 유압유를 잠깐 공급하여 운전자가 진지한 노력을 기울이기 전에도 랙이 움직이기 시작하는 것입니다. 이러한 단기 공급 및 유압 실린더에서 과도한 유체 배출은 종종 스풀이라고하는 분배기에 의해 제공됩니다.
이 유압 장치의 작동 원리를 이해하려면 섹션에서 고려할 뿐만 아니라 나머지 파워 스티어링 요소와의 상호 작용을 보다 완벽하게 분석해야 합니다. 스티어링 휠과 스티어링 너클의 위치가 일치하는 한 스풀이라고도 하는 분배기는 양쪽에서 실린더로 유체의 흐름을 차단하므로 양쪽 캐비티 내부의 압력은 동일하고 림의 회전 방향에 영향을 미치지 않습니다. 운전자가 스티어링 휠을 돌릴 때 스티어링 랙 감속기의 작은 비율로 인해 상당한 노력 없이는 휠을 빠르게 돌릴 수 없습니다.
파워 스티어링 분배기
파워 스티어링 분배기의 임무는 스티어링 휠의 위치가 휠의 위치와 일치하지 않는 경우, 즉 운전자가 스티어링 휠을 돌릴 때 분배기가 먼저 작동하고 힘을 가할 때만 ATP를 유압 실린더에 공급하는 것입니다. 서스펜션의 스티어링 너클에 작용하는 실린더. 이러한 영향은 단기적이어야 하며 운전자가 핸들을 얼마나 돌렸는지에 따라 달라집니다. 즉, 먼저 유압 실린더가 바퀴를 돌린 다음 운전자가 이 시퀀스를 사용하면 회전에 최소한의 노력을 가할 수 있지만 동시에 "도로를 느끼십시오".
운영 원칙
이러한 분배기 작동의 필요성은 유압 부스터의 연속 생산을 방해하는 문제 중 하나였습니다. 일반적으로 자동차에서 스티어링 휠과 스티어링 기어는 단단한 샤프트로 연결되어 스티어링 너클에 힘을 전달할뿐만 아니라 또한 자동차 조종사에게 도로로부터의 피드백을 제공합니다. 이를 해결하기 위해 스티어링 휠과 스티어링 기어를 연결하는 샤프트의 배열을 완전히 바꿔야 했다. 그들 사이에 분배기가 설치되었으며, 그 기초는 비틀림의 원리, 즉 뒤틀릴 수있는 탄성 막대입니다.
운전자가 스티어링 휠을 돌릴 때 토션 바가 초기에 약간 비틀어져 스티어링 휠과 앞바퀴의 위치가 일치하지 않게 됩니다. 이러한 불일치가 발생하면 분배기 스풀이 열리고 유압 오일이 실린더로 들어가 스티어링 랙을 올바른 방향으로 이동시켜 불일치를 제거합니다. 그러나 분배기 스풀의 처리량이 적기 때문에 유압 장치가 운전자의 노력을 완전히 대체하지 못합니다. 즉, 회전이 빨라질수록 운전자는 스티어링 휠을 더 많이 돌려야 합니다. 도로에서 자동차를 느낄 수 있습니다.
장치
이러한 작업, 즉 ATP를 유압 실린더에 공급하고 불일치가 제거된 후 공급을 중단하려면 새로운 원리에 따라 작동하고 다음으로 구성된 다소 복잡한 유압 메커니즘을 만들어야 했습니다.
- 스티어링 휠을 돌릴 때 불일치를 제공하는 구동 기어에 연결된 토션 바;
- 스풀 내부;
- 스풀의 바깥 부분.
스풀의 내부와 외부 부분은 서로 너무 밀착되어 액체 한 방울이 그 사이에 스며들지 않으며 ATP 공급 및 반환을 위해 구멍이 뚫려 있습니다. 이 디자인의 작동 원리는 실린더에 공급되는 유압유의 정확한 주입입니다. 스티어링 휠과 랙의 위치가 조정되면 공급 및 반환 개구부가 서로 상대적으로 이동하고 이를 통한 액체가 실린더로 들어가거나 흘러 나오지 않으므로 후자는 지속적으로 채워지고 위협이 없습니다. 방송의. 자동차의 조종사가 핸들을 돌리면 토션 바가 먼저 꼬이고 스풀의 외부와 내부가 서로 상대적으로 변위되어 한쪽의 공급 구멍과 다른 쪽의 배수 구멍이 결합됩니다. .
유압 실린더에 들어가면 오일이 피스톤을 눌러 가장자리로 이동하고 후자는 레일로 이동하고 구동 기어가 작동하기 전에도 움직이기 시작합니다. 랙이 이동함에 따라 스풀의 외측과 내측의 불일치가 사라지고 이로 인해 오일 공급이 점차 중단되고 휠의 위치가 스티어링 휠의 위치와 균형을 이루면 ATP 공급 및 출력이 완전히 막혔습니다. 이 상태에서 두 부분 모두 오일로 채워지고 두 개의 폐쇄 시스템을 형성하는 실린더가 안정화 역할을하므로 범프를 칠 때 눈에 띄게 작은 충격이 스티어링 휠에 도달하고 스티어링 휠이 빠지지 않습니다. 운전자의 손.
결론
파워 스티어링 랙의 작동 원리는 랙을 올바른 방향으로 이동시켜 운전자가 차를 조종하는 데 도움이 되는 실린더의 펌프에 의해 생성된 압력의 단기 효과를 기반으로 합니다. 따라서 파워 스티어링이 장착된 자동차는 특히 저속으로 기동하거나 어려운 조건에서 운전할 때 훨씬 더 편안합니다. 이러한 랙은 휠을 돌리는 데 필요한 대부분의 부하를 처리하고 운전자는 피드백을 잃지 않고 명령만 내리기 때문입니다. 도로에서..
