Tartalomjegyzék
Bevezetés
A járműdinamika a gépjárművek szerves része, amely ugyanolyan fontos, mint a jármű hajtáslánca, mivel ha a jármű működtetéséhez szükségünk van a hajtásláncra, akkor a járműdinamikai rendszerekre is szükségünk van ahhoz, hogy a jármű stabilan működjön, mint tudjuk, a felfüggesztési rendszer a járműdinamika része, amely a felületi érintkezést és a jármű fordulási stabilitását biztosítja, de gondoljunk csak bele, a jármű mozgása közbeni irányváltoztatás sok olyan erővel jár, amely megzavarja a jármű stabilitását, ami sok kérdést vet fel, például Hogyan történik ez?. Milyen követelmények szükségesek ahhoz, hogy a járművet a kívánt irányba kormányozzuk? Ahhoz, hogy megtaláljuk ezeket a válaszokat, tanulmányozzuk tovább.
A személygépkocsi kormányrendszere a járműdinamika szerves része, amelyben bizonyos fontos szögekkel rendelkező mechanikus alkatrészek sorozata egyesül, hogy a jármű első kerekeit az utas által a kormánykeréken keresztül adott bemenetnek megfelelően kormányozza.
A szervokormányrendszer pedig az a fejlett kormányrendszer, amelyben a jármű első kerekeinek oldalirányú kormányzásához szükséges erőkifejtést csökkentik olyan közbenső elektromos vagy hidraulikus eszközök alkalmazásával, amelyek megsokszorozzák a vezető által a kormánykeréken keresztül kifejtett erőt a jármű sima és gyors irányváltoztatásának elérése érdekében.
Ma az utakon közlekedő autók 80%-a fel van szerelve szervokormánnyal, amely a mai autók alapvető szükségletévé vált.
A szervokormány 1903-as bevezetése után megállapították, hogy a közúti balesetek száma érzékelhető mértékben csökkent, ami viszont szükségessé teszi a szervokormányt az összkerékhajtásban.
Miért van szükségünk szervokormányra?
Amint azt már fentebb megvitattuk, a szervokormány csökkenti a kormányzási erőfeszítéseket, ami egy négykerekű gépjármű szükségessége, így a következő okok miatt van szükségünk a szervokormányra
- Gyors reagálás – Mivel a jármű száma az utakon napról napra növekszik, és ma a világ majdnem 60% -ban a családok majdnem 60% -ában van egy 4 kerekű jármű a házukban, a járművek számának növekedésével a közúti balesetek veszélye is megnövekedett, így ennek a veszélynek az elkerülése és az útviszonyok által megkövetelt gyors kanyarodás érdekében a négykerekű járművekben gyors reagálású kormányrendszerre van szükség.
- Kormányzási erőfeszítések – Ha régi autókat vezetünk, mint például a Maruti Suzuki 800, azt tapasztaljuk, hogy az autó kormánykereke nagyon nehezen forog, amikor a jármű 40 km/óra alatt halad (e felett a kormányzás kevésbé kemény), ami fáradtságot okoz a vezetőnek, amikor hosszú útra megy. Ezért a járművet fel kell szerelni szervokormányrendszerrel, hogy az első kerekek kormányzásához szükséges kormányerő csökkenthető legyen.
- Döccenőkormányzás – Mint tudjuk, az út egyenetlenségeit a felfüggesztési rendszer csökkenti, de mivel a kormányrendszer közvetlenül a kerékagyhoz van csatlakoztatva, az egyenetlenségi erő egy része a kormányrendszerre is átadódik, amely viszont a vezető akarata ellenére próbálja kormányozni a járművet, ami miatt a jármű elveszítheti stabilitását, Bár a bütykös kormányzás mechanikusan szabályozható az optimális bütykölési sugár (a kerék középvonala és a tengelycsukló tengelycsap dőlésszöge közötti szög) biztosításával, de a szervokormány hatékonyabban szabályozza azt.
- Visszatérési képesség – kanyarodás után azt tapasztaljuk, hogy a kormányzás automatikusan visszatér az eredeti helyzetébe, ami viszont automatikusan kiegyenesíti a mozgó járművet. A szervokormánnyal felszerelt jármű jobb visszatérési képességet biztosít a kormányrendszer számára.
Még olvassa el:
Hogyan működik a szabaddugattyús motor?
A sebességváltók típusai – teljes magyarázat
Hogyan működik a blokkolásgátló fékrendszer (ABS)?
A szervokormányrendszer típusai
A kormányerő megsokszorozására használt módszer alapján 3féle szervokormányrendszer létezik, amelyek-
1. Hidraulikus szervokormányrendszer- Ez az a szervokormányrendszer-típus, amelyben a motor által hajtott hidraulikus szivattyúval és hidraulikus hengerekkel rendelkező hidraulikus rendszert használnak a kormánykerék bemeneti erejének megsokszorozására, ami viszont csökkenti a jármű első kerekeinek kormányzásához szükséges erőfeszítéseket.
- A hidraulikus hengerben nagymértékben sűrített hidraulikus folyadékot használnak, amely nyomást gyakorol a kormányműre.
2. Elektrohidraulikus szervokormányrendszer- Ez a hidraulikus rendszer módosított változata, amelyben a hidraulikus szervokormányrendszerben a motor által hajtott forgó hidraulikus szivattyút felváltja az elektromotor által hajtott hidraulikus szivattyú.
- A hidraulikus és elektromos komponensek használata miatt hibrid szervokormányrendszernek is nevezik.
3. Elektronikus szervokormányrendszer- Ez a szervokormányrendszer legújabb típusa, amelyben a hidraulikus szervokormány hidraulikus rendszerét teljesen felváltják az elektromos motorok és elektromos érzékelők, a hidraulikus erő használata helyett ,a jármű akkumulátorával hajtott motort használják a kormányműre ható erő kifejtésére, és a motor által biztosított nyomatékot a kormányoszlop helyzetét érzékelő érzékelők vezérlik.
- A rendszer kormányzási reakciója gyors és nagyon hatékony, ezért használják ma már szinte minden új autóban.
Fontos alkatrészek
A szervokormányrendszer fontos részei a következők-
1. Kormányzási mechanizmus- Általában fogasléces kormányművet használnak a szervokormánynál, amelyben a kormánykerék forgómozgását a kerekek keresztirányú mozgásává alakítja át a fogaskerekek keresztirányú mozgását biztosító, fogaslécnek nevezett, állandó kapcsolatban lévő csigakerekek és a forgómozgást biztosító fogaskerék.
2. Összekötőelemek – Ezek azok a mechanikai kényszerek, amelyek relatív mozgást biztosítanak 2 alkatrész között, a szervokormányban használt összekötőelemek típusa a fogasléc, amely összeköti a fogaslécet a kerékcsuklóval, hogy a fogasléc keresztirányú mozgását átadja a kerekeknek.
3. Erőberendezés – Amint azt már fentebb tárgyaltuk, egy (hidraulikus vagy hibrid vagy elektromos) erőszaporító berendezést használnak a kormánykerék erejének megsokszorozására a kormányzási erők csökkentése érdekében. Ez az eszköz a fogasléces mechanizmus fogaskerekéhez van csatlakoztatva.
4. Kormánykerék- Egy kerek kormánykereket használnak a pilótafülkében (a vezető által működtetett), amely a jármű kormányzása érdekében a további kormányberendezések számára biztosítja a forgókormányzási bemenetet.
A szervokormányrendszer működése
A szervokormányrendszer működése az alkalmazott erőkiszorzó eszközök különbözőségével különbözik. így a szervokormány működésének megértéséhez mindhárom módszert külön kell tárgyalni.
1. Hidraulikus szervokormányrendszer
Kép forrása
A szervokormányrendszer ezen típusában, ahogy fentebb tárgyaltuk, a hidraulikus erőt a kormánymű bemeneti erejének megsokszorozására használják az első kerekek kormányzásának simítása érdekében, ezt a hidraulikus erőt egy sor alkatrész hozza létre, amely magában foglalja a hidraulikus hengert, a forgó hidraulikus szivattyút, a hidraulikavezetékeket, a nagy sűrítésű hidraulikus folyadékot és egy csatlakozó mechanizmust, amely ezt a hidraulikus rendszert a kormánymű fogaslécével képes összekapcsolni.
- Amikor a vezető a kormánykerék elforgatásával bemenetet ad, a motor által hajtott hidraulikaszivattyú elkezdi pumpálni az erősen sűrített hidraulikafolyadékot a vezetéken keresztül.
- A szivattyú által előállított hidraulikus nyomás a hidraulikahengerbe jut, amely viszont nyomást gyakorol a henger dugattyújára.
- A nagy nyomás alatt álló dugattyú elkezd mozogni egyik végéből a másikba, ami viszont a további folyadékot nyomja át a vezetékeken, a dugattyú e mozgásával a vezető által alkalmazott bemeneti erő többszörösére nő.
- Ez a hidraulikahenger által küldött nagynyomású folyadék ezután a kuplungmechanizmuson keresztül nyomást gyakorol a csatlakoztatott fogaskerékre, amely viszont nagy erőt fejt ki a fogaslécre, és az első kerekekben bekövetkezik a kormányzási művelet.
Még olvassa el:
Mi a CVT – fokozatmentes sebességváltó és hogyan működik?
Centrifugális kompresszor – működési elv, főbb alkatrészek, előnyök, hátrányok alkalmazással
Hogyan működik a nyomatékváltó?
2. Hibrid vagy félhidraulikus szervokormányrendszer
Ez a típusú szervokormányrendszerben a hidraulikus szervokormányrendszerből a motor által hajtott hidraulikus szivattyút elektromos szivattyúval helyettesítik, ami megbízhatóbbá teszi, ez az egyetlen módosítás, ami megmaradt a rendszer működése megegyezik a fent említett hidraulikus szervokormányrendszerrel.
Image source
3. Elektromos szervokormány
Ez a rendszer a legújabb a fent említett kormányrendszerek közül, ebben a kormányrendszer-típusban, mint már tárgyaltuk, az erőszaporítás a hidraulikus folyadék helyett az elektromos motor feladata, és a rendszer működése a következő.
Képforrás
- Amikor a vezető a kormánykeréken keresztül bemenetet ad, a kormányoszlophoz rögzített elektronikus érzékelők leolvassák a bemenetet, és elküldik a jármű elektromos vezérlőegységének.
- A jármű ECU-ja elemzi ezeket a bemeneteket, és feszültségjelet küld a kormányoszlop végén elhelyezett villanymotornak, amelynek fogaskereke állandó kapcsolatban van a fogaskerékkel.
- Az ECU által küldött feszültségjelek hatására a jármű akkumulátora által hajtott motor elindul, és a kapott feszültségjelek értékének megfelelően biztosítja az adott nyomatékot
- A motor elindulása után a fogaskerék, amely állandó kapcsolatban áll a fogaskerékkel, elkezdi továbbítani a szorzott nyomatékot a fogaskerékre, amely viszont ezt a nyomatékot a fogaslécre alkalmazza, amelyen keresztül csatlakozik.
- A fogaskerék által a fogasléc fölött alkalmazott nyomatékkal a fogasléc mozog, ami viszont az első kerekeket (a csatlakoztatott összekötőrudak segítségével) a követelménynek megfelelően kormányozza.
A szervokormányzás különböző típusainak jobb megértéséhez nézze meg az alábbi videót: