Propósito y dispositivo de una columna de dirección de un automóvil.
contenido
- ¿Qué es una columna de dirección de automóvil?
- Dispositivo de columna de dirección
- El valor de usar un amortiguador de dirección
- Características de la unidad y diseño.
- ¿Cómo y dónde se fija la columna de dirección?
- Ajuste de la columna de dirección
- ¿Cómo reparar la columna de dirección?
- Preguntas y respuestas
La dirección está incluida en el dispositivo de cualquier automóvil. Este sistema le permite establecer la dirección de un vehículo en movimiento girando las ruedas delanteras. En algunos modelos de automóviles de pasajeros modernos, el sistema de dirección es capaz de cambiar ligeramente la posición de las ruedas traseras. Como resultado, el radio de giro se reduce significativamente. Puede averiguar la importancia de este parámetro. de un artículo separado.
Ahora nos centraremos en el mecanismo de la llave, sin el cual el automóvil no girará. Esta es la columna de dirección. Consideremos qué modificaciones puede tener este mecanismo, cómo se regula y también cómo repararlo o reemplazarlo.
¿Qué es una columna de dirección de automóvil?
El conductor pone en movimiento el mecanismo de dirección utilizando el volante situado en el habitáculo. Transmite par al accionamiento de las ruedas giratorias. La facilidad de servicio de este dispositivo afecta directamente la seguridad durante la conducción. Por esta razón, los fabricantes de automóviles prestan mucha atención a la calidad de este mecanismo, que minimiza su avería repentina. A pesar de su fiabilidad, la columna también está sujeta a desgaste, por lo que el conductor está obligado a controlar el estado técnico de este dispositivo.
Además de su propósito directo, transmitir el par desde el volante a los mecanismos de giro del automóvil, la columna de dirección también sirve como soporte para varios interruptores, que siempre deben estar a mano. Esta lista incluye un interruptor para la luz, el lavaparabrisas y otras funciones necesarias durante la conducción. En muchos modelos, la cerradura de encendido también se encuentra aquí (en algunos automóviles, se usa el botón de arranque del motor en su lugar, y puede ubicarse en el panel central).
Este elemento también garantiza una conducción segura, y su dispositivo evita lesiones cuando se produce un impacto frontal. El diseño de un altavoz moderno consta de varios segmentos (al menos dos), por lo que una colisión frontal provoca la deformación del mecanismo y no daña el pecho del conductor en un accidente grave.
Este mecanismo funciona junto con una caja de cambios mecánica que convierte el movimiento giratorio en movimiento lineal. Hablaremos de las variedades de este nodo un poco más adelante. En la terminología relacionada con la dirección, se encuentra la expresión "relación de transmisión de la RU". Esta es la relación entre el ángulo de dirección y los volantes. Esta caja de cambios está conectada al llamado trapezoide. Su funcionalidad es siempre la misma, a pesar de las diferentes modificaciones de diseño.
Este elemento de control, a través del sistema de articulación de la dirección, hace girar las ruedas en un ángulo diferente dependiendo de la velocidad del volante. En algunos vehículos, este sistema también inclina los volantes, lo que mejora la maniobrabilidad del vehículo en tramos estrechos de la carretera.
La tarea de la dirección no es solo la capacidad de proporcionar un giro cómodo de las ruedas delanteras. Un factor importante es la capacidad de devolverlos a su posición original. En algunos modelos de automóviles, se instalan sistemas que cambian la relación de transmisión de la cremallera de dirección. Entre las variedades - dirección activa AFS... Incluso en los actuadores, siempre hay un ligero juego. Sobre por qué es necesario, cómo eliminar su exceso y cuál es el valor permitido de este parámetro, lea aquí.
Dispositivo de columna de dirección
Inicialmente, el automóvil antiguo recibió una dirección bastante primitiva. El volante estaba montado sobre un eje con bisagras. Toda la estructura estaba en una carcasa (generalmente también era de metal). El principio de funcionamiento y la función de la columna de dirección no ha cambiado desde hace unos cien años. Lo único es que los fabricantes de automóviles están mejorando constantemente este mecanismo, realizando algunos cambios en su diseño, aumentando la comodidad de control y la seguridad durante un accidente.
Modern RK consta de:
- Eje de dirección y intermedio;
- Manguito de montaje;
- Grupo de contacto (activa el encendido del sistema de a bordo del automóvil, que se analiza en detalle en otro articulo). Aunque no forma parte del propio hablante, este nodo está asociado a él;
- Engranajes (adelantados y conducidos);
- Caja;
- Bloque de montaje de la cerradura de encendido (si no se usa un botón de arranque del motor separado);
- Bloque de montaje de interruptores ubicado debajo del volante;
- Parte superior del cuerpo;
- Pylnikov;
- Apagador;
- Bloqueador de ejes;
- Sujetadores (pernos, tuercas, resortes, soportes, etc.);
- Transmisión cardán (para qué otras partes del automóvil se utiliza este elemento mecánico, lea en otra reseña).
La calidad de las anteras es de gran importancia. Evitan que partículas extrañas y detritos entren en los mecanismos, lo que causaría el bloqueo del control. Mientras el vehículo está en movimiento, esto conducirá inevitablemente a un accidente. Por este motivo, el mantenimiento programado del vehículo debe incluir diagnósticos del estado de estos elementos.
Para que la carga del peso de la columna no se imponga a los actuadores, se fija al panel frontal mediante un soporte resistente. Esta pieza también debe ser fuerte, ya que no solo asume el peso de la estructura RC, sino que también evita que se mueva como resultado de las fuerzas del conductor.
En el corazón de la columna de dirección se utilizan varias articulaciones de bisagra (de acero de alta aleación), que se encuentran en carcasas de plástico. El uso de este material asegura el correcto funcionamiento del mecanismo y evita una avería repentina. Además, en comparación con los primeros desarrollos, los RC modernos están hechos para que durante una colisión frontal el eje se pliegue, de modo que un golpe fuerte no sea tan peligroso.
Los requisitos clave para una columna de dirección son:
- El volante debe estar firmemente fijado a él;
- En caso de accidente, debe garantizar la reducción de las lesiones del conductor;
- La capacidad de facilitar el movimiento del automóvil debido a la facilidad de maniobra en tramos sinuosos de la carretera;
- Transmisión precisa de las fuerzas del conductor desde el volante a los volantes.
RK trabaja en la siguiente secuencia. El conductor gira el volante. El par se transmite al eje y a través de transmisiones cardán se alimenta al engranaje de transmisión. Esta parte, junto con el engranaje conducido, determina el número de vueltas del volante para mover completamente las ruedas. Para facilitar que el conductor gire ruedas grandes en un automóvil pesado, este par es de tamaño pequeño, lo que aumenta el esfuerzo en el trapezoide. En los automóviles modernos, se utilizan diferentes tipos de amplificadores para esto (lea sobre esto en detalle aquí).
En este momento, la cremallera de dirección está activada. No profundizaremos en los detalles del funcionamiento de esta unidad. Los detalles sobre el dispositivo, el principio de funcionamiento y varias modificaciones del elemento ya están disponibles. Un artículo separado... Este mecanismo mueve las varillas de dirección de acuerdo con la dirección que determina el propio conductor.
El movimiento lineal actúa sobre el nudillo de dirección de cada rueda, haciéndolas girar. Además de otras funciones de la articulación de la dirección, consulte por separado... Dado que la seguridad de cualquier automóvil depende de la columna de dirección, está diseñado para que las averías sean extremadamente raras.
El valor de usar un amortiguador de dirección
No todos los modelos de columna de dirección utilizan un amortiguador. Es más bien un equipamiento adicional que aporta una mayor comodidad a la hora de conducir un coche. El uso de este elemento se debe a la mala calidad de la calzada de la calzada, por lo que se generan vibraciones en la dirección a alta velocidad. Sin duda, este mecanismo estará en vehículos todoterreno, pero también puede equiparse con turismos.
El amortiguador de dirección amortigua las vibraciones que se producen cuando las ruedas golpean golpes o picaduras. Es más probable que una carretera rural se ajuste a esta descripción. A pesar de que el RC con amortiguador costará más que la modificación clásica, en este caso el fin justifica los medios. Hay varias razones para esto:
- Cuando el volante vibra durante la conducción, el conductor está tenso y tiene que ajustar constantemente la posición del volante, ya que parece que el automóvil se está saliendo de su camino.
- Dado que el chasis y la dirección son capaces de cambiar los ángulos de posición de algunos elementos a lo largo del tiempo, es necesario ajustarlos periódicamente. Este procedimiento se llama alineación de ruedas (lea cómo se hace) en otra reseña). Por lo general, este procedimiento se lleva a cabo en un intervalo correspondiente a 15 a 30 mil kilómetros, según el modelo de automóvil. Si se utiliza un elemento amortiguador en la dirección, este ajuste se puede realizar mucho más tarde.
Sin embargo, este mecanismo tiene un inconveniente. Por lo general, cuando aparece un retroceso en el volante, el conductor se da cuenta de que el automóvil ha entrado en una carretera inestable y, por el bien de la seguridad de las ruedas, reduce la velocidad. Dado que el amortiguador amortigua las vibraciones en las varillas de dirección, el contenido de información de la dirección se reduce y el conductor tiene que concentrarse en otros parámetros que indican la conducción en una mala superficie de carretera. Pero se acostumbra rápidamente, por lo que este factor no es crítico, por lo que no se debe usar dicha modificación del RC.
Características de la unidad y diseño.
El diseño de una columna de dirección moderna puede tener elementos adicionales. La lista incluye:
- Bloqueador de dirección;
- Mecanismos de ajuste.
A expensas del bloqueo de la dirección: este es un dispositivo externo que permite al propietario del automóvil bloquear el eje de la columna para que nadie más pueda robar el automóvil. Este elemento se refiere al sistema de seguridad del automóvil (para obtener más detalles sobre qué otros medios pueden ayudar a proteger el automóvil contra robos, lea aquí). El dispositivo de bloqueo incluye un tapón con bloqueo de disco. El bloqueador no se quita, pero se fija al eje durante el montaje del carro en el transportador. El desbloqueo ocurre con la llave de encendido insertada en la cerradura de encendido y pequeños giros del volante.
El dispositivo del RK moderno también incluye mecanismos que le permiten cambiar la posición del altavoz. En la mayoría de los casos, se ajusta la inclinación de la estructura, pero en algunos automóviles también hay un ajuste de la salida del volante. La versión económica tiene un principio de funcionamiento mecánico. Pero en modelos más avanzados, este proceso está controlado por electrónica (depende de la configuración del vehículo).
Si el sistema de a bordo del automóvil tiene una memoria de la posición del RK, los asientos y los espejos laterales, entonces, con un sistema de encendido activo, el conductor ajusta la posición de todos estos elementos para adaptarse a sus parámetros. Una vez que se apaga el motor y el conductor desactiva el encendido, los accionamientos eléctricos de todos estos elementos los llevan a la posición estándar. Esta configuración automática facilita al conductor subir y bajar del vehículo. Tan pronto como se inserta la llave y se activa el encendido, la electrónica establecerá el último valor.
Como se mencionó un poco antes, la transmisión de par se puede realizar de varias maneras. Considere tres tipos de conexiones entre el eje RK y el trapezoide de dirección. Cada tipo de estructura tiene su propio valor de eficiencia.
"Mecanismo de engranaje"
Esta modificación se considera óptima y se usa con más frecuencia en automóviles modernos. Este diseño se utiliza en vehículos con suspensión de rueda pivotante independiente. El mecanismo de dirección de cremallera y piñón incluye la carcasa de la cremallera de dirección y la transmisión mecánica desde el piñón a la cremallera. El sistema funciona de la siguiente manera.
El engranaje está unido al eje de la columna de dirección. Está permanentemente acoplado con los dientes de la cremallera. Cuando el conductor gira el volante, el engranaje gira con el eje. La conexión de cremallera proporciona la transformación de movimientos de rotación en lineales. Gracias a esto, el pentagrama se mueve hacia la izquierda / derecha. Las varillas de dirección están unidas a la cremallera de dirección, que están unidas a los nudillos de dirección de las ruedas por medio de bisagras.
Entre las ventajas de este mecanismo se encuentran:
- Alta eficiencia;
- Sencillez de construcción;
- El diseño tiene una pequeña cantidad de varillas y uniones;
- Dimensiones compactas;
- Costo asequible del nuevo mecanismo;
- Fiabilidad del trabajo.
Las desventajas incluyen la gran sensibilidad del mecanismo a las características de la superficie de la carretera. Cualquier golpe o agujero sin duda transmitirá vibraciones al volante.
"Gusano-rodillo"
Este diseño se utilizó en automóviles más antiguos. En comparación con la modificación anterior, este mecanismo tiene una menor eficiencia y un diseño más complejo. Se puede encontrar en los mecanismos de dirección de modelos de automóviles domésticos, camiones ligeros y autobuses. El diseño de dicha transmisión consiste en:
- Vala;
- Transmisión de tornillo sin fin y de rodillos;
- Carretero;
- Bípode de dirección.
Al igual que con la modificación mencionada anteriormente, el rodillo y el tornillo sin fin del eje están acoplados permanentemente. La parte inferior del eje está hecha en forma de un elemento sinfín. Un rodillo está instalado en sus dientes, unido al eje del brazo de dirección. Estas piezas están ubicadas en el cárter del mecanismo. Los movimientos de rotación del eje se convierten en traslacionales, por lo que las partes trapezoidales cambian el ángulo de rotación de las ruedas.
El diseño del gusano tiene los siguientes puntos positivos:
- Las ruedas se pueden girar en un ángulo mayor en comparación con la marcha anterior;
- Al conducir por carreteras irregulares, los golpes se amortiguan;
- El conductor puede hacer grandes esfuerzos para girar las ruedas y la transmisión no se verá afectada (especialmente importante para camiones y otros vehículos grandes);
- Debido al gran ángulo de dirección, el automóvil tiene una buena maniobrabilidad.
A pesar de estas ventajas, la dirección de tipo gusano tiene varias desventajas importantes. En primer lugar, este diseño consta de una mayor cantidad de piezas que deben ajustarse. En segundo lugar, debido a la complejidad del dispositivo, esta modificación de la dirección es mucho más cara en comparación con el análogo anterior.
Tipo de tornillo
Según el principio de funcionamiento, el mecanismo de tornillo es similar a la versión sinfín. El diseño de esta modificación consta de:
- Eje de dirección roscado;
- Nueces;
- Mecanismo de engranaje;
- Brazo de dirección con sector dentado.
En el momento de girar el volante, giran los dientes de la hélice. Una nuez se mueve a lo largo de ellos. Para reducir la fricción entre los dientes de estas dos partes, se colocan rodillos entre ellos. Gracias a esto, el par de tornillos tiene una larga vida útil. El movimiento de la tuerca pone en movimiento el sector dentado del brazo de dirección, que está conectado con los dientes exteriores de la tuerca. Esto mueve las varillas de dirección y hace girar las ruedas.
Esta transmisión proporciona la mayor eficiencia. Por lo general, dicha transmisión se puede encontrar en la dirección de camiones, autobuses y automóviles ejecutivos.
¿Cómo y dónde se fija la columna de dirección?
Como se mencionó anteriormente, la columna de dirección no solo es capaz de transmitir diferentes cantidades de torque desde el volante a los volantes. También debe soportar una tensión mecánica significativa de las manos del conductor. Cada conductor tiene su propia fuerza física y los fabricantes de automóviles realizan la fijación más fuerte posible de la caja del mecanismo. El motivo de esto es la costumbre de muchos conductores de dejar el coche, utilizando el volante como apoyabrazos o como manija al que se sujetan.
Para que la estructura permanezca en su lugar en el caso de un propietario de automóvil físicamente fuerte, no se monta en el tablero de instrumentos, sino en el panel frontal de la carrocería mediante un soporte potente. No es necesario comprobar este nodo periódicamente. Pero si el conductor notó una reacción violenta de la estructura en sí (no del volante), entonces debe prestar atención a su sujeción para que en el momento equivocado la estructura no se caiga, aunque esto sucede extremadamente raramente, y luego después de reparaciones desatentas. .
Ajuste de la columna de dirección
Si el automóvil tiene una columna de dirección ajustable, incluso un principiante puede manejar el ajuste del volante. Para hacer esto, debe tomar una posición cómoda en el asiento del conductor y ajustarlo primero (para saber cómo hacerlo correctamente, lea aquí). Luego, se aprieta el pestillo de ajuste y se mueve la columna a una posición cómoda. El factor clave aquí es la posición de la mano.
Si coloca ambas manos en la parte superior del volante, entonces, en un estado extendido, no deben tocar el volante con las palmas, sino con la articulación de la muñeca. En este caso, el conductor se sentirá cómodo conduciendo el vehículo. Para obtener más información sobre cómo sujetar correctamente el volante (esto se aplica a los principiantes), hay Un artículo separado.
Al ajustar la posición del PK, es imperativo que la máquina esté parada. En ningún caso debe hacer esto mientras el automóvil está en movimiento. Después del ajuste, debe asegurarse de que la estructura esté firmemente fijada. Para ello, basta con empujar ligeramente el volante y tirar de él hacia ti. En los modelos con propulsión eléctrica, este procedimiento es aún más sencillo: pulsando la tecla correspondiente.
¿Cómo reparar la columna de dirección?
A pesar de que el RK es un mecanismo confiable, a veces ocurren fallas en él, que en ningún caso deben ignorarse. La primera señal de advertencia es la aparición de un mayor juego axial o juego libre en el avión. En el primer caso, esto es un signo de un mal funcionamiento de la conexión estriada o el desarrollo de bisagras. En el segundo, hay problemas con la sujeción al soporte.
Además del mayor juego, los síntomas de una dirección defectuosa incluyen:
- Fuerte rotación del volante;
- Cruje al conducir un automóvil;
- Fugas de grasa.
Si el volante se tensa durante la conducción (cuando el automóvil está parado, en los modelos sin dirección asistida, el volante siempre girará con fuerza), debe buscar el motivo en:
- Ajuste incorrecto de la alineación de las ruedas;
- Deformación de una parte específica de la fuerza de transmisión del mecanismo (puede ser un trapezoide, cremallera de dirección o cardan de columna);
- Instalación de piezas inadecuadas (si comenzó a observarse un volante apretado después de reparar la dirección);
- Apriete la tuerca del basculante con fuerza.
Las fugas de grasa se deben a menudo al hecho de que los retenes de aceite han agotado su vida útil. El mismo mal funcionamiento ocurre cuando la reparación es negligente (los tornillos del cárter están mal apretados) o cuando la goma de la tapa del cárter está desgastada.
La aparición de chirridos puede deberse a:
- Mayor juego en los cojinetes de las ruedas;
- Mal ajuste de los pasadores de la articulación de dirección;
- Mayor espacio libre de bujes y péndulo;
- Cojinetes agotados;
- Mala sujeción de los brazos oscilantes.
En algunos casos, la dirección no se puede reparar sin quitar la columna de dirección. Consideremos la secuencia de este procedimiento.
Cómo quitar una columna
Para desmontar la columna de dirección, necesita:
- Desconecte los terminales de la batería (para saber cómo hacer esto de manera correcta y segura, consulte en otro articulo);
- Desmontar el volante y quitar la tapa de la columna;
- Desatornille la tuerca de la parte inferior de la columna que conecta las varillas (esto requerirá una buena palanca);
- Desatornille la fijación de la estructura al larguero. Para mayor comodidad, desatornille la rueda del lado del conductor (frente);
- Desmonte el perno de apriete en la conexión estriada;
- Desenrosque el sello del eje y el eje en sí se retira al compartimiento de pasajeros.
Una vez desmontada la columna con éxito, procedemos a repararla. En algunos casos, las piezas se pueden reemplazar o toda la estructura tendrá que cambiarse por completo. Durante el proceso de reemplazo, también vale la pena comprar nuevos sellos y sujetadores (pernos y tuercas).
Al reemplazar el rodamiento, debe adherirse al mismo desmontaje de la columna. Además, el conjunto del eje con el soporte se sujeta en un tornillo de banco. Puede soltar el rodamiento sacando el eje del soporte. Si bien los golpes son efectivos con un martillo, es importante tener cuidado de no derramar el extremo del eje. Para hacer esto, puede usar un espaciador de madera, por ejemplo, un bloque de roble grueso.
Los cojinetes nuevos se instalan con la parte estrecha hacia afuera. A continuación, los productos se presionan hasta que se apoyan contra el tapón. El segundo cojinete se presiona de la misma manera, solo que esta vez el eje en sí se fija en el tornillo de banco y no en el soporte. En caso de avería de la cruz de la junta universal, toda la estructura cambia por completo.
Al final de la revisión, ofrecemos una pequeña instrucción en video sobre cómo desmontar la columna de dirección en un VAZ 2112:
Preguntas y respuestas
¿Dónde está ubicada la columna de dirección? Esta es la parte de la dirección, que se encuentra entre el volante y la cremallera de la dirección (ubicada en el compartimiento del motor y conecta las ruedas giratorias al mecanismo mediante varillas).
¿Cómo está dispuesta la columna de dirección? El eje en el que se fija el volante. La carcasa en la que se conecta la columna de dirección y el interruptor de encendido. Eje cardan con travesaño. Dependiendo de la modificación, amortiguadores, ajustes, bloqueo.
