In che modo il servosterzo influisce sulla cremagliera e sul pignone?
Nelle auto moderne, le prestazioni e l'affidabilità del sistema di sterzo influenzano direttamente la sicurezza e la maneggevolezza di guida. Come uno dei componenti principali del sistema di sterzo, la cremagliera e il pignone hanno il compito fondamentale di convertire l'operazione di sterzo del conducente in rotazione degli pneumatici. Con l'introduzione della tecnologia del servosterzo, i metodi di lavoro e le condizioni di carico della cremagliera e del pignone sono cambiati in modo significativo.
Quindi, come influisce il servosterzo?cremagliera e pignone? Inoltre, da quali componenti è costituito il sistema sterzante di un'auto e quali sono le rispettive funzioni?
Quali sono i principi fondamentali del servosterzo?
Per capire come il servosterzo influisce sulla cremagliera e sul pignone, è necessario innanzitutto comprendere i principi di base di un sistema di servosterzo. La funzione principale del sistema di servosterzo è quella di fornire ulteriore assistenza di potenza in modo che il conducente non debba esercitare troppa forza quando gira il volante, migliorando così il comfort di guida e la controllabilità del veicolo.
Il meccanismo di funzionamento del servosterzo:
1. Servosterzo idraulico:Il sistema di servosterzo idraulico pressurizza l'olio idraulico tramite una pompa idraulica e lo invia al cilindro di potenza nella cremagliera dello sterzo. Quando il conducente gira il volante, l'olio idraulico muove il pistone, fornendo assistenza alla potenza e rendendo più facile la sterzata.
2. Servosterzo elettrico:Il sistema di servosterzo elettrico fornisce assistenza tramite un motore elettrico. Quando il conducente gira il volante, il sensore rileva l'angolo di rotazione e la coppia del volante. L'unità di controllo elettronico (ECU) controlla il funzionamento del motore elettrico in base ai dati del sensore per assistere il conducente nel completamento dell'operazione di sterzo.
Indipendentemente dal tipo di sistema di servosterzo, il loro scopo principale è quello di ridurre il carico operativo del conducente tramite un'ulteriore assistenza di potenza. È proprio grazie all'introduzione di questa assistenza di potenza che le condizioni di lavoro della cremagliera e del pignone sono state notevolmente ottimizzate.
In che modo il servosterzo influisce sulla cremagliera e sul pignone?
La cremagliera e il pignone sono i componenti meccanici principali del sistema di sterzo. Sono direttamente responsabili della conversione del moto rotatorio del volante nel moto di sterzata delle ruote. In un sistema di sterzo meccanico tradizionale, la cremagliera e il pignone devono sopportare tutta la coppia esercitata dal conducente, il che significa che sopporteranno un grande carico meccanico durante il processo di sterzata. Tuttavia, l'introduzione del servosterzo ha cambiato significativamente questa situazione.
1. Ridurre il carico meccanico:
In un sistema di sterzo manuale tradizionale, la cremagliera e il pignone devono resistere alla coppia esercitata direttamente dal conducente. Questo effetto meccanico diretto spesso porta a una maggiore usura della cremagliera e del pignone, specialmente quando è richiesta una sterzata frequente o a bassa velocità.
Il sistema di servosterzo riduce notevolmente il carico meccanico sulla cremagliera e pignone fornendo ulteriore assistenza di potenza. Nel sistema di servosterzo idraulico, l'assistenza idraulica fornita dalla pompa idraulica condivide la forza esercitata dal conducente, in modo che la cremagliera e il pignone siano sollecitati in modo più uniforme durante la sterzata e riducano il tasso di usura. Allo stesso modo, l'assistenza del motore elettrico nel sistema di servosterzo elettrico svolge un ruolo simile.
2. Migliorare la reattività del sistema di sterzo:
Il sistema di servosterzo non solo riduce il carico meccanico, ma migliora anche la reattività del sistema di sterzo. Senza servosterzo, il conducente deve applicare una forza maggiore per girare il volante, il che può causare ritardi nelle operazioni di sterzata. Tuttavia, con l'assistenza del servosterzo, le operazioni di sterzata diventano più facili e rapide, il che significa che la cremagliera e il pignone rispondono più rapidamente ai comandi del conducente, migliorando l'esperienza di guida complessiva.
3. Migliorare la maneggevolezza del veicolo:
La natura servoassistita del sistema di servosterzo consente alla cremagliera e al pignone di mantenere una buona maneggevolezza su un intervallo di velocità più ampio. Quando si guida a basse velocità, il sistema di servosterzo fornisce un'assistenza elevata in modo che il conducente possa sterzare facilmente, mentre quando si guida ad alte velocità, l'assistenza verrà opportunamente ridotta per garantire la precisione dello sterzo. Questa funzione di assistenza variabile non solo migliora la maneggevolezza del veicolo, ma prolunga anche la durata della cremagliera e del pignone.
Di quali componenti è composto il sistema sterzante di un'auto?
Dopo aver compreso l'impatto del servosterzo sulla cremagliera e pignone, diamo un'occhiata alla struttura complessiva del sistema di sterzo dell'auto. Il sistema di sterzo è composto da più componenti e le rispettive funzioni si completano a vicenda per garantire le prestazioni di sterzo del veicolo in diverse condizioni di guida.
1. Volante:
Il volante è l'interfaccia diretta tra il conducente e l'sistema di sterzoQuando il conducente gira il volante, l'albero dello sterzo trasmette questo movimento rotatorio alla scatola dello sterzo, avviando così l'intero processo di sterzata.
2. Piantone dello sterzo e albero dello sterzo:
Il piantone dello sterzo (o albero dello sterzo) collega il volante e la scatola dello sterzo ed è responsabile della trasmissione del moto rotatorio del volante alla scatola del cambio. Il piantone dello sterzo nelle auto moderne è solitamente progettato con una certa funzione anticollisione per assorbire l'impatto e proteggere il conducente in caso di collisione.
3. Scatola dello sterzo (ingranaggi e cremagliera):
Il cambio dello sterzo è il componente principale dell'intero sistema di sterzo. È costituito da pignone e cremagliera. Quando l'albero dello sterzo trasmette il moto rotatorio del volante al pignone, il pignone scorre lungo la cremagliera, convertendo così il moto rotatorio in moto lineare laterale, spingendo così le ruote anteriori a girare.
4. Tiranti (tiranti incrociati e tiranti dritti):
Il tirante è un componente importante che collega la cremagliera dello sterzo alle ruote. Il tirante (o gruppo tirante) trasmette il movimento laterale della cremagliera al tirante dritto, che è poi collegato al braccio del fuso a snodo e infine trasmette questo movimento alle ruote. Attraverso un sistema di tiranti, il movimento della cremagliera viene convertito nell'angolo di sterzata delle ruote.
5. Fuso a snodo e mozzo:
Il fuso a snodo è un componente chiave che collega il tirante e la ruota. Controlla l'angolo di sterzata della ruota tramite l'albero dello sterzo e il mozzo. Il design strutturale del fuso a snodo svolge un ruolo importante nella reattività del sistema di sterzo e nell'angolo di sterzata delle ruote.
6. Pompa del servosterzo e cilindro di potenza (sistema di servosterzo idraulico):
Nel sistema di sterzo idraulico, la pompa del servosterzo è responsabile di fornire pressione idraulica all'intero sistema, mentre il cilindro di potenza è responsabile della conversione della pressione idraulica in movimento meccanico per aiutare la cremagliera dello sterzo a completare l'operazione di sterzata.
7. Motore e sensori (sistema di servosterzo elettrico):
Nel sistema di servosterzo elettrico, il motore elettrico sostituisce la funzione della pompa idraulica e fornisce potenza alla cremagliera dello sterzo. Il sensore è responsabile del rilevamento dell'angolo di rotazione e della coppia del volante e della trasmissione dei dati alla centralina elettronica (ECU) per controllare il funzionamento del motore elettrico.
8. Unità di controllo elettronico (ECU):
L'unità di controllo elettronico è il "brain" del sistema di servosterzo elettrico. Regola il funzionamento del motore elettrico in tempo reale in base ai dati dei sensori per fornire un'assistenza di sterzata ottimale. Questo sistema di controllo intelligente consente al veicolo di mantenere buone prestazioni di sterzata in diverse condizioni di guida.
Cooperazione complessiva del sistema di sterzo
I vari componenti del sistema di sterzo di un'auto lavorano a stretto contatto per garantire la sicurezza e il comfort dello sterzo del veicolo in varie condizioni di guida. Attraverso il volante e il piantone dello sterzo, l'operazione del conducente viene trasmessa al cambio dello sterzo, dove la cremagliera e il pignone convertono questa operazione in movimento di sterzata delle ruote. Con l'aiuto del sistema di servosterzo, il carico sulla cremagliera e il pignone viene ridotto e l'efficienza di lavoro e la velocità di risposta dell'intero sistema vengono migliorate.
Inoltre, che si tratti di un sistema di servosterzo idraulico o di un sistema di servosterzo elettrico, la loro servoassistenza migliora notevolmente la comodità di guida. Soprattutto durante la guida a lungo termine o in condizioni stradali complesse, le caratteristiche di servoassistenza del sistema di servosterzo possono ridurre efficacemente l'affaticamento alla guida e migliorare la sicurezza di guida.
