Perché la contaminazione dell'olio idraulico e il degrado della pompa dello sterzo danneggiano la cremagliera dello sterzo?
Nelle automobili moderne, ilsistema di servosterzo idraulicoè una parte importante per garantire un controllo fluido del veicolo e i componenti principali di questo sistema includono olio idraulico, pompa dello sterzo e cremagliera dello sterzo. La pulizia dell'olio idraulico e le prestazioni della pompa dello sterzo sono direttamente correlate al funzionamento efficace dell'intero sistema di servosterzo. La contaminazione dell'olio idraulico e il degrado della pompa dello sterzo non solo riducono la precisione dello sterzo, ma possono anche causare danni irreversibili ai componenti chiave, in particolare alla cremagliera dello sterzo.
In questo articolo analizzeremo i motivi per cui la contaminazione dell'olio idraulico e il degrado della pompa dello sterzo danneggiano la cremagliera dello sterzo e i meccanismi coinvolti in questo processo.
Come funziona il sistema di servosterzo idraulico?
Per capire perché la contaminazione dell'olio idraulico e il degrado della pompa dello sterzo possono danneggiare la cremagliera dello sterzo, è necessario innanzitutto comprendere il principio di funzionamento di base del sistema di servosterzo idraulico.
Il sistema di servosterzo idraulico aiuta il conducente a controllare facilmente il volante trasmettendo pressione tramite olio idraulico. Durante il processo di sterzata, la pompa dello sterzo è responsabile della pressurizzazione dell'olio idraulico e dell'invio dell'olio nella camera di lavoro nella cremagliera dello sterzo per generare potenza, riducendo così l'input fisico del conducente durante la sterzata. L'olio idraulico svolge un ruolo chiave nell'intero sistema e i suoi effetti di lubrificazione e raffreddamento influenzano direttamente il normale funzionamento della cremagliera dello sterzo.
I componenti principali includono:
● Olio idraulico: come mezzo per trasmettere la pressione, assicurando il regolare funzionamento del sistema.
● Pompa dello sterzo: crea la pressione richiesta dal sistema pompando olio idraulico.
● Cremagliera e pignone dello sterzo: trasmette la forza sterzante per sterzare le ruote anteriori.
Che effetto ha la contaminazione dell'olio idraulico sulla cremagliera dello sterzo?
Contaminazione da particelle
La pulizia dell'olio idraulico è uno dei fattori importanti che influenzano la durata del sistema di servosterzo idraulico. Normalmente, l'olio idraulico dovrebbe essere mantenuto pulito per garantire che circoli senza problemi nel sistema ed eserciti appieno i suoi effetti di lubrificazione e anticorrosione. Tuttavia, quando l'olio idraulico è contaminato da contaminanti esterni come polvere, particelle metalliche, ruggine, ecc., queste minuscole particelle entreranno in ogni componente del sistema di sterzo con l'olio idraulico, in particolare la cremagliera e il pignone dello sterzo.
● Maggiore attrito: le particelle nei contaminanti aumentano l'attrito tra la cremagliera dello sterzo e il pignone nell'olio idraulico. Nel tempo, le particelle consumeranno la superficie della cremagliera come carta vetrata, facendole perdere gradualmente la sua fluidità di funzionamento. Soprattutto nel punto di accoppiamento tra la cremagliera e il pignone, l'attrito continuo può causare affaticamento del materiale e produrre segni di usura.
● Usura: quando le particelle entrano nel punto di contatto tra la cremagliera e il pignone, possono accelerare l'usura meccanica tra i due, riducendone così la precisione e causando una sensazione di allentamento o instabilità durante la sterzata. Questa usura non solo influirà sulla maneggevolezza del sistema di sterzo, ma deteriorerà ulteriormente la durata dell'intero sistema.
Ossidazione e deterioramento dell'olio idraulico
L'esposizione prolungata ad ambienti ad alta temperatura e alta pressione causerà la graduale ossidazione e decomposizione dell'olio idraulico e i sottoprodotti potrebbero includere sostanze acide e sedimenti. Quando l'olio idraulico si deteriora, le sue prestazioni di lubrificazione diminuiscono in modo significativo e la sua corrosività aumenta. Questi sottoprodotti chimici influenzeranno anche ilcremagliera dello sterzo.
● Guasto della lubrificazione: quando l'olio idraulico si deteriora, la sua viscosità e le prestazioni di lubrificazione diminuiscono e la cremagliera dello sterzo potrebbe non avere una protezione di lubrificazione sufficiente durante il funzionamento, aumentando così l'attrito tra le parti metalliche. Le superfici della cremagliera e dell'ingranaggio entreranno direttamente in contatto a causa della mancanza di lubrificazione, con conseguente rapida usura.
● Problema di corrosione: l'olio idraulico ossidato può produrre sostanze corrosive, che aggraveranno la corrosione della cremagliera e del pignone, soprattutto se la cremagliera è realizzata con materiali metallici di qualità inferiore, la velocità di corrosione sarà più rapida, influenzando il normale funzionamento dell'intero sistema di sterzo.
Quale effetto ha il calo delle prestazioni della pompa dello sterzo sulla cremagliera dello sterzo?
Pressione insufficiente
La pompa dello sterzo è responsabile di fornire una pressione sufficiente all'intero sistema idraulico per garantire che l'olio idraulico possa spingere efficacemente la cremagliera dello sterzo. Tuttavia, quando le prestazioni della pompa dello sterzo diminuiscono, la portata e la pressione dell'olio idraulico saranno influenzate.
● Servoassistenza indebolita: quando la pompa dello sterzo non riesce a fornire una pressione sufficiente, l'effetto di servoassistenza del sistema di sterzo sarà notevolmente ridotto e il conducente dovrà applicare più forza per completare l'operazione di sterzo. Una forza di azionamento eccessiva verrà applicata direttamente alla cremagliera e al pignone dello sterzo, accelerandone l'usura.
● Fluttuazioni di pressione instabili: se la pressione di uscita della pompa dello sterzo fluttua in modo instabile, ciò causerà un flusso di olio idraulico alto e basso. Questo ambiente idraulico instabile produrrà una forza irregolare sulla cremagliera e sul pignone, con conseguenti pressioni diverse sulla cremagliera in diverse operazioni, accelerandone così la perdita.
Usura interna della pompa dello sterzo
Le lame o gli ingranaggi all'interno della pompa dello sterzo possono usurarsi a causa di affaticamento o lubrificazione insufficiente durante l'uso a lungo termine. Quando la pompa dello sterzo stessa è usurata, i detriti metallici al suo interno entreranno nel sistema con l'olio idraulico e diventeranno un contaminante nell'olio idraulico.
● Impatto dei detriti metallici: una volta che i detriti metallici generati dalla pompa dello sterzo entrano nella cremagliera e nell'ingranaggio dello sterzo, aggraveranno l'usura di queste parti. I detriti metallici sono spesso più distruttivi delle normali particelle contaminanti perché sono più duri e affilati, il che può causare un'usura meccanica più rapida.
● Diminuzione dell'efficienza della pompa e risposta lenta della cremagliera: quando l'efficienza della pompa dello sterzo diminuisce a causa dell'usura interna, la velocità di risposta della cremagliera dello sterzo diventa lenta, il che non solo influisce sull'esperienza di guida, ma può anche sottoporre la cremagliera a uno stress meccanico eccessivo in condizioni di carico elevato, accelerandone ulteriormente il danneggiamento.
In che modo la contaminazione dell'olio idraulico e i danni alla pompa dello sterzo accelerano i danni alla cremagliera?
La contaminazione dell'olio idraulico e il calo delle prestazioni della pompa dello sterzo solitamente non esistono indipendentemente. Spesso interagiscono tra loro e accelerano il danneggiamento della cremagliera dello sterzo.
Squilibrio di pressione e accumulo di contaminanti
Quando la pompa dello sterzo non riesce a fornire una pressione stabile a causa del calo delle prestazioni, la portata e la pressione dell'olio idraulico oscilleranno. Ciò non solo influisce sul normale funzionamento del sistema idraulico, ma provoca anche l'accumulo di contaminanti nelle aree a bassa portata. Quando questi contaminanti si accumulano nel punto di contatto della cremagliera dello sterzo e dell'ingranaggio, il tasso di usura locale verrà notevolmente accelerato.
Guasto della lubrificazione e aumento dello stress meccanico
Quando l'olio idraulico è seriamente contaminato o la pompa dello sterzo è danneggiata, la capacità di lubrificazione nel sistema idraulico sarà notevolmente ridotta. In questo momento, il contatto metallico tra la cremagliera e l'ingranaggio aumenterà e le parti meccaniche prive di lubrificazione saranno sottoposte a maggiore stress durante il funzionamento. Nel tempo, crepe, graffi e persino rotture potrebbero apparire sulla superficie della cremagliera e dell'ingranaggio, portando infine al guasto del sistema.
I doppi effetti della corrosione e dell'usura
Il deterioramento e la contaminazione dell'olio idraulico accelereranno la corrosione della cremagliera dello sterzo, mentre i detriti metallici e le fluttuazioni di pressione generate dal deterioramento delle prestazioni della pompa dello sterzo aggraveranno ulteriormente l'usura della cremagliera. I doppi effetti della corrosione e dell'usura causeranno una significativa diminuzione dell'operabilità del sistema di sterzo e alla fine porteranno a danni strutturali alla cremagliera.
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