Scopo e dispositivo del piantone dello sterzo di un'auto

Lo sterzo è incluso nel dispositivo di qualsiasi auto. Questo sistema consente di impostare la direzione di un veicolo in movimento ruotando le ruote anteriori. In alcuni modelli di autovetture moderne, il sistema di sterzo è in grado di modificare leggermente la posizione delle ruote posteriori. Di conseguenza, il raggio di sterzata è notevolmente ridotto. Puoi scoprire quanto sia importante questo parametro. da un articolo separato.

Ora ci concentreremo sul meccanismo chiave, senza il quale l'auto non girerà. Questo è il piantone dello sterzo. Consideriamo quali modifiche può avere questo meccanismo, come è regolato e anche come ripararlo o sostituirlo.

Cos'è un piantone dello sterzo per auto

Il meccanismo dello sterzo viene azionato dal guidatore tramite il volante situato nell'abitacolo. Trasmette la coppia all'azionamento delle ruote girevoli. La funzionalità di questo dispositivo influisce direttamente sulla sicurezza durante la guida. Per questo motivo, le case automobilistiche prestano molta attenzione alla qualità di questo meccanismo, che riduce al minimo il suo guasto improvviso. Nonostante la sua affidabilità, la colonna è anche soggetta a usura, quindi il conducente è obbligato a monitorare le condizioni tecniche di questo dispositivo.

 Oltre al suo scopo diretto - trasmettere la coppia dal volante ai meccanismi di rotazione dell'auto - il piantone dello sterzo funge anche da supporto per vari interruttori, che dovrebbero essere sempre a portata di mano. Questo elenco include un interruttore per luci, lavavetri e altre funzioni necessarie durante la guida. Su molti modelli, qui si trova anche il blocchetto di accensione (in alcune auto, invece, viene utilizzato il pulsante di avviamento del motore, che può essere posizionato sul pannello centrale).

Questo elemento garantisce anche una guida sicura e il suo dispositivo previene lesioni in caso di impatto frontale. Il design di un altoparlante moderno è costituito da diversi segmenti (almeno due), a causa dei quali una collisione frontale provoca la deformazione del meccanismo e non danneggia il torace del guidatore in un grave incidente.

Questo meccanismo funziona in combinazione con un cambio meccanico che converte il movimento rotatorio in movimento lineare. Parleremo delle varietà di questo nodo un po 'più tardi. Nella terminologia relativa allo sterzo, si incontra l'espressione "rapporto di trasmissione dell'UR". Questo è il rapporto tra l'angolo di sterzata e le ruote sterzanti. Questo cambio è collegato al cosiddetto trapezio. La sua funzionalità è sempre la stessa, nonostante le diverse modifiche al design.

Questo elemento di comando, tramite il sistema di tiranti dello sterzo, fa girare le ruote con un'angolazione diversa a seconda della velocità del volante. In alcuni veicoli, questo sistema inclina anche le ruote sterzanti, migliorando la manovrabilità del veicolo su tratti stradali stretti.

Il compito dello sterzo non è solo la capacità di fornire una comoda rotazione delle ruote anteriori. Un fattore importante è la capacità di riportarli nella loro posizione originale. In alcuni modelli di auto sono installati sistemi che modificano il rapporto di trasmissione della cremagliera dello sterzo. Tra le varietà - sterzo attivo AFS... Anche negli attuatori c'è sempre un leggero gioco. Sul motivo per cui è necessario, su come eliminare il suo eccesso e qual è il valore consentito di questo parametro, leggi qui.

Dispositivo piantone dello sterzo

Inizialmente, la vecchia macchina ha ricevuto uno sterzo abbastanza primitivo. Il volante era montato su un albero incernierato. L'intera struttura era in un involucro (di solito era anche di metallo). Il principio di funzionamento e la funzione del piantone dello sterzo non sono cambiati da circa cento anni. L'unica cosa è che le case automobilistiche migliorano costantemente questo meccanismo, apportando alcune modifiche al suo design, aumentando il comfort di controllo e la sicurezza durante un incidente.

1. volante; 2. Dado; 3. Piantone dello sterzo; 4. Boccola dell'espulsore; 5. Primavera; 6. Anello di contatto; 7. Interruttore indicatori di direzione; 8. Base interruttore; 9. Anello di ritegno; 10. Rondella; 11. Manicotto del cuscinetto; 12. cuscinetto; 13. Tubo piantone sterzo; 14. Manica.

Modern RK è composto da:

• Sterzo e albero intermedio;
• Manicotto di montaggio;
• Gruppo di contatto (attiva l'accensione del sistema di bordo dell'auto, che viene discusso in dettaglio in un altro articolo). Sebbene non faccia parte del diffusore stesso, questo nodo è associato ad esso;
• Ingranaggi (principali e guidati);
• Involucro;
• Blocco di montaggio del blocchetto di accensione (se non viene utilizzato un pulsante di avviamento motore separato);
• Blocco di montaggio degli interruttori situato sotto il volante;
• Torace;
• Pylnikov;
• Damper;
• Blocco albero;
• Elementi di fissaggio (bulloni, dadi, molle, staffe, ecc.);
• Trasmissione cardanica (per quali altre parti dell'auto viene utilizzato questo elemento meccanico, leggi in un'altra recensione).

La qualità delle antere è di grande importanza. Impediscono alle particelle estranee e ai detriti di entrare nei meccanismi, che causerebbero il blocco del controllo. Mentre il veicolo è in movimento, ciò porterà inevitabilmente a un incidente. Per questo motivo, la manutenzione programmata del veicolo dovrebbe includere la diagnostica delle condizioni di questi elementi.

Affinché il carico dal peso della colonna non venga imposto agli attuatori, è fissato al pannello anteriore utilizzando una staffa robusta. Anche questa parte deve essere robusta, poiché non solo assume il peso della struttura RC, ma impedisce anche che si muova a causa delle forze del guidatore.

Nel cuore del piantone dello sterzo, vengono utilizzati diversi giunti a cerniera (realizzati in acciaio altolegato), che si trovano in involucri di plastica. L'utilizzo di questo materiale garantisce il corretto funzionamento del meccanismo e previene un guasto improvviso. Inoltre, rispetto ai primi sviluppi, i moderni RC sono realizzati in modo che durante una collisione frontale l'albero si pieghi, in modo che un colpo potente non sia così pericoloso.

I requisiti chiave per un piantone dello sterzo sono:

1. Il volante deve essere saldamente fissato su di esso;
2. In caso di incidente, deve garantire la riduzione degli infortuni al conducente;
3. La capacità di facilitare il movimento dell'auto grazie alla facilità di manovra sui tratti tortuosi della strada;
4. Trasmissione precisa delle forze del conducente dal volante al volante.

RK funziona nella seguente sequenza. Il conducente gira il volante. La coppia viene trasmessa all'albero e tramite ingranaggi cardanici viene fornita all'ingranaggio conduttore. Questa parte, insieme all'ingranaggio condotto, determina il numero di giri del volante per muovere completamente le ruote. Per rendere più facile per il guidatore girare ruote grandi in un'auto pesante, questa coppia è di piccole dimensioni, il che aumenta lo sforzo sul trapezio. Nelle auto moderne vengono utilizzati diversi tipi di amplificatori per questo (leggi questo in dettaglio qui).

In questo momento, la cremagliera dello sterzo è attivata. Non approfondiremo i dettagli del funzionamento di questa unità. I dettagli sul dispositivo, il principio di funzionamento e varie modifiche dell'elemento sono già disponibili Un articolo a parte... Questo meccanismo sposta le aste dello sterzo in base alla direzione che il guidatore stesso determina.

Il movimento lineare agisce sul fuso a snodo di ciascuna ruota facendole girare. Oltre ad altre funzioni del fuso a snodo, vedere separatamente... Poiché la sicurezza di qualsiasi auto dipende dal piantone dello sterzo, è progettata in modo che i guasti al suo interno siano estremamente rari.

Il valore dell'utilizzo di un ammortizzatore di sterzo

Non tutti i modelli di piantone dello sterzo utilizzano un ammortizzatore. È piuttosto un'attrezzatura aggiuntiva che offre un maggiore comfort durante la guida di un'auto. L'utilizzo di questo elemento è dovuto alla scarsa qualità del fondo stradale, a causa della quale si generano vibrazioni nello sterzo ad alta velocità. Questo meccanismo sarà certamente nei veicoli fuoristrada, ma può anche essere equipaggiato con autovetture.

L'ammortizzatore di sterzo smorza le vibrazioni che si verificano quando le ruote colpiscono dossi o buche. È più probabile che una strada di campagna corrisponda a questa descrizione. Nonostante il fatto che l'RC con un ammortizzatore costerà di più rispetto alla modifica classica, in questo caso il fine giustifica i mezzi. Ci sono diverse ragioni per questo:

1. Quando il volante vibra durante la guida, il guidatore è teso e deve regolare costantemente la posizione del volante, poiché sembra che l'auto stia andando fuori strada.
2. Poiché il telaio e lo sterzo sono in grado di modificare nel tempo gli angoli di posizione di alcuni elementi, è necessario regolarli periodicamente. Questa procedura si chiama allineamento ruote (leggi come si fa) in un'altra recensione). Di solito, questa procedura viene eseguita a un intervallo corrispondente a 15-30 mila chilometri, a seconda del modello di auto. Se nello sterzo viene utilizzato un elemento ammortizzatore, questa regolazione può essere eseguita molto più tardi.

Tuttavia, questo meccanismo presenta uno svantaggio. Di solito, quando appare un rinculo nel volante, il guidatore si rende conto che l'auto è entrata in una strada instabile e, per motivi di sicurezza delle ruote, rallenta. Poiché l'ammortizzatore smorza le vibrazioni nelle aste dello sterzo, il contenuto delle informazioni sullo sterzo è ridotto e il conducente deve concentrarsi su altri parametri che indicano la guida su una superficie stradale irregolare. Ma ci si abitua rapidamente, quindi questo fattore non è critico, per cui una tale modifica dell'RC non dovrebbe essere utilizzata.

Caratteristiche dell'unità e del design

Il design di un piantone dello sterzo moderno può avere elementi aggiuntivi. L'elenco include:

1. Bloccasterzo;
2. Meccanismi di regolazione.

A spese del bloccasterzo: questo è un dispositivo esterno che consente al proprietario dell'auto di bloccare l'albero del piantone in modo che nessun altro possa rubare l'auto. Questo elemento si riferisce al sistema di sicurezza dell'auto (per maggiori dettagli su quali altri mezzi possono proteggere l'auto dai furti, leggi qui). Il dispositivo di blocco include un tappo con un blocca disco. Il blocco non viene rimosso, ma viene fissato all'albero durante l'assemblaggio dell'auto sul trasportatore. Lo sblocco avviene con la chiave di accensione inserita nel blocchetto di accensione e piccoli giri del volante.

Il dispositivo del moderno RC include anche meccanismi che consentono di modificare la posizione dell'altoparlante. Nella maggior parte dei casi, l'inclinazione della struttura viene regolata, ma in alcune auto è presente anche una regolazione della partenza del volante. La versione economica ha un principio di funzionamento meccanico. Ma nei modelli più avanzati, questo processo è controllato dall'elettronica (dipende dalla configurazione del veicolo).

Se il sistema di bordo dell'auto ha una memoria della posizione di RK, sedili e specchietti laterali, quindi con un sistema di accensione attivo, il guidatore regola la posizione di tutti questi elementi in base ai suoi parametri. Dopo che il motore è stato spento e il guidatore ha disattivato l'accensione, gli azionamenti elettrici di tutti questi elementi li portano alla posizione standard. Questa impostazione automatica rende più facile per il conducente salire / scendere dal veicolo. Non appena si inserisce la chiave e si attiva l'accensione, l'elettronica imposterà l'ultimo valore.

Come accennato poco prima, la trasmissione della coppia può essere effettuata in diversi modi. Considera tre tipi di connessioni tra l'albero RK e il trapezio dello sterzo. Ogni tipo di struttura ha il suo valore di efficienza.

"Gear-rack"

Questa modifica è considerata ottimale ed è più spesso utilizzata nelle auto moderne. Questo design è utilizzato nei veicoli con sospensioni a ruote pivottanti indipendenti. Il meccanismo di sterzo a cremagliera e pignone include l'alloggiamento della cremagliera dello sterzo e la trasmissione meccanica dal pignone alla cremagliera. Il sistema funziona come segue.

L'ingranaggio è fissato all'albero del piantone dello sterzo. È permanentemente impegnato con i denti della cremagliera. Quando il conducente gira il volante, l'ingranaggio ruota con l'albero. Il collegamento a cremagliera consente la trasformazione dei movimenti rotatori in quelli lineari. Grazie a ciò, il personale si sposta a sinistra / destra. Le aste dello sterzo sono fissate alla cremagliera dello sterzo, che sono fissate alle articolazioni dello sterzo delle ruote mediante cerniere.

Tra i vantaggi di questo meccanismo ci sono:

1. Alta efficienza;
2. Semplicità di costruzione;
3. Il design ha un numero limitato di aste e giunti;
4. Dimensioni compatte;
5. Costo accessibile del nuovo meccanismo;
6. Affidabilità del lavoro.

Gli svantaggi includono la forte sensibilità del meccanismo alle caratteristiche del manto stradale. Qualsiasi urto o foro trasmetterà sicuramente vibrazioni al volante.

"Worm-roller"

Questo design è stato utilizzato nelle auto più vecchie. Rispetto alla modifica precedente, questo meccanismo ha un'efficienza inferiore e un design più complesso. Può essere trovato nei meccanismi dello sterzo di modelli di auto domestiche, autocarri leggeri e autobus. Il design di tale trasmissione consiste in:

• Vala;
• Trasmissione a vite senza fine e a rulli;
• Carter;
• Bipiede dello sterzo.

Come per la modifica menzionata in precedenza, il rullo e la vite senza fine dell'albero sono permanentemente impegnati. La parte inferiore dell'albero è realizzata sotto forma di un elemento a vite senza fine. Un rullo è installato sui suoi denti, fissato all'albero del braccio dello sterzo. Queste parti si trovano nel basamento del meccanismo. I movimenti di rotazione dell'albero vengono convertiti in quelli di traslazione, grazie ai quali le parti trapezoidali cambiano l'angolo di rotazione delle ruote.

Il design del worm ha i seguenti punti positivi:

1. Le ruote possono essere ruotate con un angolo maggiore rispetto alla marcia precedente;
2. Quando si guida su strade sconnesse, gli urti vengono smorzati;
3. Il conducente può fare grandi sforzi per girare le ruote e la trasmissione non sarà influenzata (particolarmente importante per camion e altri veicoli di grandi dimensioni);
4. A causa dell'ampio angolo di sterzata, l'auto ha una buona manovrabilità.

Nonostante questi vantaggi, lo sterzo a vite senza fine presenta diversi svantaggi significativi. In primo luogo, questo design è costituito da un numero maggiore di parti che devono essere regolate. In secondo luogo, a causa della complessità del dispositivo, questa modifica dello sterzo è molto più costosa rispetto all'analogo precedente.

Tipo di vite

Secondo il principio di funzionamento, il meccanismo a vite è simile alla versione a vite senza fine. Il design di questa modifica consiste in:

• Albero dello sterzo filettato;
• Noccioline;
• Cremagliera;
• Braccio dello sterzo con un settore dentato.

Al momento di girare il volante, i denti dell'elica girano. Un dado si muove lungo di loro. Per ridurre l'attrito tra i denti di queste due parti, i rulli sono posizionati tra di loro. Grazie a ciò, la coppia di viti ha una lunga durata. Il movimento del dado mette in moto il settore dentato del braccio dello sterzo, che è collegato con i denti esterni del dado. Questo sposta le aste dello sterzo e gira le ruote.

Questa trasmissione offre la massima efficienza. Tipicamente, una tale trasmissione può essere trovata nello sterzo di camion, autobus e auto di lusso.

Come e dove è attaccato il piantone dello sterzo

Come accennato in precedenza, il piantone dello sterzo non è solo in grado di trasmettere diverse quantità di coppia dal volante ai volanti. Deve anche resistere a notevoli sollecitazioni meccaniche dalle mani del conducente. Ogni automobilista ha la sua forza fisica e le case automobilistiche eseguono la fissazione più forte possibile della cassa del meccanismo. La ragione di ciò è l'abitudine di molti guidatori di lasciare l'auto, usando il volante come un bracciolo o una maniglia per la quale tengono.

Affinché la struttura rimanga in posizione nel caso di un proprietario di un'auto fisicamente forte, non è montata sul cruscotto, ma sul pannello anteriore della carrozzeria utilizzando una potente staffa. Questo nodo non ha bisogno di essere controllato periodicamente. Ma se il conducente ha notato un contraccolpo della struttura stessa (non del volante), è necessario prestare attenzione al suo fissaggio in modo che nel momento sbagliato la struttura non cada, anche se ciò accade estremamente raramente, e quindi dopo riparazioni disattenti .

Regolazione del piantone dello sterzo

Se l'auto ha un piantone dello sterzo regolabile, anche un principiante può gestire la regolazione del volante. Per fare ciò, devi prendere una posizione comoda al posto di guida e regolarlo prima (per come farlo correttamente, leggi qui). Quindi il fermo di regolazione viene schiacciato e la colonna viene spostata in una posizione comoda. Il fattore chiave qui è la posizione della mano.

Se metti entrambe le mani sulla parte superiore del volante, in uno stato esteso non devono toccare il volante con i palmi delle mani, ma con l'articolazione del polso. In questo caso, l'autista si troverà a suo agio alla guida del veicolo. Per ulteriori informazioni su come tenere correttamente il volante (questo vale per i principianti), c'è Un articolo a parte.

Quando si regola la posizione del PK, è imperativo che la macchina sia ferma. In nessun caso dovresti farlo mentre l'auto è in movimento. Dopo la regolazione, è necessario assicurarsi che la struttura sia saldamente fissata. Per fare ciò, è sufficiente spingere leggermente il volante e tirarlo verso di te. Nei modelli con azionamento elettrico, questa procedura è ancora più semplice: premendo il tasto corrispondente.

Come riparare il piantone dello sterzo?

Nonostante il fatto che RK sia un meccanismo affidabile, a volte si verificano malfunzionamenti, che in nessun caso dovrebbero essere ignorati. Il primo vero segnale di avvertimento è la comparsa di un maggiore gioco assiale o gioco libero nell'aereo. Nel primo caso, questo è un segno di un malfunzionamento della connessione spline o dello sviluppo delle cerniere. Nel secondo, ci sono problemi con il fissaggio alla staffa.

Oltre all'aumento del gioco, i sintomi di uno sterzo difettoso includono:

• Forte rotazione del volante;
• Scricchiolii durante la guida di un'auto;
• Perdita di grasso.

Se il volante gira stretto durante la guida (quando l'auto è ferma, nei modelli senza servosterzo il volante girerà sempre saldamente), dovresti cercare il motivo in:

• Errata regolazione dell'allineamento delle ruote;
• Deformazione di una parte specifica della forza di trasmissione del meccanismo (può essere un trapezio, una cremagliera dello sterzo o un cardano della colonna);
• Installazione di parti inadatte (se si è iniziato a osservare un volante stretto dopo aver riparato lo sterzo);
• Serrare saldamente il dado del forcellone.

La perdita di grasso è spesso dovuta al fatto che i paraolio hanno esaurito la loro vita utile. Lo stesso malfunzionamento si verifica quando la riparazione è negligente (i bulloni del carter sono mal serrati) o quando la gomma del coperchio del carter è usurata.

La comparsa di cigolii può essere dovuta a:

• Gioco aumentato nei cuscinetti delle ruote;
• Cattivo fissaggio dei perni di collegamento dello sterzo;
• Maggiore gioco di boccole e pendolo;
• Cuscinetti esausti;
• Scarso fissaggio dei bracci oscillanti.

In alcuni casi, lo sterzo non può essere riparato senza rimuovere il piantone dello sterzo. Consideriamo la sequenza di questa procedura.

Come rimuovere una colonna

Per smontare il piantone dello sterzo, hai bisogno di:

• Scollegare i terminali della batteria (per informazioni su come farlo in modo corretto e sicuro, vedere in un altro articolo);
• Smontare il volante e rimuovere il rivestimento della colonna;
• Svitare il dado dal fondo della colonna che collega le aste ad essa (questo richiederà una buona leva);
• Svitare il fissaggio della struttura al longherone. Per comodità, svitare la ruota dal lato conducente (anteriore);
• Smontare il bullone di serraggio sulla connessione scanalata;
• Svitare la tenuta dell'albero e l'albero stesso viene rimosso nell'abitacolo.

Dopo che la colonna è stata smantellata con successo, si procede alla riparazione. In alcuni casi, le parti possono essere sostituite o l'intera struttura dovrà essere cambiata completamente. Durante il processo di sostituzione, vale anche la pena acquistare nuove guarnizioni e dispositivi di fissaggio (bulloni e dadi).

Quando si sostituisce il cuscinetto, è necessario attenersi allo stesso smontaggio della colonna. Inoltre, il gruppo albero con la staffa è bloccato in una morsa. È possibile rilasciare il cuscinetto facendo cadere l'albero fuori dalla staffa. Sebbene i colpi siano efficaci con un martello, è importante fare attenzione a non rovesciare l'estremità dell'asta. Per fare questo, puoi usare un distanziatore di legno, ad esempio un grosso blocco di quercia.

I nuovi cuscinetti sono installati con la parte stretta verso l'esterno. Successivamente, i prodotti vengono premuti fino a quando non poggiano contro il tappo. Il secondo cuscinetto viene premuto allo stesso modo, solo che questa volta l'albero stesso è fissato nella morsa e non nella staffa. Se la croce del giunto universale è rotta, l'intera struttura cambia completamente.

Alla fine della recensione, offriamo un piccolo video di istruzioni su come smontare il piantone dello sterzo su un VAZ 2112:

Rimozione e installazione della cremagliera dello sterzo Lada 112 VAZ 2112

Domande e risposte:

Dove si trova il piantone dello sterzo? Questa è la parte dello sterzo, che si trova tra il volante e la cremagliera dello sterzo (situata nel vano motore e collega le ruote piroettanti al meccanismo tramite aste).

Come è disposto il piantone dello sterzo? L'albero su cui è fissato il volante. L'alloggiamento su cui sono fissati gli interruttori del piantone dello sterzo e l'interruttore di accensione. Albero cardanico con traversa. A seconda della modifica, ammortizzatori, regolazioni, bloccaggio.