Nomeação dos principais elementos da direção. Direção de um carro. Princípios operacionais gerais
19/03/2013 às 05:03
Este é o elemento principal do sistema de direção, conectando o eixo do volante e a articulação da direção.
O mecanismo de direção desempenha as seguintes funções:
– aumento do esforço aplicado a um volante;
– transferência de esforços para uma unidade de direção;
– retorno de um volante em uma posição neutra, no momento da remoção do carregamento e ausência de resistência.
O mecanismo de direção é uma transmissão mecânica, ou seja, uma caixa de câmbio. O principal parâmetro do mecanismo de direção é a relação de transmissão, que é determinada pela relação entre o número de dentes da engrenagem acionada e o número de dentes da engrenagem de acionamento.
Existem três tipos de mecanismos de direção do sistema de direção, dependendo do tipo transmissão mecânica: cremalheira, sem-fim, parafuso.
1. Direção de cremalheira e pinhão
Projeto
Este é o tipo mais comum de caixa de direção instalada em carros de passeio. O mecanismo de direção de cremalheira e pinhão consiste em:
- engrenagens montadas no eixo do volante;
- uma cremalheira do tipo engrenagem conectada a uma engrenagem.
O mecanismo de cremalheira e pinhão é estruturalmente simples, possui alta eficiência e alta rigidez. No entanto, tal mecanismo é sensível a cargas de choque devido a irregularidades da estrada e é propenso a vibrações. Este tipo de mecanismo é instalado em veículos com tração dianteira com suspensão independente das rodas direcionais.
Princípio da Operação
1. Com volante cremalheira de direção move para a esquerda e para a direita.
2. Com o movimento da cremalheira de direção, a haste de direção presa a ela se move e a roda do carro gira.
2. Direção de engrenagem sem fim
Projeto
O mecanismo do worm consiste em:
- verme globoide (verme com diâmetro variável);
– eixo de direção;
- rolo.
Uma alavanca (bipé) é instalada no eixo do rolo atrás da caixa da caixa de direção, que é conectada às hastes da caixa de direção.
O mecanismo sem-fim é menos sensível a cargas de choque, proporcionando grandes ângulos girando as rodas, resultando em melhor manobrabilidade do veículo. Mas a engrenagem helicoidal é difícil de fabricar e seu custo é alto. Este mecanismo requer ajustes periódicos devido à um grande número conexões.
Engrenagem sem-fim é usada em veículos cross-country com suspensão dependente de rodas de direção e caminhões leves.
Princípio da Operação
1. Com a rotação do volante, o rolete se move ao longo do sem-fim (correndo), o bipé oscila.
2. A articulação da direção se move, fazendo com que as rodas girem.
3. Parafuse a engrenagem de direção
Projeto
O design do mecanismo de parafuso inclui:
– o parafuso em um eixo de volante;
- uma porca que se move ao longo do parafuso;
- cremalheira, cortada em uma porca;
- um setor de engrenagem que está conectado ao trilho;
- braço de direção localizado no eixo do setor.
A principal característica do mecanismo do parafuso é que o parafuso e a porca são conectados por meio de esferas, o que leva a um menor atrito e desgaste do par.
A estrutura geral e o princípio de operação do sistema de direção de um carro, como muitos outros veículos modernos, podem ser descritos a seguir. A direção tem tirantes, uma direção de cremalheira e pinhão ou engrenagem helicoidal e uma coluna de direção terminando em um volante. O sistema funciona de forma bastante simples: ao atuar no volante, a força é transmitida através do mecanismo de direção para as hastes de direção, que são conectadas de forma articulada aos braços da suspensão, o que leva a uma mudança na trajetória do carro. Além disso, o volante informa o motorista sobre a condição da superfície da estrada, determinada pela quantidade de força aplicada ao volante. Se você não levar em consideração o tamanho do volante em carros esportivos, o diâmetro do volante para a maioria dos carros está na faixa de 38 a 42,5 cm.
O volante é conectado ao mecanismo de direção por meio de uma coluna de direção de segurança, que possui várias juntas universais. A segurança contra lesões reside no fato de que, em caso de colisão frontal em alta velocidade, ela (a coluna) se dobra, reduzindo assim a gravidade dos ferimentos infligidos ao motorista. Os carros modernos são equipados com ajuste elétrico ou mecânico da coluna de direção para se adaptar à altura do motorista. A mudança é realizada tanto na direção vertical quanto ao longo do comprimento, ou em duas direções. A proteção antifurto também é fornecida bloqueando a coluna de direção elétrica ou mecanicamente.
O mecanismo de direção desempenha o papel de multiplicador dos esforços aplicados pelo motorista no volante com posterior distribuição da carga no mecanismo de direção. O tipo de caixa de direção mais utilizado em carros é o seu design de sem-fim e cremalheira e pinhão, sendo a primeira opção mais usada em carros do século passado. A versão de cremalheira e pinhão é uma engrenagem cilíndrica que é integrada ao eixo e se move ao longo da cremalheira, que é conectada de forma articulada às hastes de direção. Quando a posição do volante muda em um determinado ângulo, a cremalheira se move em um plano horizontal e gira as rodas através das hastes. Um par de cremalheiras está localizado na caixa da caixa de engrenagens, localizada no chassi auxiliar da suspensão.
Alguns carros estão equipados com um mecanismo de direção com uma relação de transmissão variável, onde é usada uma cremalheira com um perfil de dente diferente: na zona próxima de zero, os dentes têm a forma de um triângulo e, mais perto das bordas, parecem um trapézio. O desenho da cremalheira com diferentes geometrias de dentes contribui para alterar a relação de transmissão no par cremalheira, reduzindo o ângulo de direção. Graças a esse esquema, a condução é muito mais conveniente, mais dinâmica e é necessário menos esforço no volante.
Alguns fabricantes de automóveis usam engrenagens de direção de quatro rodas em carros. O design permite mais Gerenciamento efetivo e garante a estabilidade da máquina ao dirigir em alta velocidade. Graças a esta solução técnica, as rodas dianteiras e traseiras do carro receberam sincronização ao girar em uma direção ou outra. Além disso, a manobrabilidade melhorou quando o veículo está se movendo em baixa velocidade: as rodas dianteiras e traseiras podem ser giradas em direções diferentes. Isso é alcançado devido ao fato de que em alta velocidade do veículo, os blocos silenciosos montados na suspensão traseira são deformados sob a influência de forças durante a virada do carro, impedindo que as rodas alterem significativamente o ângulo de rotação.
A caixa de direção é um projeto de alavanca articulada, através da qual as forças aplicadas ao volante são transmitidas diretamente às rodas, garantindo a estabilidade do carro ao virar. Além disso, o design mantém as rodas durante a operação da suspensão, cujo tipo depende do dispositivo da caixa de direção.
O projeto mecânico mais popular do mecanismo de direção, que inclui hastes de direção e juntas esféricas (juntas de direção). Por sua vez, a junta esférica, protegida do desgaste por guarnições, está localizada em uma carcaça com capa de borracha fechada, o que impede que poeira e sujeira penetrem na junta giratória. A junta esférica é feita em uma única peça com o pino esférico, que serve como ponta para as hastes de direção e forma um braço de suspensão adicional com elas.
Para ajustar a direção, existem vários parâmetros que afetam a estabilidade do carro durante a condução e a força aplicada no volante. Os quatro mais importantes estão relacionados aos ajustes angulares: cambagem, toe, caster e ângulo de rolagem, e dois ajustes de ombro (estabilização e amaciamento). Vale ressaltar que todos os ajustes estão interligados e têm um impacto importante no funcionamento de toda a direção.
Os carros modernos não podem mais ficar sem direção hidráulica, o que reduz significativamente a força aplicada ao volante, permitindo que você responda com precisão e rapidez ao ambiente durante a condução. Graças à direção hidráulica, o motorista fica menos cansado e a relação de transmissão na caixa de câmbio pode ser reduzida, o que a torna mais compacta. De acordo com seu tipo, o acionamento do amplificador é dividido em elétrico, hidráulico ou pneumático. Este último aplica-se mais aos veículos da classe de carga.
A maioria dos carros da geração atual está equipada com direção hidráulica, chamada de "direção hidráulica" para simplificar. Além disso, existe uma variante dele - um amplificador eletro-hidráulico, no qual o líquido é bombeado por uma bomba acionada por um motor elétrico. No entanto, a direção assistida elétrica utilizada hoje é considerada progressiva, na qual o torque do eixo do motor elétrico é fornecido diretamente ao cardan do volante ou diretamente à caixa de direção. E o uso da eletrônica possibilita a utilização de um auxiliar de estacionamento elétrico no modo automático ou em um sistema que ajuda a manter o carro na pista.
Uma direção assistida inovadora pode ser considerada uma direção assistida adaptativa, graças à qual a força aplicada ao girar o volante depende da velocidade do movimento. Um exemplo de tal projeto é o conhecido amplificador hidráulico adaptativo Servotronic. Novos recursos incluem o sistema de direção ativa da BMW e o sistema de direção dinâmica da Audi, no qual a relação de transmissão da caixa de direção depende da velocidade do veículo.
Tópico 8. Sistema de controle do veículo8.1. Direção
A direção é usada para mudar a direção do veículo girando as rodas dianteiras direcionadas. Consiste em um mecanismo de direção e um mecanismo de direção.
8.1.1. Objetivo da direção e padrão de giro do carro
O mecanismo de direção converte a rotação do volante em movimento de translação das hastes de acionamento, fazendo com que as rodas de direção girem. Nesse caso, a força transmitida pelo motorista, do volante para as rodas giratórias, aumenta muitas vezes.
O acionamento de direção, juntamente com o mecanismo de direção, transmite a força de controle do motorista diretamente para as rodas e, assim, garante a rotação das rodas de direção em um determinado ângulo.
Arroz. 8.1. Padrão de giro do carro
Para fazer uma curva sem deslizamento lateral das rodas, todas elas devem rolar ao longo de arcos de diferentes comprimentos, descritos a partir do centro da curva O, ver fig. Neste caso, as rodas com direção dianteira devem girar em ângulos diferentes. A roda interna em relação ao centro de rotação deve girar no ângulo alfa-B, a externa - em um ângulo menor alfa-H. Isso é assegurado por bielas e alavancas de direção em forma de trapézio. A base do trapézio é a viga 1 do eixo dianteiro do carro, as laterais são as alavancas rotativas esquerda 4 e direita 2, e o topo do trapézio é formado por uma haste transversal 3, que é articulada às alavancas . Às alavancas 4 e 2 estão fixados rigidamente os pinos de articulação 5 rodas. Um dos braços giratórios, na maioria das vezes o braço esquerdo 4, é conectado ao mecanismo de direção através da articulação longitudinal 6. Assim, quando o mecanismo de direção é acionado, a articulação longitudinal, movendo-se para frente ou para trás, faz com que ambas as rodas girem em diferentes ângulos de acordo com o padrão de giro.
A localização e interação das peças de direção que não possuem amplificador podem ser vistas no diagrama (Fig. 8.3).
Primeiro, considere o dispositivo de engrenagem helicoidal (Fig. 8.2)
A transmissão é projetada para aumentar significativamente o torque e, consequentemente, reduzir a velocidade angular. O elo principal é o worm. Uma engrenagem helicoidal sem lubrificação e vibração tem um efeito de autofrenagem e é irreversível: se você aplicar torque no link acionado (roda helicoidal), a engrenagem não funcionará devido às forças de atrito. As relações de engrenagem sem fim variam de 8 a 100 e, em algumas aplicações, até 1000.
Arroz. 8.2. Engrenagem helicoidal
Considere a localização e a interação das peças de direção que não possuem amplificador:
O mecanismo de direção é composto por um volante 3, um eixo de direção 2 e um mecanismo de direção 1 formado pelo engate de um sem-fim com um rolo sem fim, no eixo do qual está fixado o bipé 9 do mecanismo de direção. O bipé e todas as outras partes de direção: haste longitudinal 8, braço superior do pino de articulação esquerdo 7, braços inferiores 5 dos pinos de articulação esquerdo e direito, haste transversal 6 constituem o acionamento de direção.
Arroz. 8.3. Esquemas de direção
O giro das rodas direcionais ocorre quando o volante 3 gira, que transmite a rotação ao leme 1 através do eixo 2. Neste caso, o sem-fim da engrenagem, que está engatado com o setor, começa a mover o setor para cima ou para baixo ao longo de seu fio. O eixo do setor entra em rotação e desvia o bipé 9, que, com sua extremidade superior, é montado na parte saliente do eixo do setor. O desvio do bipé é transmitido ao impulso longitudinal 8, que se move ao longo do seu eixo. A haste longitudinal 8 é conectada através da alavanca superior 7 com o pino de articulação 4, de modo que seu movimento causa a rotação do pino de articulação esquerdo. A partir dele, a força de giro através das alavancas inferiores 5 e do elo transversal 6 é transmitida para o munhão direito. Assim, ambas as rodas giram.
As rodas direccionais são direccionadas para um ângulo limitado igual a 28-35°. A restrição é introduzida para evitar que as rodas toquem nas partes da suspensão ou na carroceria do carro ao girar.
O design da direção depende muito do tipo de suspensão das rodas direcionais. Com uma suspensão dependente das rodas dianteiras, em princípio, o esquema de direção mostrado na (Fig. 8.3 a) é preservado, com uma suspensão independente (Fig. 8.3 b), o acionamento da direção torna-se um pouco mais complicado.
8.1.2. Engrenagem de direção
Proporciona o giro das rodas de direção com pouco esforço no volante. Isso pode ser alcançado aumentando a relação da caixa de direção. No entanto, a relação de transmissão é limitada pelo número de voltas do volante. Se você escolher uma relação de transmissão com o número de rotações do volante maior que 2-3, o tempo necessário para virar o carro aumenta significativamente, e isso é inaceitável devido às condições do tráfego. Portanto, a relação de transmissão nos mecanismos de direção é limitada em 20-30 e, para reduzir o esforço no volante, um amplificador é embutido no mecanismo de direção ou acionamento.
A limitação da relação de transmissão do mecanismo de direção também está associada à propriedade de reversibilidade, ou seja, a capacidade de transmitir rotação reversa através do mecanismo para o volante. Com grandes relações de transmissão, o atrito na engrenagem do mecanismo aumenta, a propriedade de reversibilidade desaparece e o retorno automático das rodas direcionais após girar para uma posição reta é impossível.
Os mecanismos de direção, dependendo do tipo de mecanismo de direção, são divididos em:
minhoca
parafuso
cremalheira e pinhão
combinado
No mecanismo de parafuso, a rotação do parafuso associado ao eixo de direção é transmitida à porca, que termina com uma cremalheira engatada com o setor de engrenagem, e o setor é montado no mesmo eixo do bipé. Tal mecanismo de direção é formado por uma engrenagem de direção do tipo parafuso-porca.
Nos mecanismos de direção de engrenagem, a caixa de direção é formada por engrenagens cilíndricas ou cônicas, elas também incluem uma engrenagem de cremalheira e pinhão. Neste último, a engrenagem de dentes retos é conectada ao eixo de direção e a cremalheira engatada com os dentes da engrenagem atua como um elo transversal. Engrenagens de cremalheira e pinhão e engrenagens helicoidais são usadas principalmente em carros, pois fornecem uma relação de transmissão relativamente pequena. Para caminhões, são usadas caixas de direção do tipo sem-fim e do tipo parafuso, equipadas com amplificadores embutidos no mecanismo ou amplificadores colocados na caixa de direção.
8.1.3. Engrenagem de direção
Os projetos de direção diferem na localização das alavancas e hastes que compõem a articulação da direção em relação ao eixo dianteiro. Se o trapézio de direção estiver na frente do eixo dianteiro, esse design de engrenagem de direção é chamado de trapézio de direção dianteiro, com uma localização traseira - o trapézio traseiro. Grande influência o design da suspensão da roda dianteira influencia o design e o layout do trapézio de direção.
Com suspensão dependente, a caixa de direção tem um design mais simples, pois consiste em um mínimo de peças. O tirante neste caso é integrado e o bipé oscila em um plano paralelo ao eixo longitudinal do veículo. Você pode fazer um passeio com um bipé balançando em um plano paralelo ao eixo dianteiro. Então não haverá impulso longitudinal, e a força do bipé é transmitida diretamente para dois impulsos transversais conectados aos munhões da roda.
Com suspensão independente das rodas dianteiras, o esquema de direção é estruturalmente mais complicado. Nesse caso, aparecem peças de acionamento adicionais que não estão no esquema de suspensão de roda dependente. O design do tirante é alterado (Fig. 8.3.) Ela é feita dissecada, composta por três partes: a haste transversal principal 4 e duas hastes laterais - esquerda 3 e direita 6. A haste principal 4 é sustentada pela alavanca do pêndulo 5, que corresponde ao bipé 1 em forma e tamanho. munhões e com o elo transversal principal é feito com a ajuda de dobradiças que permitem o movimento independente das rodas no plano vertical. O esquema considerado do mecanismo de direção é usado principalmente em carros de passeio.
A unidade de direção, sendo parte do controle de direção do carro, fornece não apenas a capacidade de girar as rodas direcionais, mas também permite que as rodas oscilem quando se deparam com solavancos na estrada. Ao mesmo tempo, as peças de acionamento recebem movimentos relativos nos planos vertical e horizontal e, ao girar, transmitem forças que giram as rodas. A conexão de peças para qualquer esquema de acionamento é realizada usando juntas esféricas ou cilíndricas.
8.1.4. Engrenagem de direção com transmissão de rolo sem fim
Amplamente utilizado em carros e caminhões. Consulte a Figura 8.4.
As partes principais do mecanismo de direção são o volante 4, o eixo de direção 5, montado na coluna de direção 3 e conectado ao sem-fim globoide 1. O sem-fim é instalado na caixa da caixa de direção 6 em dois rolamentos cônicos 2 e é engatado com um rolo 7 de três sulcos, que gira sobre rolamentos de esferas no eixo . O eixo do rolete é fixado na manivela bifurcada do eixo do bipé 8, que repousa sobre a bucha e rolamento de roletes no cárter 6. O engate do sem-fim e do rolete é ajustado pelo parafuso 9, no sulco do qual o degrau haste do eixo do bipé é inserida. A fixação de uma determinada folga no engate do sem-fim com o rolo é realizada por uma arruela figurada com um pino e uma porca.
A caixa de direção Carter 6 é aparafusada à longarina do chassi. A extremidade superior do eixo de direção possui ranhuras cônicas nas quais o volante é assentado e fixado com uma porca.
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Arroz. 8.4. O mecanismo de direção do carro GAZ-53A
8.1.5. Mecanismo de direção com parafuso tipo engrenagem - porca - cremalheira - setor com reforço
Vamos considerar o dispositivo do mecanismo no exemplo do carro ZIL-5301. Neste carro, o mecanismo de direção é combinado com uma direção hidráulica
Arroz. 8.5. Caixa de direção com reforço hidráulico
O mecanismo de direção hidráulica consiste em um corpo (cilindro) do booster 2, hermeticamente fechado com uma tampa inferior 1 e uma tampa intermediária 8. Dentro do cilindro há uma cremalheira de pistão 3. O pistão no cilindro é vedado com anéis. Uma porca esférica 5 é inserida na ranhura do pistão, fixada no pistão com parafusos de ajuste 21. Um parafuso traseiro 4 passa pela porca e pelo pistão. Ranhuras espirais são cortadas no parafuso e dentro da porca esférica, nas quais as esferas 7. São uma rosca esférica que facilita a rotação do parafuso de cauda. Para garantir a circulação das esferas, o início e o fim da rosca da esfera são ligados por uma ranhura 6. O pistão possui uma cremalheira para engate com um setor de engrenagem 22, integrado ao eixo do braço de direção 18. O engate do setor com o rack é regulado pelo parafuso 16.
O parafuso é protegido da rotação espontânea por uma contraporca. O eixo do bipé é instalado na carroceria em duas buchas, uma das quais é instalada na tampa lateral e a outra na maré da carroceria. Esta extremidade do eixo é vedada com uma vedação de óleo, um bipé é instalado em suas ranhuras cônicas, que são fixadas com uma arruela de pressão e porca.
Na parte inferior do cárter do mecanismo de direção há um orifício para drenagem do fluido de trabalho, que é fechado com um bujão 17.
Na parte superior do cilindro é fixado o alojamento da válvula de controle 10. Dentro dele, no parafuso de direção 4, entre dois rolamentos de esferas, existe um carretel de válvula 9. Na posição intermediária, neutra, o carretel é mantido por doze êmbolos reativos 20 e molas 19. Os rolamentos e o carretel são fixados com uma porca de ajuste 11 e podem se mover da posição intermediária junto com o parafuso traseiro em 1 ... 1,5 milímetros.
O princípio de funcionamento do booster hidráulico é o seguinte: a bomba acumula pressão no sistema, mas se o volante estiver no lugar, a bomba simplesmente circula o fluido. Assim que o motorista começa a girar o volante, a circulação é bloqueada e o líquido começa a pressionar o trilho, “ajudando” o motorista. A pressão é direcionada na direção em que o volante gira
8.1.6. Direção de cremalheira e pinhão 
Arroz. 8.6. Direção de cremalheira e pinhão
O sistema mais comum atualmente. Os nós principais são: o volante (volante), o eixo de direção (o mesmo que na engrenagem helicoidal), a cremalheira é um nó composto por uma cremalheira, que é acionada pelo mecanismo de direção. Montado em um corpo, geralmente feito de liga leve, é fixado diretamente na carroceria do carro. Nas extremidades da cremalheira, são feitos furos rosqueados para fixação das hastes de direção. O trilho "deixa" o corpo para a esquerda ou para a direita. A força é transmitida para a alavanca de direção com uma ponta. A ponta é inserida no cubo, que gira no futuro. Para reduzir o esforço do motorista ao girar o volante, a direção hidráulica foi introduzida na direção de cremalheira e pinhão. A direção assistida é um dispositivo auxiliar para girar o volante.
Existem vários tipos de direção hidráulica:
impulsionador hidráulico
impulsionador hidrelétrico
impulsionador elétrico
impulsionador pneumático
No booster hidráulico, o sistema é exatamente o mesmo, apenas a bomba gira o motor elétrico.
No booster elétrico também é utilizado um motor elétrico, mas ele é conectado diretamente ao rack ou ao eixo de direção. Controlado por uma unidade de controle eletrônico. A direção assistida elétrica também é chamada de direção assistida adaptativa devido à possibilidade de aplicar diferentes forças à rotação do volante, dependendo da velocidade. O famoso sistema Servotronic.
O booster pneumático é um parente próximo do booster hidráulico, apenas o líquido foi substituído por ar comprimido.
8.1.7. Sistema de direção ativo
Arroz. 8.7.
A maioria sistema moderno gestão atualmente. A composição inclui: uma cremalheira de direção com uma engrenagem planetária e um motor elétrico, uma unidade de controle eletrônico, hastes de direção, dicas, um volante.
O princípio de operação do sistema de direção lembra um pouco o funcionamento de uma transmissão automática. Quando o volante gira, o mecanismo planetário gira, que aciona a cremalheira, mas a relação de transmissão é sempre diferente, dependendo da velocidade do carro. Como a engrenagem solar é girada do lado de fora por um motor elétrico, a relação de transmissão muda dependendo da velocidade de rotação. Em baixa velocidade, o coeficiente de transmissão é unitário. Mas com maior aceleração, quando o menor movimento do volante pode levar a consequências negativas, o motor elétrico liga, gira a engrenagem solar e, portanto, é necessário girar mais o volante ao girar. Em baixa velocidade do veículo, o motor elétrico gira em lado reverso, criando um controle mais confortável.
8.1.8. Coluna de direcção
Carros diferentes têm um arranjo de coluna de direção ligeiramente diferente. Como exemplo, considere o dispositivo da coluna de direção de um carro GAZ 31029 (Volga).
Sua parte principal é o volante 12 (Fig. 8.8)
Arroz. 8.8. 
Ele é instalado nas pequenas ranhuras cônicas do eixo superior 7 e fixado nele com uma porca 8. O eixo superior gira em um rolamento de esferas 22 e é conectado ao eixo inferior com a ajuda de um acoplamento elástico. O acoplamento fornece a transferência de rotação de eixo para eixo em um determinado ângulo. A coluna de direção é fixada com um grampo 18. A fixação suave da coluna de direção é fornecida por arruelas de borracha 15. Sob o revestimento da coluna de direção 6, o alojamento do interruptor de ignição e dispositivo antifurto 20, o interruptor de ignição, partida e dispositivo antifurto 21, a base do interruptor do farol e os indicadores de direção 3 são instalados.
Para ligar o dispositivo antifurto, a chave de ignição deve ser girada no sentido anti-horário até o final e removida do interruptor. Neste caso, a trava do dispositivo antifurto entrará em uma das ranhuras do eixo superior 7 e o fixará. Ao destravar o dispositivo antifurto, para facilitar o giro da chave, balance levemente o volante de um lado para o outro.
A coluna de direção é fixada ao painel de instrumentos com uma braçadeira 18 e dois parafusos 17. 2 buchas 16 e arruelas de borracha 15 são instaladas entre a braçadeira e o painel. Esta fixação da coluna de direção permite que ela desça em caso de colisão do veículo com um obstáculo.
Os eixos de direção superior e inferior são conectados por uma embreagem de segurança flexível e absorvente de energia projetada para amortecer o motorista de bater no volante em uma colisão de emergência.
Arroz. 8.9.
O acoplamento é composto por 2 flanges 1 com chanfros e 2 placas de segurança 2. Entre eles é instalada uma arruela de borracha 6. As peças do acoplamento são conectadas por 4 pinos 4 e porcas. Existem 5 placas de reforço e 7 de bloqueio.
8.1.9. Características do mecanismo de direção de carros e caminhões
Caixa de direção para veículos de passeio com tração traseira consiste em alavancas laterais de juntas de direção 1 e tubos de ajuste 3 com uma extremidade da haste 2.
Arroz. 8.10
O alinhamento das rodas é ajustado alterando o comprimento das hastes laterais devido aos tubos de ajuste. Os tubos têm uma rosca direita de um lado e uma rosca esquerda do outro. Os tubos são mantidos de rotação espontânea por grampos 4 e parafusos 5. O elo transversal 7 é conectado ao bipé 6 e à alavanca do pêndulo 8.
Articulações da haste de direção. Todas as dobradiças são auto-retráteis com pinos hemisféricos.
Arroz. 8.11
A dobradiça da ponta e o elo central do trapézio de direção consiste em um pino esférico localizado na carcaça 5. A parte esférica superior do pino repousa sobre a esfera interna da carcaça. Os pinos são pressionados nos ilhós das hastes e pontas e fixados neles com porcas casteladas. Após o aperto, as porcas são recortadas. O corpo da dobradiça é pressionado no olhal de ligação 3.
Da entrada de poeira e sujeira, a dobradiça é protegida por uma capa de borracha corrugada 2. O pino esférico, além do superior, possui também uma esfera inferior, sobre a qual repousa o calcanhar de apoio 4, pressionado por uma mola. A pressão da mola elimina a folga na dobradiça. O pino é fixado no corpo da dobradiça com um plugue 6 e um contrapino 7.
A dobradiça da haste do bipé (Fig. 8.11 b) é diferenciada pela disposição da vedação 8 da haste do bipé e da alavanca do pêndulo. Não é canelado e possui manga espaçadora 9.
Alavanca de pêndulo. O elo transversal está suspenso no bipé do leme de um lado e na alavanca do pêndulo do outro. A alavanca do pêndulo no suporte da carcaça gira em duas buchas metalocerâmicas, que são pressionadas em buchas protetoras de borracha.
Uma manga é pressionada com a extremidade no plano do ressalto da alavanca do pêndulo e a outra na arruela. A arruela gira com o pino. As buchas entram no suporte com uma folga, o que permite que a extremidade frontal da alavanca do pêndulo se mova elasticamente até 2-4 mm devido à deformação das buchas de borracha. Este movimento não afeta a estabilidade e segurança do veículo, bem como o desgaste dos pneus.
Na extremidade dianteira do braço do pêndulo há uma junta esférica, a mesma que a junta do bipé. A diferença é que nele é instalado um cracker de polietileno, que mantém o dedo dentro da caixa em uma determinada posição.
Engrenagem de direção para carros de tração dianteira
Arroz. 8.12
As alavancas 3 e 7 nas extremidades possuem roscas esquerda e direita, são interligadas por uma luva de ajuste 6, que também possui roscas nas extremidades (esquerda e direita). A conexão da embreagem com as alavancas é fixada com porcas 4. Ao girar a embreagem de ajuste, a estrutura pode ser alongada ou encurtada, o que leva a uma mudança no ângulo de convergência das rodas.
Engrenagem de direção para caminhões. Ao contrário dos carros de passeio, os caminhões possuem uma ligação longitudinal 3 (Fig. 8.13).
Arroz. 8.13
A força do eixo do bipé dos caminhões é transmitida para o bipé, o tirante, o braço do tirante, a junta de direção, o braço esquerdo do tirante, o braço direito do tirante e a manga direita.
As alavancas de direção são conectadas articuladamente às hastes. As juntas esféricas têm um design diferente e são cuidadosamente protegidas da sujeira; O lubrificante é fornecido a eles através de lubrificadores. Em alguns modelos de carros, são utilizados revestimentos plásticos nas juntas das hastes, que não necessitam de lubrificação.
O giro da haste de direção longitudinal (Fig. 8.14 a) possui revestimentos 1 e 3, cobrindo o pino esférico 2. A mola 4 suaviza os impactos das rodas e elimina folgas quando a junta está desgastada. Para limitar a compressão da mola (para evitar sua ruptura), são instalados os batentes 5. A folga nas juntas é eliminada com um bujão 6.
Nas hastes transversais (Fig. 8.14 b, c), são utilizadas camisas excêntricas (pontas) 9, pressionadas contra o pino esférico por uma mola instalada por baixo. Com tal dispositivo, as molas não são carregadas pelas forças que atuam no tirante, e a folga é eliminada automaticamente quando as juntas são desgastadas. As extremidades do elo transversal e as pontas 7 possuem roscas direita e esquerda para ajuste do comprimento do elo (ajuste de convergência).
Após o ajuste, as pontas são apertadas com os parafusos 8.
Arroz. 8.14
8.2. Sistema de travagem
8.2.1. Finalidade e tipos sistemas de freio
O sistema de freio é projetado para controlar a velocidade do carro, pará-lo e mantê-lo no lugar. muito tempo utilizando a força de travagem entre a roda e a estrada. A força de frenagem pode ser gerada por um freio de roda, um motor de veículo (chamado de frenagem do motor), um retardador hidráulico ou elétrico na transmissão.
Para implementar estas funções, o veículo está equipado com os seguintes tipos de sistemas de freio:
trabalhando;
poupar;
estacionamento.
O mecanismo de freio é projetado para criar o torque de frenagem necessário para desacelerar e parar o carro.
Mecanismos de freio de fricção são instalados em carros, cuja operação é baseada no uso de forças de atrito. Os mecanismos de freio do sistema de trabalho são instalados diretamente na roda. Dependendo do design da peça de fricção, existem:
Travões de tambor;
freios a disco.
Como a parte rotativa do mecanismo do tambor, o tambor de freio é usado, a parte fixa é as sapatas de freio
A parte rotativa do mecanismo de disco é representada por um disco de freio, a parte fixa é representada por pastilhas de freio. As pastilhas de freio são pressionadas contra a pinça por elementos de mola. Revestimentos de fricção são anexados às almofadas.
8.2.2.1. O dispositivo do mecanismo de disco de carros e caminhões leves
O mecanismo de freio a disco (Fig. 8.14) consiste em: 
Arroz. 8.15 Esquema de funcionamento do mecanismo de freio a disco 1 - cilindro de trabalho externo do freio (esquerdo); 2 - pistão; 3 - tubo de conexão; 4 - disco de freio da roda dianteira (esquerda); 5 - pastilhas de freio com lonas de fricção; 6 - pistão; 7 - cilindro de trabalho interno do freio dianteiro (esquerdo)
A pinça está presa à junta de direção da roda dianteira do carro. Ele contém dois cilindros de freio e duas pastilhas de freio. As pastilhas de ambos os lados "abraçam" o disco de freio, que gira junto com a roda presa a ele. Quando você pressiona o pedal do freio, os pistões começam a sair dos cilindros e pressionam as pastilhas de freio contra o disco. Após o motorista soltar o pedal, as pastilhas e os pistões voltam à sua posição original devido à leve “batida” do disco. Os freios a disco são muito eficientes e fáceis de manter.
Benefícios dos freios a disco:
à medida que a temperatura aumenta, as características dos freios a disco são bastante estáveis, enquanto os freios a tambor diminuem em eficiência
a resistência à temperatura dos discos é maior, em particular devido ao fato de serem melhor resfriados
mais alta eficiência frenagem permite reduzir a distância de frenagem
menor peso e dimensões
aumento da sensibilidade do freio
o tempo de resposta é reduzido
os pads gastos são fáceis de substituir, nos pads de bateria você tem que se esforçar para encaixar os pads para colocar na bateria
cerca de 70% da energia cinética do carro é extinta pelos freios dianteiros, os freios a disco traseiros reduzem a carga nos discos dianteiros
expansão térmica não afeta a qualidade de contato das superfícies de frenagem
O mecanismo de freio a tambor (Fig. 8.15) consiste em:
escudo de freio
cilindro de freio
duas pastilhas de freio
molas de acoplamento
tambor de freio
Arroz. 8.16 Esquema de funcionamento do mecanismo de freio a tambor 1 - tambor de freio; 2 - escudo de freio; 3 - funcionando cilindro de freio; 4 - pistões do cilindro de freio de trabalho; 5 - mola de acoplamento; 6 - revestimentos de fricção; 7 - pastilhas de freio
O escudo do freio é rigidamente preso à viga do eixo traseiro do carro e, no escudo, por sua vez, o cilindro do freio de trabalho é fixado. Quando você pressiona o pedal do freio, os pistões no cilindro divergem e começam a pressionar as extremidades superiores das pastilhas de freio. As pastilhas em forma de meia argola são pressionadas com suas pastilhas na superfície interna de um tambor de freio redondo, que, quando o carro está em movimento, gira junto com a roda fixada nele. A frenagem da roda ocorre devido às forças de atrito que surgem entre as pastilhas e o tambor. Quando o impacto no pedal do freio pára, as molas de acoplamento puxam as pastilhas de volta para suas posições originais.
Vantagens dos freios a tambor:
baixo custo, fácil produção
têm um efeito de auto-reforço mecânico
8.2.3. Finalidade e tipos de acionamento de freio para carros e caminhões leves
O atuador de freio fornece controle dos mecanismos de freio. Nos sistemas de freio dos veículos, são utilizados os seguintes tipos de atuadores de freio:
mecânico;
hidráulico;
Acionamento hidráulicoé o principal tipo de acionamento no sistema de freio de serviço. Vantagens do acionamento hidráulico:
tempo de resposta curto;
igualdade de forças motrizes nos mecanismos de freio das rodas esquerda e direita;
facilidade de layout (ao contrário de um acionamento mecânico, a linha hidráulica pode ser colocada em qualquer local conveniente para instalação);
alta eficiência (até 0,95);
a possibilidade de distribuir as forças de acionamento entre os mecanismos de freio das rodas dianteiras e traseiras como resultado do uso de cilindros de trabalho de diferentes diâmetros;
facilidade de manutenção;
As desvantagens do acionamento hidráulico do freio incluem:
diminuição da eficiência em baixas temperaturas;
· a ameaça de despressurização e entrada de ar, que é difícil de evitar (por exemplo, ao compilar um trem rodoviário);
Formação de bloqueios de vapor e "falha" do pedal com perda de eficiência de frenagem quando o fluido de freio ferve devido ao aquecimento dos mecanismos de freio durante frenagens prolongadas.
O projeto do acionamento hidráulico inclui:
pedal de freio;
impulsionador de freio;
cilindro mestre do freio;
cilindros de roda;
regulador de pressão do freio
dispositivo de sinalização
tubulações e mangueiras
Figura 8.17 1 - freio da roda dianteira; 2 - circuito de tubulação do freio dianteiro direito-traseiro esquerdo; 3 - cilindro principal do freio; 4 - circuito de tubulação freio dianteiro-esquerdo direito do circuito; 5 - reservatório do cilindro principal do freio; 6 - servo-freio a vácuo; 7 - mecanismo de freio roda traseira; 8 - alavanca elástica para acionamento do regulador de pressão do freio; 9 - regulador de pressão do freio; 10 - alavanca de acionamento do regulador de pressão do freio; 11 - pedal de freio; A - mangueira flexível do freio dianteiro; B - mangueira flexível do freio traseiro. pedal de freio transfere a força do pé do motorista para o cilindro mestre do freio.
impulsionador de vácuo usado para reduzir o esforço ao pressionar o pedal do freio. O amplificador facilita visivelmente o trabalho do motorista, porque. o uso do pedal de freio ao dirigir no ciclo urbano é constante e rapidamente cansa. O impulsionador de vácuo (Fig. 8.16) é estruturalmente conectado ao cilindro do freio principal. O elemento principal do amplificador é uma câmara dividida por uma divisória de borracha (diafragma) em dois volumes. Um volume é conectado ao tubo de admissão do motor, onde é criado um vácuo de cerca de 0,8 kg/cm², e o outro é conectado à atmosfera (1 kg/cm²). Devido a uma queda de pressão de 0,2 kg/cm², graças à grande área diafragma, a força de “ajuda” no pedal do freio pode atingir 30–40 kg ou mais.
Arroz. 8.18 Esquema impulsionador de vácuo 1 – cilindro mestre do freio; 2 - alojamento do amplificador a vácuo; 3 - diafragma; 4 - mola; 5 - pedal de freio
Arroz. 8.19 Impulsionador de vácuo
Cilindro mestre do freio pressuriza o fluido de freio e o empurra para os cilindros de freio. Veículos modernos usam um cilindro mestre de freio duplo que pressuriza dois circuitos.
O cilindro mestre do freio é o elemento estrutural central do sistema de freio em funcionamento. Ele converte a força aplicada ao pedal do freio em pressão hidráulica no sistema de freio. O trabalho do cilindro mestre do freio é baseado na propriedade do fluido de freio, não ser comprimido sob a ação de forças externas. .
| Arroz. 8.20. Cilindro do freio principal AZLK 2141 1 - anel de retenção; | 41 - válvula dupla; |
O cilindro do freio principal é fixado na tampa do impulsionador de vácuo. Acima do cilindro há um reservatório de duas seções com suprimento de fluido de freio, que é conectado às seções do cilindro mestre por meio de orifícios de compensação e desvio. O reservatório é usado para reabastecer o fluido no sistema de freio em caso de pequenas perdas (vazamentos, evaporação). As paredes do tanque são transparentes, possuem marcas de controle, o que permite monitorar visualmente o nível do fluido de freio. Um sensor de nível de fluido de freio também está instalado no reservatório. Quando o nível do fluido de freio cai abaixo do valor definido no painel de instrumentos, a luz de advertência acende.
Dois pistões estão localizados um atrás do outro no corpo do cilindro do freio principal. A haste do servofreio a vácuo repousa contra o primeiro pistão, o segundo pistão é instalado livremente. Os pistões são vedados no corpo do cilindro por meio de punhos de borracha. O retorno e a retenção dos pistões em sua posição original são proporcionados por duas molas de retorno.
Ao travar, a haste do servofreio empurra o primeiro pistão. Ao mover-se pelo cilindro, o pistão fecha o orifício de compensação. A pressão no circuito primário começa a subir. Sob a ação dessa pressão, o segundo circuito se move, a pressão no segundo circuito também começa a crescer. Os vazios formados durante o movimento dos pistões são preenchidos através do orifício de desvio com fluido de freio. O movimento de cada um dos pistões ocorre enquanto a mola de retorno permitir. Neste caso, a pressão máxima é criada nos circuitos, o que garante o funcionamento dos mecanismos de freio.
Ao final da frenagem, os pistões retornam à sua posição original sob a ação das molas de retorno. Quando o pistão passa pelo orifício de compensação, a pressão no circuito se equaliza com pressão atmosférica. Mesmo que o pedal do freio seja liberado abruptamente, nenhum vácuo é criado nos circuitos de trabalho. Isso é evitado pelo fluido de freio que encheu as cavidades atrás dos pistões. Quando o pistão se move, esse fluido retorna suavemente (desvia) para o tanque através do orifício de desvio.
Para aumentar a confiabilidade da operação, o acionamento do sistema de freio de serviço deve ter pelo menos dois circuitos independentes. Em caso de danos em um dos circuitos, o segundo circuito fornece a frenagem do carro. Os mais difundidos são os acionamentos de freio de circuito duplo, cujos possíveis diagramas esquemáticos são mostrados na fig. 8.19. Para separar os circuitos, são usados controles de duas seções (cilindro mestre, regulador de pressão). Cada seção de tal corpo serve um circuito do acionamento do freio.
A) b) c) Fig. 8.21 Diagramas de atuadores de freio de circuito duplo
O princípio de dividir a unidade ao longo dos eixos do carro é usado com mais frequência (Fig. b). Este esquema é o mais simples, mas reduz significativamente a eficiência de frenagem em caso de falha do circuito do freio dianteiro. Com um esquema diagonal (Fig. C), a boa eficiência de frenagem é mantida, mas a estabilidade do carro é drasticamente reduzida se um dos circuitos falhar, especialmente ao frear em uma curva.
As deficiências observadas de ambos os esquemas são total ou parcialmente eliminadas em acionamentos de dois circuitos usando o princípio da duplicação (Fig. a).
Se um dos circuitos vazar fluido de freio, o outro circuito continuará a operar. Por exemplo, se houver um vazamento no circuito primário, o primeiro pistão se moverá livremente ao longo do cilindro até entrar em contato com o segundo pistão. O segundo pistão começa a se mover, garantindo o funcionamento dos mecanismos de freio no segundo circuito.
Com um vazamento no circuito secundário, a operação do cilindro mestre do freio é um pouco diferente. O movimento do primeiro pistão envolve o movimento do segundo pistão, que não encontra obstáculos em seu caminho. Ele se move até que o batente atinja a face final do corpo do cilindro. Depois disso, a pressão no circuito primário começa a aumentar, proporcionando a frenagem do carro.
Apesar do curso do pedal do freio aumentar ligeiramente quando o fluido vaza, a frenagem será bastante eficaz.
Acima do cilindro mestre está tanque de expansão projetado para reabastecer t 
fluido de freio em caso de pequenas perdas.
Arroz. 8.22 Cilindro mestre do freio com tanque de expansão
cilindro de roda garante o funcionamento do mecanismo de freio, ou seja, pressionando as pastilhas de freio contra o disco ou tambor de freio.
Arroz. 8.23 Cilindro de roda para freio a tambor (rodas traseiras) 1. Pistão do cilindro de roda; 2. Anel de borracha; 3. Colar do pistão; 4. Mola do pistão;
5. Capa protetora do cilindro da roda.
Arroz. 8.24. Mecanismo do tambor de freio da roda traseira 1 - cilindro da roda; 2 - mola de engate superior das sapatas; 3 - almofada almofadada; 4 - escudo de freio; 5 - placa interna; 6 - concha do cabo traseiro; 7 - mola de engate inferior das sapatas; 8 - sapata do freio dianteiro; 9 - placa de base da almofada; 10 - rebites; 11 - defletor de óleo; 12 - placa guia de almofadas; 13 - cabo do freio de estacionamento traseiro; 14 - mola do cabo traseiro; 15 - ponta do cabo traseiro; 6 - sapata do freio traseiro; 17 - almofadas de coluna de suporte; 18 - alavanca para acionamento manual das pastilhas; 19 - almofadas de borracha; 20 - barra espaçadora para almofadas; 21 - um dedo da alavanca de um acionamento manual de almofadas
Arroz. 8.15. Freio a disco da roda dianteira
Arroz. 8.25 Freio a disco do cilindro da roda (rodas dianteiras)
Regulador de pressão do freio. O regulador de pressão do freio regula a pressão no acionamento hidráulico dos freios das rodas traseiras, dependendo da carga no eixo traseiro do veículo. O regulador de pressão do freio está incluído em ambos os circuitos do sistema de freio e, através do regulador de pressão do freio, o fluido de freio flui para ambos os mecanismos de freio traseiros.
O regulador de pressão do freio 1 (Fig. 8.24) é fixado ao suporte 9 com dois parafusos 2 e 16. Ao mesmo tempo, o parafuso dianteiro 2 prende simultaneamente o suporte do garfo 3 da alavanca 5 do acionamento do regulador de pressão do freio. Uma alavanca de dois braços 5 é articulada no pino deste suporte com um pino 4. Seu braço superior é conectado a uma alavanca elástica 10, a outra extremidade da qual é conectada articuladamente ao suporte de alavanca através de um brinco 11 suspensão traseira.
O suporte 3 junto com a alavanca 5 pode ser movido em relação ao regulador de pressão devido aos orifícios ovais para o parafuso de fixação. Assim, a força com que a alavanca 5 atua no pistão do regulador de pressão do freio é regulada.
No caso de um eixo traseiro do carro descarregado, o pistão regulador de pressão, atuando na válvula, reduz o diâmetro da seção da tubulação. E, inversamente, se o carro estiver sobrecarregado, o regulador de pressão aumenta o diâmetro da seção, aumentando a ação do mecanismo de freio.
Arroz. 8.26 Regulador de pressão do freio
dispositivo de sinalização alerta o motorista sobre uma perda de pressão em um dos circuitos de acionamento hidráulico causada por uma falha de mangueira ou tubo. Neste caso, a lâmpada de controle na escova do instrumento acende. A eficiência de frenagem é reduzida em cerca de 2 vezes, de modo que a operação do carro se torna inaceitável.
Tubulações e mangueiras
8.2.4. Sistema de frenagem antitravamento
As rodas antiderrapantes travadas absorvem mais força de frenagem do que ao derrapar, porque. o coeficiente de atrito com deslizamento parcial da roda é maior do que com deslizamento total. No deslizamento total, as mesmas partes dos pneus estão em contato com a estrada. Eles aquecem e se desgastam devido à aspereza da estrada. Neste caso, os produtos de fricção criam uma superfície escorregadia, devido à qual o coeficiente de aderência das rodas à estrada diminui e começa o deslizamento lateral das rodas, especialmente as dianteiras.
Os sistemas de frenagem antibloqueio (ABS) são projetados para manter as rodas à beira da derrapagem, evitando o início do deslizamento, para que as rodas absorvam mais força de frenagem. O ABS reduz automaticamente o torque de frenagem no início do deslizamento da roda e após algum tempo (0,05 ... 0,1 s) aumenta novamente. As rodas do carro, devido a esse carregamento cíclico do torque de frenagem, rolam com deslizamento parcial e o coeficiente de aderência permanece alto durante todo o período de frenagem.
O ABS reduz o desgaste dos pneus, melhora a estabilidade lateral do veículo e proporciona a menor distância de parada.
Os principais elementos deste sistema são os sensores que controlam a velocidade das rodas. Eles transmitem pulsos para a unidade de controle eletrônico para determinar a velocidade de rotação de cada roda. A unidade de controle compara a velocidade de rotação das rodas e determina qual delas pode ser bloqueada. O sistema de freio é controlado por um modulador hidráulico que possui válvulas solenoides, uma bomba e um relé de controle de válvula e bomba.
Se houver perigo de travamento das rodas, as válvulas solenoides fecham as passagens do fluido de freio de forma a bloquear o aumento da pressão nos cilindros hidráulicos mesmo quando o motorista pressiona o pedal do freio. Se a tendência de travamento de qualquer uma das rodas continuar, o ABS abrirá a válvula de escape para aliviar rapidamente a pressão no sistema dessa roda.
A velocidade de rotação da roda aumentará e, assim que seu valor ultrapassar o valor limite, a pressão do fluido de freio começará a aumentar e a frenagem será retomada. Esses ciclos continuam durante todo o processo do carro.
O ABS funciona quando a velocidade do veículo é superior a 5 km/h e a ignição está ligada. A tensão na bateria deve ser normal. Se cair abaixo de 11 volts ou a ignição for desligada, o ABS será desativado e o sistema de freio funcionará normalmente.
Vídeo "Desvantagens do ABS" - 3 min.
8.2.5. Sistema de freio de estacionamento
O sistema de freio de estacionamento foi projetado para manter o carro no lugar por um longo tempo.
Travão de mão(nome comum - freio de mão) é usado para manter o carro no lugar por um longo tempo. É usado ao estacionar o carro, parando em encostas, bem como em movimento para fazer curvas fechadas em carros esportivos com tração traseira. O sistema de freio de estacionamento também é um sistema sobressalente (de emergência), pois duplica completamente o sistema de trabalho hidráulico. A aplicação do travão de estacionamento em caso de emergência durante a condução permite-lhe trazer veículo para uma parada completa.
Como qualquer sistema de freio, o freio de estacionamento consiste em um atuador de freio e mecanismos de freio.
O sistema de freio de estacionamento usa principalmente um atuador de freio mecânico, que transfere a força de frenagem de uma pessoa para o mecanismo de freio.
Arroz. 8.27 Sistema de freio de estacionamento mecânico
O dispositivo mais popular é a alavanca de mão, que geralmente está localizada à direita do motorista ao lado do assento. A alavanca manual está equipada com um mecanismo de catraca que fixa o travão de estacionamento na posição de trabalho. O interruptor indicador do freio de estacionamento está localizado na alavanca. A própria lâmpada é instalada no painel de instrumentos e acende quando o freio de estacionamento é acionado.
Da alavanca aos mecanismos de freio, a força é transmitida por meio de cabos. O projeto do acionamento do freio de estacionamento usa um, dois ou três cabos. A configuração de três cabos mais popular é um frontal (centro) e dois cabos traseiros. O cabo dianteiro está conectado à alavanca manual, os cabos traseiros estão conectados aos freios. Para conectar o cabo frontal com os cabos traseiros e transmissão uniforme de força, o chamado. equalizador.
A conexão direta dos cabos com os elementos do freio de estacionamento é realizada com a ajuda de pontas, algumas ajustáveis. As porcas de ajuste nas extremidades dos cabos permitem alterar o comprimento da unidade. O retorno do sistema à sua posição original (remoção do freio) é realizado movendo a alavanca manual para a posição adequada usando uma mola de retorno. A mola pode estar localizada no cabo dianteiro, equalizador ou diretamente no mecanismo de freio.
O atuador de freio do sistema de freio de estacionamento deve ser usado regularmente, caso contrário, os cabos podem ficar azedos e perder a função. Isto é especialmente verdadeiro para veículos com transmissão automática engrenagens, onde, devido ao design da caixa de câmbio, o freio de estacionamento não pode ser usado.
Alguns carros de passeio modernos usam um freio de estacionamento elétrico, no qual o motor elétrico interage diretamente com o freio a disco. O sistema é chamado de freio de estacionamento eletromecânico.
No projeto do freio de estacionamento, como regra, são utilizados mecanismos de freio regulares das rodas traseiras, nos quais foram feitas várias alterações.
8.2.6. Sistema de freio para caminhões pesados.
Em caminhões pesados e ônibus de grande porte, é utilizado um sistema de freio pneumático. Permite obter forças suficientemente grandes nos mecanismos de freio com pequenas forças aplicadas pelo motorista ao pedal do freio.
O acionamento pneumático do carro inclui um compressor 7 que bombeia ar comprimido nos cilindros (reservatórios) 3, câmaras de freio 4, uma válvula de controle 7 conectada por uma haste ao pedal de freio 3 e um cabeçote de conexão 5 com uma válvula de desconexão que permite que você conecte o sistema de freio do reboque aos freios do trator do sistema de acionamento pneumático. 
Arroz. 8.28 Esquema de acionamento pneumático dos freios 1 - compressor; 2 - manômetro; 3 - cilindros para ar comprimido; 4 e 9 - câmaras de freio; 5 e 6 - cabeçote de conexão com válvula de liberação; 7 - tubulação; 7 - válvula de freio (válvula de controle);
O eixo do compressor é acionado a partir do virabrequim do motor por uma correia. A pressão criada pelo compressor, atingindo 0,65 - 0,8 MPa, é automaticamente limitada pelo regulador de pressão. O valor da pressão é controlado por um manômetro. O compressor possui sistemas de refrigeração e lubrificação comuns com o motor.
Arroz. 8.29 Layout do compressor
O sistema de acionamento pneumático funciona da seguinte forma : quando o pedal é pressionado, a válvula de controle comunica as câmaras de freio de todas as rodas com os receptores. O ar comprimido que entra em cada câmara dobra o diafragma, que, agindo através da haste, gira a alavanca, e com ela o eixo do punho em expansão do mecanismo de freio da roda, que pressiona as pastilhas contra o tambor de freio.
Arroz. 8.30 Mecanismo de freio
Após soltar o pedal, a válvula de controle desconecta as câmaras de freio dos receptores e as conecta à atmosfera. O ar sai das câmaras, as molas retornam o diafragma à sua posição original e a frenagem é interrompida. O sem-fim e a engrenagem sem-fim montados na alavanca permitem que você gire o eixo em relação à alavanca e, assim, ajuste a folga entre as sapatas e o tambor de freio.
8.2.7. Sistema de freio de estacionamento caminhões pesados
O sistema de freio de estacionamento deve garantir a imobilidade do veículo trator sem reboque em declives de até 20%, trens rodoviários em declives de até 18% e trens rodoviários somente pelo sistema de frenagem do veículo trator em declives de até 12%.
Por muitos anos, o sistema de freio de estacionamento dos caminhões ZIL era um mecanismo de freio de transmissão (central) com acionamento mecânico manual.
Arroz. 8.31. Freio central de estacionamento:
1 - caixa de engrenagens; 2 - almofadas; 3 - escudo; 4 - o eixo do bloco; 5 - sobreposição; 6 - pequena mola de retração; 7 - suporte; 8 - parafuso; 9 - arruela restritiva; 10 - flange do eixo acionado; 11 - noz; 12 - grande mola retrátil; 13 - punho em expansão; 14 - almofadas de biscoito; 15 - caixa de empanque; 16 - pino da haste; 17 - alavanca de ajuste; 18 - haste; 19 - tambor de freio; 20 - alavanca angular; 21 - suporte de braço angular; 22 - haste de acionamento; 23 - garfo de empuxo; 24 - dedo; 25 - olho de empurrão; 26 - setor de engrenagem da alavanca de acionamento; 27 - trava de trava; 28 - empuxo da engrenagem do freio de estacionamento; 29 - haste de trava; 30 - alavanca de acionamento; 31 - puxador do trinco
O freio de estacionamento (Fig. 8.31) possui duas pastilhas simétricas 2 com lonas de fricção e rachaduras 14 fixadas a elas, que são articuladas em um eixo de suporte 4, fixado no suporte 7 do freio. Na parte do meio, as almofadas são apoiadas por ressaltos nas projeções do suporte e são protegidas do deslocamento lateral por arruelas montadas em buchas e fixadas com parafusos. As molas de liberação 6 e 12 retornam as pastilhas para a posição travada, pressionando-as contra o punho de expansão e o eixo 4. Uma alavanca de ajuste 17 é instalada no punho de expansão, ao qual a haste de acionamento do freio de estacionamento está conectada. O tambor do freio de estacionamento 19 com flange é montado na extremidade estriada do eixo da caixa de engrenagens e fixado com uma porca 11.
Para proteger o freio da entrada de óleo, um retentor de óleo 15 é instalado no suporte e um defletor de óleo é instalado no flange 10, que descarrega o óleo vazado através de um orifício especial no suporte para o exterior. A blindagem 3 do freio, presa ao suporte, protege o mecanismo contra a entrada de sujeira.
8.2.7.1. Travão de mão reboque
O freio de estacionamento (Fig. 8.32) possui acionamento mecânico. A alavanca de acionamento de todos os reboques e semi-reboques, por razões de segurança, deve estar localizada no reboque do lado esquerdo.
Quando a alça I do acionamento do freio de estacionamento é girada, a porca 3, movendo-se ao longo do parafuso 2, empurra o suporte 5 para dentro do alojamento 4 do mecanismo de acionamento, como resultado do qual a corda 9 é tensionada, que através do bloco 10 transmite força ao balanceador 8, à alavanca 7 e ao eixo intermediário II. Além disso, através da alavanca 12 e do brinco 13, a força move a alavanca de ajuste 6, o que provoca a rotação do punho em expansão, solta as pastilhas de freio, provocando a frenagem.
Arroz. 8.32 Atuador do freio de estacionamento do reboque
8.2.8. Acionamento de freio multi-circuito (MTP)
A alta confiabilidade do sistema de freio é proporcionada pelo MTP, que é mais complexo que o dispositivo considerado anteriormente, é utilizado em veículos pesados e ônibus e inclui 5 circuitos pneumáticos de freio independentes.
Arroz. 8,33
Além de trabalhar e estacionar, o carro está equipado com sistemas de freios auxiliares e sobressalentes.
Auxiliar o sistema de travagem serve para manter uma velocidade constante durante muito tempo (em descidas longas) devido à travagem do motor. Isso é conseguido interrompendo o fornecimento de combustível ao motor com um cilindro pneumático e fechando as tubulações de exaustão com um cilindro pneumático.
Poupar O sistema de freio é usado para parar o carro quando o sistema de freio de serviço falha. Quando o ar é liberado do sistema de freio de trabalho, os acumuladores de energia com mola são ativados nas câmaras de freio 15 do meio e eixos traseiros(Fig. 8.33)
O diagrama de princípio do funcionamento dos freios é o seguinte: o ar comprimido do compressor 4 entra no regulador de pressão 5, que mantém automaticamente a pressão do ar comprimido no acionamento pneumático. Do regulador de pressão, o ar entra no fusível 6 do condensado de congelamento. O ar que passa pelo fusível está saturado com vapores de um líquido especial que impede o congelamento do condensado. Em seguida, o ar entra nas válvulas de segurança dupla 7 e tripla 10, às quais estão ligados os atuadores pneumáticos dos 5 circuitos independentes seguintes:
Primeiro circuito de acionamento do freio da roda dianteira (cilindro de ar 16 - tubulações - seção inferior da válvula de freio 18 - válvula limitadora de pressão 19 - câmaras de freio 21 das rodas dianteiras).
A válvula de freio distribui ar para os circuitos. O número de seções do guindaste corresponde ao número de circuitos.
Segundo circuito de acionamento dos mecanismos de acionamento dos eixos médio e traseiro (garrafa de ar 8 - tubulações - a seção superior da válvula de freio - regulador automático de força de frenagem 13 - câmaras de freio 15 dos eixos médio e traseiro com acumuladores de energia da mola)
O terceiro circuito para mecanismos de acionamento dos sistemas de freio de estacionamento e sobressalente do reboque (cilindros de ar 14 - válvula de freio de ação reversa 2 com controle manual do freio de estacionamento - válvula do acelerador 11 - duas válvulas principais 12 - cilindros com acumuladores de energia da mola combinados com freio câmaras dos eixos médio e traseiro)
Quarto circuito para acionar o mecanismo do sistema de freio auxiliar e fornecer consumidores de ar comprimido no carro (válvula de controle pneumática 20 - cilindros para acionar os amortecedores dos tubos de escape - cilindro para desligar o fornecimento de combustível)
Quinto circuito pneumático de liberação de emergência do freio de estacionamento (válvula de liberação do freio de emergência 1 conectada à válvula de segurança tripla 10)
A pressão nos circuitos primário e secundário pode ser controlada por um manômetro de dois ponteiros no painel de instrumentos na cabine do veículo. O controle sobre a saúde dos sistemas de freio é fornecido por alarmes luminosos e sonoros, cujos sensores - interruptores pneumáticos - estão localizados em pontos diferentes sistemas de acionamento pneumático.
câmaras de freio rodas dianteiras de veículos pesados são semelhantes às câmaras de freio de um veículo de uso geral (ver figura 8.30). As câmaras de freio das rodas intermediárias e traseiras são feitas em conjunto com acumuladores de energia da mola. Eles são projetados para acionar os mecanismos de freio das rodas traseiras quando os sistemas de trabalho, estacionamento e freio sobressalente ou de emergência são acionados.
Arroz. 8.34 Câmara de freio com armazenamento de energia da mola
A própria câmara de freio é parte integral o segundo circuito do acionamento pneumático do sistema de freio de trabalho e o acumulador de energia está incluído no terceiro circuito do acionamento dos mecanismos dos sistemas de freio de estacionamento e freio. A operação dos sistemas de freio de estacionamento e sobressalente ocorre com a ação inversa, ou seja, quando o ar comprimido é fornecido ao acumulador de energia, os freios são liberados e quando o ar é liberado, as rodas são freadas.
A câmara do freio (Fig. 8.34) com um acumulador de energia da mola consiste em uma carcaça 9, um flange de cobertura 11 e um cilindro 14 conectados entre si. Um diafragma 10 é colocado entre o corpo e a tampa. O diafragma 10 é conectado à haste 8 por meio do disco de suporte 5. O pistão 15 é instalado no cilindro 14 do acumulador de energia, que se move para baixo sob a ação de a mola de força 1 (em relação à figura). O pistão está rigidamente conectado ao empurrador 4, que pode se mover na tampa 11, atuando através do mancal de empuxo 12 no diafragma 10. As cavidades A e B são interligadas por um tubo 3 e se comunicam com a atmosfera através do orifício D.
Na fig. 8.34 a posição das peças é mostrada enquanto o carro está em movimento, ou seja, em estado desengatado. Neste caso, o ar comprimido do cilindro de ar através do orifício E é fornecido à cavidade B do cilindro sob o pistão. O pistão está na posição superior (mostrado na figura) e a mola de força 1 está totalmente comprimida. O diafragma sob a ação da mola de retorno 7 dobra para cima, movendo o empurrador após o pistão.
Ao pressionar o pedal do freio ativa sistema de freio de serviço o ar comprimido é fornecido através do orifício D na cavidade do diafragma. O diafragma se inclina para baixo e move a alavanca do freio através da haste 8 (ver Fig. 8.30). O carro está freando. Neste caso, a pressão na cavidade B através do furo E não muda e a mola 1 permanece comprimida.
Durante a energização estacionamento ou sistema de freio sobressalente o ar comprimido é liberado da cavidade B através do orifício E, e a mola de força é destravada, agindo através do pistão, empurrador e diafragma na haste 8. A haste move a alavanca do freio e o carro diminui a velocidade. O freio de estacionamento é acionado somente após o veículo parar completamente.
Quando os sistemas de freio de estacionamento e reserva são acionados, o ar comprimido é fornecido ao cilindro do acumulador de energia sob o pistão através do orifício E. O pistão, subindo, comprime a mola de força 1. Simultaneamente com o pistão, o empurrador 4 sobe, liberando o diafragma 10. Sob a ação da mola de retorno 7, o diafragma e a haste ocupam a posição inicial.
Aula 14. Direção.
Atribuição de direção.
A direção fornece a direção necessária do movimento do carro. A direção inclui um mecanismo de direção que transmite energia do motorista para o mecanismo de direção e um mecanismo de direção que transmite energia do mecanismo de direção para as rodas direcionais. Cada roda de direção é montada em uma ponta de eixo (junta de direção) 13 (Fig. 1) conectado a uma viga 11 ponte de pinos 8 . O pino mestre é fixado de forma fixa na viga e suas extremidades superior e inferior entram nas alças do pino pivô. Ao girar o munhão pela alavanca 7 ele, juntamente com o volante montado nele, gira em torno do pino mestre. Os pinos giratórios são interligados por alavancas 9 e 12 e tração transversal 10 . Portanto, as rodas direcionais giram simultaneamente.
Arroz. 1. Diagrama de direção
As rodas direcionais são giradas pelo motorista girando o volante 1 . A partir dele, a rotação é transmitida através do eixo 2 em um verme 3 , que atua com o setor 4 . Um bipé é fixado no eixo do setor 5 , girando através do impulso longitudinal 6 e alavanca 7 pontas de eixo 13 com rodas direcionáveis.
Volante 1 , haste 2 , minhoca 3 e setor 4 formam um mecanismo de direção que aumenta o momento aplicado pelo motorista ao volante para girar as rodas direcionais. bipé 5 , impulso longitudinal 6 , alavancas 7 , 9 e 12 pinos giratórios e haste transversal 10 compõem o acionamento de direção, que transmite a força do bipé para os pinos de articulação de ambas as rodas direcionais. ligação transversal 10 , alavancas 9 e 12 , a viga 11 forma um trapézio de direção, proporcionando a relação necessária entre os ângulos de rotação das rodas direcionais.
As rodas direcionais giram em um ângulo limitado, geralmente igual a 28 - 35º. Isso é feito para que as rodas não toquem no quadro, para-lamas e outras partes do carro ao girar.
Em alguns veículos, a direção é assistida para facilitar o giro das rodas direcionais.
Estabilização das rodas direccionais.
As forças que atuam sobre o carro tendem a desviar as rodas direcionais da posição correspondente ao movimento retilíneo. Para evitar que as rodas girem sob a ação de forças aleatórias (choques de solavancos na estrada, rajadas de vento, etc.), as rodas direcionais devem manter uma posição correspondente ao movimento retilíneo e retornar a ela de qualquer outra posição . Essa capacidade é chamada de estabilização do volante. A estabilização das rodas é proporcionada pela inclinação do pino mestre nos planos transversal e longitudinal
e propriedades elásticas do pneu pneumático.
Projeto de engrenagem de direção.
Engrenagem de direção de rolo sem fim mostrado na fig. 2, feito na forma de um verme globoide 5 e um rolo de três sulcos engatado com ele 8 . O sem-fim é instalado em um cárter de ferro fundido 4 em dois rolamentos de rolos cônicos 6 . Esteiras pois os rolos de ambos os rolamentos são feitos diretamente no sem-fim. O anel externo do rolamento superior é pressionado no assento do cárter. A pista externa do rolamento inferior, montada em uma sede do cárter de encaixe deslizante, repousa sobre a tampa 2 parafusado no cárter. As juntas são colocadas sob os flanges da tampa 3 espessuras diferentes para ajustar a pré-carga do rolamento.
O sem-fim tem ranhuras com as quais é pressionado no eixo. Um retentor de óleo é instalado no ponto de saída do eixo do cárter. Parte do topo o eixo, que tem um plano, entra no orifício no flange do garfo da junta universal 7 , onde é fixado com uma cunha. Através da junta cardan, o par de direção é conectado ao volante.
Haste 9 o bipé é instalado no cárter através de uma janela na parede lateral e é fechado com uma tampa 14 . O eixo é suportado por duas buchas pressionadas no cárter e na tampa. Três rolos de cumeeira 8 colocado na ranhura da cabeça do eixo do bipé no eixo com a ajuda de dois rolamentos de rolos. Em ambos os lados do rolo, arruelas de aço polido são colocadas em seu eixo. Quando o eixo do bipé se move, a distância entre os eixos do rolete e o sem-fim muda, o que permite ajustar a folga no engate.
Arroz. 2. O mecanismo de direção do carro KAZ-608 "Colchis"
Na extremidade do eixo 9 ranhuras cônicas são cortadas, nas quais o braço de direção é fixado com uma porca 1 . A saída do eixo do cárter é vedada com um retentor de óleo. Na outra extremidade do eixo do braço de direção há uma ranhura anular na qual a arruela de encosto se encaixa firmemente. 12 . Entre a arruela e o final da tampa 14 existem juntas 13 usado para regular o engate do rolo com o sem-fim. A arruela de encosto com um conjunto de calços é fixada na tampa do cárter com uma porca 11 . A posição da porca é fixada com um batente 10 parafusado na tampa.
A folga no engate da caixa de direção é variável: a mínima quando o rolete está na parte central do sem-fim e aumenta à medida que o volante é girado em uma direção ou outra.
Esta natureza da mudança de folga na nova caixa de direção torna possível restaurar repetidamente a folga necessária no meio, mais sujeita à zona de desgaste do sem-fim, sem o perigo de emperrar nas bordas do sem-fim. Mecanismos de direção semelhantes são usados em veículos GAZ, VAZ com uma diferença no mecanismo de ajuste de engate do sem-fim 5 com rolo 8 .
Direção de cremalheira e pinhão(Fig. 3, uma). Ao girar o volante 1 engrenagem 2 move o trilho 3 , a partir do qual a força é transmitida para as hastes de direção 5 . Tirantes para braços oscilantes 4 gire as rodas direcionais. O mecanismo de direção de cremalheira e pinhão consiste em uma engrenagem helicoidal 2 , picado no eixo 8 (Fig. 3, b) e cremalheira helicoidal 3 . O eixo gira no cárter 6 em rolamentos axiais 10 e 14 , cuja estanqueidade é realizada por um anel 9 e tampa superior 7 . Ênfase 13 , pressionado por uma mola 12 ao trilho, percebe as forças radiais que atuam no trilho e as transfere para a tampa lateral 11 , que atinge a precisão do engajamento do par.
Arroz. 3. Direção de cremalheira e pinhão:
uma– o esquema de uma direção; b- direção de pinhão e cremalheira
Mecanismo de direção da cremalheira(Fig. 4) tem dois pares de trabalho: parafuso 1 com noz 2 em bolas circulantes 4 e trilho de pistão 11 , que atua com o setor de engrenagens 10 eixo do bipé. Relação da caixa de direção 20:1. Parafuso 1 o mecanismo de direção possui uma ranhura helicoidal de um perfil “arqueado” retificado com grande precisão. A mesma ranhura é feita na porca 2 . O canal do parafuso formado pelo parafuso e porca é preenchido com bolas. A porca é fixada rigidamente dentro do trilho do pistão com um batente.
Arroz. 4. Caixa de direção com reforço hidráulico integrado:
uma- dispositivo; b- esquema de trabalho; 1 - parafuso; 2 - parafuso; 3 - calha; 4 - bola; 5 – eixo de direção;
6 – corpo da válvula de controle; 7 - carretel; 8 - bipé; 9 - eixo bipé; 10 - setor de engrenagens; 11 - trilho do pistão; 12 - cárter-cilindro; 13 - bloco do motor; MAS e B- cavidades do cilindro;
NO e G– mangueiras de entrada e saída de óleo; D e E- canais.
Ao girar o parafuso 1 do volante, as esferas saem de um lado da porca na ranhura 3 e retorne ao longo dela para as ranhuras do parafuso do outro lado da porca.
A cremalheira e o setor dentado possuem dentes de espessura variável, o que permite ajustar a folga na engrenagem do setor de cremalheira com um parafuso de ajuste aparafusado na tampa lateral da caixa de direção. Anéis elásticos de ferro fundido são instalados no trilho do pistão, garantindo seu ajuste firme no cárter-cilindro 12 . A rotação do eixo de direção é convertida no movimento de translação da cremalheira do pistão devido ao movimento da porca no parafuso. Como resultado, os dentes da cremalheira do pistão giram o setor e, com ele, o eixo 9 com bipé 8 . Na frente da caixa de direção na carcaça 6 válvula de controle com carretel instalado 7 . Com válvula de controle de mangueira NO e G bomba de direção hidráulica conectada.
Enquanto o carro está se movendo em linha reta, o carretel está na posição intermediária (como mostrado na Fig. 4), e o óleo da bomba através da mangueira G através da válvula de controle é bombeado de volta para o tanque através da mangueira NO. Ao girar o volante para a esquerda, o carretel 7 avança (à esquerda na figura) e abre o acesso do óleo à cavidade MAS por canal D, e da cavidade Bóleo vai para a cavidade NO e na bomba. Como resultado, é mais fácil girar a roda para a esquerda. Se o motorista parar de girar o volante, o carretel da válvula de controle se moverá para a posição intermediária e o ângulo de giro dos volantes permanecerá inalterado.
Ao girar o volante para a direita, o parafuso do carretel 7 retrocede (na figura à direita) como resultado da interação dos dentes da cremalheira e do setor. Voltando, o carretel abre o acesso do óleo à cavidade B através do canal E. Como resultado da pressão do óleo no trilho do pistão, o esforço necessário para girar o volante é reduzido. Neste caso, o braço de direção gira no sentido anti-horário.
Engrenagem de direção.
trapézio de direção(Fig. 5). Dependendo das possibilidades de layout, a articulação da direção é colocada na frente do eixo dianteiro (articulação da direção dianteira) ou atrás dele (articulação da direção traseira). Com suspensão de roda dependente, são utilizados trapézios com uma ligação transversal sólida; com suspensão independente - apenas um trapézio com uma ligação transversal dividida, necessária para evitar a rotação espontânea das rodas direcionais quando o veículo vibra na suspensão. Para isso, as juntas dos tirantes bipartidos devem ser posicionadas de forma que as vibrações do veículo não façam com que girem em relação aos pivôs. Esquemas de vários trapézios de direção são mostrados na fig. nove.
Arroz. 5. Esquemas de trapézios de direção
Com suspensão dependente e independente, podem ser usadas como traseira (Fig. 9, uma), e a frente (Fig. 9, b) trapézio.
Na fig. nove, dentro – e trapézios traseiros de suspensões independentes com número diferente de dobradiças são fornecidos.
O design de caixas de direção com suspensão dependente. Quando as rodas são giradas, as peças da caixa de direção se movem uma em relação à outra. Tal movimento também ocorre quando a roda passa por lombadas na estrada e quando a carroceria oscila em relação às rodas. Para criar a possibilidade de movimento relativo das peças de acionamento em planos horizontais e verticais com transmissão confiável simultânea de forças, a conexão é realizada na maioria dos casos com juntas esféricas.
Tração longitudinal 1 (Fig. 6, uma) do leme é feito tubular com protuberâncias ao longo das bordas para a montagem das peças de duas dobradiças. Cada junta é composta por um pino 3 , biscoitos 4 e 7 , cobrindo com superfícies esféricas a cabeça esférica do dedo, molas 8 e limitador 9 . Ao apertar o plugue 5 a cabeça do dedo é presa com biscoitos e a mola 8 encolhe. A mola do pivô evita o desgaste do jogo e amortece os choques transmitidos das rodas para a caixa de direção. O limitador evita a compressão excessiva da mola e, se ela quebrar, não permite que o dedo saia da conexão com a haste. As molas estão localizadas em tração em relação aos dedos 2 e 3 de modo que através das molas as forças que atuam na haste como de um bipé são transmitidas 6 , e da alavanca rotativa.
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Arroz. 6. Barras de direção do carro GAZ:
uma- longitudinais; b- transversal
Na haste longitudinal transversal, as dobradiças são colocadas nas pontas aparafusadas nas extremidades da haste. Os fios nas extremidades da haste geralmente têm uma direção esculpida. Portanto, a rotação do empuxo 10 (Fig. 6, b) com pontas fixas 11 você pode alterar seu comprimento ajustando a convergência das rodas. Dedos 15 rigidamente fixado nas alavancas dos pinos de articulação. A superfície da bola do dedo é pressionada por uma mola pré-comprimida 12 através do calcanhar 13 para cracker 14 instalado dentro da extremidade da haste. Esse dispositivo de dobradiça permite transferir forças diretamente do dedo para o impulso e vice-versa. Mola 12 garante a eliminação da folga na dobradiça devido ao desgaste. Assim, a principal diferença entre as juntas transversais e longitudinais é que nas primeiras não há molas através das quais as forças no mecanismo de direção são transmitidas diretamente.
As juntas da haste de direção são lubrificadas através de graxeiras. Em alguns veículos, o lubrificante é colocado nas dobradiças durante a montagem e não é necessário reabastecê-lo durante a operação.
Características de acionamentos de direção com suspensão independente de rodas direcionais ( arroz. 7 ) . O acionamento de direção com suspensão independente deve excluir a rotação arbitrária de cada roda individualmente quando balança na suspensão. Para isso, é necessário que o eixo de oscilação da roda e a haste de acionamento coincidam o mais próximo possível, o que é conseguido usando uma haste transversal dividida. Tal haste consiste em partes articuladas que se movem com as rodas independentemente umas das outras.
Arroz. 7. Esquema do mecanismo de direção com suspensão independente:
1 - ficar de pé; 2 - pinos pivotantes; 3 – a alavanca de um pino rotativo; 4 e 9 – tração lateral;
5 - alavanca do pêndulo; 6 - bipé; 7 - caixa de direção; 8 - tração média.
A parte mais importante da direção de qualquer carro é o mecanismo de direção, que abreviamos como RM. como seu função principal há um aumento da força aplicada ao volante do automóvel, bem como sua transmissão ao leme. Do ponto de vista da mecânica, esse processo parece uma transformação dos movimentos de rotação do volante em movimentos de translação das hastes de direção.
Para garantir a continuidade e precisão desse processo, um RM moderno deve atender aos seguintes requisitos:
- têm um alto grau de confiabilidade;
- possuem pequenas lacunas tecnológicas para garantir a livre rotação do volante;
- ter a capacidade de retornar arbitrariamente o volante para uma posição neutra depois que as mãos do motorista pararem de exercer força sobre ele;
- têm uma relação de transmissão ideal, que determina a relação entre o ângulo de rotação do volante e a força aplicada a ele.
Dispositivo de direção
O mecanismo de direção (RM) possui um dispositivo bastante complexo e sua parte mais importante é uma caixa de engrenagens composta por engrenagens. Dependendo da marca e modelo do veículo, a caixa de câmbio pode ser fechada em uma carcaça de aço soldado de alta resistência ou ferro fundido. Além das engrenagens, outros elementos também são colocados: rolamentos, eixos. Em alguns tipos de redutores, dispositivos para lubrificação independente de engrenagens e rolamentos também podem ser colocados dentro da carcaça.
Existem algumas variedades de caixas de velocidades nos dias de hoje. Alguns deles devem ser dados, levando em consideração o critério de classificação:
- tipo de transmissão - "worm" e engrenagem
- a forma das engrenagens - cônica, cilíndrica e cônica-cilíndrica;
- disposição do eixo - horizontal e vertical;
- uma característica do esquema cinemático é um estágio bifurcado e um esquema coaxial implantado;
- número de etapas - um e dois estágios.
Tipos de mecanismos de direção:
- Rack RM
O tipo mais comum de RM em nosso tempo é pinhão e cremalheira. A razão para essa popularidade está na relativa simplicidade do design, seu baixo peso, baixo custo de produção, alta eficiência e um pequeno número de dobradiças e hastes, o que reduz significativamente a frequência de quebras. Além disso, a localização desse tipo de mecanismo de direção na carroceria do carro libera espaço no compartimento do motor para colocar outros mecanismos e componentes nele, por exemplo, transmissão, motor etc. O controle de cremalheira e pinhão é bastante rígido, portanto, fornece uma manobrabilidade bastante alta do carro.
Tem um mecanismo de cremalheira e pinhão e uma série de desvantagens. Entre eles, os mais graves são:
- a complexidade da tecnologia de instalação em carros com suspensão dependente de rodas direcionais;
- alta atividade de vibração da direção;
- maior suscetibilidade a choques de suspensão.
O mecanismo de direção de cremalheira e pinhão é composto por um inserto, uma tampa, molas, um pino esférico, uma junta esférica, batentes, engrenagens e a própria cremalheira de direção. As engrenagens da cremalheira e do pinhão estão localizadas em um tubo de metal, em cada lado do qual a própria cremalheira se projeta. A ponta de direção é conectada a cada um de seus lados. A engrenagem de acionamento do mecanismo de direção está associada ao eixo da coluna de direção, que, quando o volante gira, também começa a girar e, assim, coloca a cremalheira em movimento.
Em carros de passeio com suspensão dependente de rodas direcionais, bem como caminhões leves e ônibus, veículos com maior capacidade de cross-country, outro tipo de mecanismo de direção é instalado - “worm”. Sua versão moderna consiste em um rolete, um “worm”, que possui diâmetro variável (também chamado de “worm” globóide) e é conectado ao eixo de direção. Fora do corpo do mecanismo há uma alavanca (bipé), que é conectada às hastes de direção. Durante a rotação do volante, o rolete rola ao longo do “worm” e a alavanca (bipé) oscila, o que aciona as rodas direcionais.
As principais diferenças entre o mecanismo "worm" e a cremalheira e pinhão são sua menor sensibilidade aos choques da suspensão e grandes ângulos de direção máximos. As desvantagens de tal mecanismo são seu alto custo de fabricação e a necessidade de ajuste constante.
Caminhões pesados, ônibus grandes e alguns carros de luxo usam um mecanismo de direção helicoidal. É composto pelos seguintes elementos estruturais:
- parafuso, localizado no eixo de direção;
- porcas movendo-se ao longo do eixo;
- cremalheira, que é rosqueada em uma porca;
- setor dentado conectado ao trilho;
- braço de direção, que está localizado no eixo do setor.
A principal característica do mecanismo é a conexão do parafuso e da porca com a ajuda de esferas, o que leva a uma séria redução no atrito e no desgaste. O próprio princípio de operação é em muitos aspectos semelhante ao princípio de operação do mecanismo de direção "verme". Durante a rotação do volante, o eixo de direção e o parafuso localizado nele giram, que aciona a porca, tudo isso é acompanhado pela circulação de esferas. A porca, através da cremalheira, desloca o setor de marchas, e com ele o braço de direção.
A engrenagem de direção do parafuso é altamente eficiente e pode transmitir altas forças.
Como verificar o desempenho do RM?
Como no caso de outros elementos de direção, a verificação regular do mecanismo de direção é a tarefa mais importante para cada proprietário de carro, porque a segurança de dirigir um carro dependerá mais diretamente disso.
Antes de tudo, você deve verificar a folga do volante. A verificação é realizada manualmente e usando um dispositivo especial - um dinamômetro de folga. Deve ser fixado no aro da roda e deve ser aplicada uma força igual a 10 N. É necessário medir as folgas nas juntas da haste de direção e rolamentos "sem-fim". No caso de o carro estar equipado com direção hidráulica (a chamada direção hidráulica), essa verificação deve ser realizada com o motor em funcionamento.
A inspeção visual também é um componente importante do diagnóstico de desempenho do RM. Em seu curso é necessário Atenção especial preste atenção ao estado das tampas de proteção das juntas esféricas, pois a sujeira penetra através das rachaduras no mecanismo de direção, o que pode levar ao seu funcionamento incorreto, quebra e até destruição. À menor dúvida sobre o bom funcionamento do RM, deve contactar um serviço especializado de viaturas.
Como remover a caixa de direção e como instalá-la?
Consideraremos o processo de remoção e instalação do mecanismo de direção usando o exemplo do VAZ 2106, que usa o tipo "worm". Para fazer isso, você precisa da seguinte ferramenta:
- 2 teclas "para 13";
- tecla "em 22";
- alicate;
- extrator de pino esférico.
O processo de remoção do mecanismo será o seguinte:
- O primeiro passo é remover o eixo de direção.
- Depois disso, desconecte os tirantes do lado esquerdo e do meio e leve-os para os lados.
- Além disso, com uma chave “13”, impedindo que os parafusos de montagem da caixa de direção girem, desaparafuse as porcas com a segunda e remova-as junto com as arruelas.
- Depois disso, segurando o mecanismo com a mão, você precisa remover os parafusos de montagem, deixando o mecanismo de direção na lateral.
- Puxe-o pelo compartimento do motor.
O novo RM é instalado na ordem inversa, mas levando em consideração algumas nuances: não aperte bem os parafusos do suporte do eixo de direção e as porcas no compensador, bem como os parafusos da caixa da direção nas longarinas. Isso é feito para instalar o novo mecanismo na posição correta.
Isso é feito com a ajuda de uma rotação de duas ou três vezes do volante em diferentes direções, enquanto o mecanismo e o eixo da direção se autoalinham.
Depois disso, você pode prosseguir para o aperto de controle de todos os fixadores. O passo final será verificar a presença de óleo na caixa de direção do carro.
Depois disso, é necessário ajustar o mecanismo.
Ajuste da engrenagem de direção
O tipo mais popular de caixa de direção (cremalheira e pinhão) precisa ser ajustado de tempos em tempos. A razão para isso, como mencionado acima, é a alta suscetibilidade do mecanismo a solavancos, buracos e buracos, que são bastante comuns em nossas estradas. Na maioria dos modelos carros modernos Você pode fazer seu próprio ajuste de trilho.
O processo de ajuste é realizado usando o parafuso de ajuste, que, na maioria das vezes, está localizado na tampa final do PM. Para facilitar o acesso a ele, é melhor usar um mirante, um viaduto ou um elevador, caso contrário você terá que se deitar um pouco no chão. Se o ajuste for feito em macacos, antes de levantar, as rodas dianteiras devem ser colocadas em uma posição nivelada.
Depois de realizar as medidas preparatórias, é necessário medir a folga, cujo indicador máximo não deve exceder 10 graus. Em seguida, você precisa apertar o parafuso de ajuste, e isso deve ser feito de forma suave e lenta, controlando o tempo todo a folga com a ajuda de um dinamômetro de folga. Depois de concluir o ajuste, você deve verificar o curso do volante em movimento e, se estiver muito apertado, é necessário afrouxar levemente o parafuso de ajuste.
Como reparar o mecanismo de direção você mesmo?
Algumas avarias no RM podem ser eliminadas sem recorrer à sua substituição. Alguns dos métodos serão discutidos a seguir. Se for observado um vazamento, isso pode indicar falta de aperto nas conexões dos tubos do cilindro ou mau funcionamento da caixa de vedação, além de corrosão do eixo da caixa de engrenagens. Para eliminar esse mau funcionamento, é necessário fazer uma antepara completa da unidade. Se o motivo estiver nas vedações e juntas, é necessário substituí-los por novos e, se o assunto for uma corrosão grave do eixo, ele deve ser retificado e restaurado às suas dimensões originais usando pulverização térmica.
Folga forte pode indicar falha e desgaste de peças do PM como, por exemplo, o cárter, dobradiças ou mancal da hélice. A causa da folga pode ser um cárter ou eixo torto. Para eliminar esse mau funcionamento, novamente, é necessária uma revisão completa do conjunto, durante a qual será necessária a substituição de peças desgastadas.
Uma batida forte na caixa de engrenagens RM geralmente indica desgaste nos rolamentos de impacto. Ou seja, eles precisarão ser substituídos por novos. Mas isso também pode ser evidência de um mau funcionamento como uma curvatura do eixo ou um desgaste sério das dobradiças. Para um diagnóstico mais preciso, uma remontagem completa do conjunto pode ser necessária novamente.
Preços médios para reparo de RM na Rússia e na CEI
No entanto, nem sempre há tempo livre para solucionar problemas no mecanismo de direção, e muitas das operações de reparo exigem habilidades bastante sérias no negócio de mecânica de automóveis, portanto, recorrer aos serviços de especialistas em serviços de automóveis parece ser a escolha certa.
O custo final do trabalho de manutenção dependerá não só da gravidade da avaria, mas também da marca/modelo do carro, urgência e alguns outros fatores. Em média, o custo (excluindo o custo de elementos substituídos) de alguns trabalhos relacionados à manutenção de mecanismos de direção em oficinas de reparo de automóveis na Rússia e países vizinhos em termos de rublos é o seguinte:
- substituição do mecanismo de direção por direção hidráulica - a partir de 700 rublos;
- substituição do cilindro de potência - a partir de 500 rublos;
- reparação do cilindro de potência - a partir de 300 rublos;
- substituição de dicas de direção - a partir de 400 rublos;
- substituição dos dedos do forro - a partir de 100 rublos;
- substituição do rack de direção - a partir de 2.000 rublos;
- ajuste do rack de direção - a partir de 200 rublos;
- reparo do rack de direção sem remover o mecanismo do carro - a partir de 1000 rublos;
- substituição do trapézio de direção - de 1.000 rublos;
- substituição de anteras do mecanismo de direção - de 1.800 rublos.
Preços médios para novos RM na Rússia e países da CEI
Às vezes é impraticável reparar o mecanismo de direção e às vezes é simplesmente impossível, por exemplo, após um acidente grave, portanto, pode ser necessário comprar uma nova unidade para substituir a antiga. Naturalmente, o custo de um novo mecanismo de direção depende não apenas do tipo, mas também da marca e modelo do carro, da originalidade do próprio mecanismo, porque para muitos modelos de carros populares, grandes (e nem tanto) fabricantes de peças de reposição produzir mecanismos de direção não originais.
O custo médio para novos mecanismos de direção na Rússia e países vizinhos em termos de moeda nacional é o seguinte:
- para carros de tração traseira de produção nacional (VAZ 2105, 2107, 2106, IZH Oda) - a partir de 2.000 rublos;
- para carros de tração dianteira de produção nacional (VAZ 2109, 2114, Priora, Grant, Kalina, Largus) - a partir de 2.500 rublos;
- no carros econômicos produção estrangeira (KIA Ria, Renault Logan, Toyota Corolla, Hyundai Accent (Solaris), Ford Fiesta) - a partir de 7.000 rublos;
- para carros de classe executiva fabricados no exterior (Ford Mondeo, Toyota Camry, Volvo S40) - a partir de 12.000 rublos;
- para carros premium fabricados no exterior (Mercedes S-classe, BMW 7, Audi A8) - a partir de 22.000 rublos;
- no caminhões produção doméstica (KamAZ, GAZ) - de 25.000 rublos.
Vale acrescentar que, devido a mudanças nas taxas de câmbio das principais moedas estrangeiras, o custo dos mecanismos de direção para carros fabricados no exterior pode aumentar ou, curiosamente, diminuir.
