轉向齒條的裝置、類型和工作原理
轉向齒條是車輛轉向的基礎，駕駛員利用轉向齒條將汽車的車輪轉向所需的方向。 即使您不打算自己修理汽車，那麼了解轉向齒條的工作原理以及該機構的工作原理也會很有用，因為了解其優點和缺點，您可以更小心地駕駛客車或吉普車，延長其使用壽命直至修復。
發動機是汽車的心臟，但決定汽車行駛方向的是轉向系統。 因此，每個駕駛員至少應該大致了解自己汽車的轉向齒條是如何佈置的以及其用途是什麼。
從槳到齒條——轉向的演變
在遠古時代，當人類剛剛開始探索陸地和水上，輪子還沒有成為人類移動的基礎時，木筏和小船就成為長距離（超過一天的路程）運輸貨物的主要手段。 這些車輛保持在水面上，在各種力的作用下移動，為了控制它們，他們使用了第一個轉向裝置——一個放入水中的槳，位於木筏或船的後面。 這種機制的有效性略高於零，需要強大的體力和耐力來引導飛船朝正確的方向前進。
隨著船舶尺寸和排水量的增加，使用轉向槳需要越來越多的體力，因此它被通過滑輪系統轉動舵葉的舵輪所取代，也就是說，它是第一個轉向機構歷史。 輪子的發明和傳播導致了陸路交通的發展，但動物（馬或公牛）是其主要驅動力，因此沒有使用控制機制，而是使用訓練，即動物在某些情況下轉向正確的方向。駕駛員的動作。
蒸汽裝置和內燃機的發明使得擺脫役畜並真正實現陸地車輛機械化成為可能，之後他們必須立即為它們發明一種以不同原理工作的轉向系統。 最初使用的是最簡單的裝置，這就是為什麼第一批汽車的控制需要巨大的體力，後來逐漸改用各種變速箱，增加了車輪上的轉向力的力量，但卻迫使方向盤轉動更加密集。
轉向機構必須克服的另一個問題是需要以不同角度轉動車輪。 位於內側的輪子的軌跡相對於側面的轉動而言，經過的半徑較小，這意味著它必須比外側的輪子轉動得更猛烈。 在第一批汽車上，情況並非如此，這就是為什麼前輪比後輪磨損得更快的原因。 然後就了解了前束角，此外，可以利用車輪彼此之間的初始偏差的原理來提供前束角。 直線行駛時，這對橡膠幾乎沒有影響，而轉彎時，增加了汽車的穩定性和可控性，也減少了輪胎胎面磨損。
總體佈局
以下是構成轉向齒條佈局基礎的主要細節：
- 驅動齒輪；
- 架子;
- 強調（夾緊機構）；
- 住房;
- 密封件、襯套和花藥。
轉向架剖面圖
這種方案是任何汽車的軌道所固有的。 因此，“轉向齒條如何工作”這個問題的答案總是從這個列表開始，因為它顯示了該單元的總體結構。 此外，互聯網上還發布了許多照片和視頻，展示了該街區的外觀及其內部，這些照片和視頻都包含在列表中。
小齒輪
該零件是一根切有斜齒或直齒的軸，兩端裝有軸承。 這種配置在方向盤的任何位置都提供了相對於車身和齒條的恆定位置。 斜齒軸與導軌成一定角度，因此與導軌上的直齒明顯嚙合，直齒軸安裝在上世紀80、90年代的機器上，這樣的零件製造更容易，但其使用壽命要短得多。 儘管直齒輪和斜齒輪的工作原理相同，但後者更可靠且不易卡住，這就是為什麼它已成為轉向機構中的主要齒輪。
在上世紀最後十年以來生產的所有汽車上，僅安裝螺旋軸，這減少了接觸表面上的負載並延長了整個機構的壽命，這對於沒有配備螺旋軸的貨架尤其重要液壓（動力轉向）或電動（歐元）助力器。 正齒輪在蘇聯和俄羅斯聯邦很流行，它被安裝在前輪驅動車輛轉向機構的第一個版本上，但是，隨著時間的推移，這種選擇被放棄，轉而採用斜齒輪，因為這種齒輪變速箱更可靠，轉動車輪所需的力氣更小。
驅動齒輪通過帶有萬向節的複合軸與轉向柱連接，萬向節是一個安全元件，其目的是在碰撞時保護駕駛員不致撞到方向盤的胸部。 在碰撞過程中，這種軸會折疊並且不會將力傳遞到乘客艙，這在上世紀上半葉的汽車中是一個嚴重的問題。 因此，在右手和左手機器上，該齒輪的位置不同，因為齒條位於中間，而齒輪位於方向盤的一側，即位於設備的最邊緣。
板條
齒條本身是一根淬硬鋼圓桿，其一端有與驅動齒輪相對應的齒。 齒輪部分的平均長度為15厘米，足以將前輪從最右位置轉動到最左位置，反之亦然。 在導軌的末端或中間鑽有螺紋孔，用於連接轉向桿。 當駕駛員轉動方向盤時，驅動齒輪沿適當的方向移動齒條，並且由於相當大的齒輪比，駕駛員可以將車輛的方向修正到零點以內。
轉向架
為了使這種機構有效運行，導軌用套筒和夾緊機構固定，允許其左右移動，但防止其遠離驅動齒輪。
夾緊機構
在不平坦的地形上行駛時，轉向變速箱（齒條/小齒輪對）承受的負載往往會改變兩個元件之間的距離。 齒條的剛性固定可能會導致其楔入並且無法轉動方向盤，從而無法執行操作。 因此，僅在單元主體遠離驅動齒輪的一側允許剛性固定，而另一側則不允許剛性固定，並且齒條可以稍微“發揮”，相對於驅動齒輪移動。 這種設計不僅提供了較小的間隙，防止機構楔入，而且還產生更強的反饋，讓駕駛員的雙手更好地感受路面。
夾緊機構的工作原理如下：具有一定力的彈簧將齒條壓向齒輪，保證齒的緊密嚙合。 從輪子傳遞來的力將齒條壓到齒輪上，這兩個部件很容易傳遞，因為它們是由硬化鋼製成的。 但指向另一個方向的力，即使兩個元件彼此遠離的力，由彈簧的剛度補償，因此齒條稍微遠離齒輪，但這不會影響兩個零件的嚙合。
住房
機體採用鋁合金材質，並配有加強筋，在不損失強度和剛性的情況下，盡可能減輕重量。 車身的強度足以確保行駛時發生的負載，即使在不平坦的地形上也不會對其造成損壞。 同時，車身內部空間的方案保證了整個轉向機構的高效運轉。 此外，車身上還設有用於固定在車身上的孔，從而將所有轉向元件集中在一起，確保它們的協調工作。
密封件、襯套和花藥
安裝在主體和導軌之間的襯套具有高耐磨性，並且還可以使桿在主體內輕鬆移動。 油封保護機構的潤滑區域，即驅動齒輪周圍的空間，防止潤滑劑流失，同時也隔離灰塵和污垢。 花藥保護拉桿穿過的身體暴露區域。 根據機器的型號，它們安裝在導軌的末端或中間，在任何情況下，花藥都可以保護機身的開放區域免受灰塵和污垢的影響。
修改和類型
儘管在其出現之初，耙子是最好的轉向機構，但技術的發展促使製造商進一步修改該裝置。 由於自該裝置出現以來，其主要機構以及其操作的設計和方案都沒有改變，因此製造商致力於通過安裝各種放大裝置來提高效率。
第一個是液壓助力器，其主要優點是設計簡單，操作極其精確，因為帶有動力轉向的轉向齒條不能承受在發動機高轉速下轉向最大角度。 動力轉向系統的主要缺點是依賴於電機，因為噴射泵是連接到電機上的。 該裝置的工作原理是，當方向盤轉動時，液壓分配器向兩個腔室之一供給流體，當車輪到達相應的轉角時，停止供給流體。 得益於該方案，轉動車輪所需的力得以減少，而反饋卻沒有損失，也就是說，駕駛員可以有效地轉向並感受路面。
下一步是開發電動轉向架（EUR），然而，這些設備的第一批模型引起了很多批評，因為經常發生誤報，導致汽車在行駛時自發轉向。 畢竟，分配器的作用是由電位器扮演的，由於各種原因，電位器並不總是給出正確的信息。 隨著時間的推移，這一缺陷幾乎完全消除，因此 EUR 控制的可靠性絲毫不遜色於動力轉向系統。 一些汽車製造商已經在使用電動助力轉向系統，它結合了電動和液壓裝置的優點，並且避免了它們的缺點。
因此，今天採用以下轉向齒條類型劃分：
- 簡單（機械）——幾乎從未使用過，因為效率低且需要付出很大的努力才能將輪子轉動到位；
- 帶液壓助力器（液壓） - 由於設計簡單且可維護性高，是最受歡迎的助力器之一，但助力器在發動機關閉時不工作；
- 電動助力器（電動） - 它們也是最受歡迎的產品之一，逐漸取代動力轉向裝置，因為它們即使在發動機關閉時也能工作，儘管隨機操作的問題尚未完全消除；
- 電動液壓助力器結合了前兩種類型的優點，也就是說，即使在發動機關閉的情況下它們也能工作，並且不會因隨機行程而“取悅”駕駛員。
歐元轉向架
這種分類原則允許乘用車的車主或潛在購買者立即評估特定車型轉向的所有優點和缺點。
互換性
汽車製造商幾乎從不生產齒條齒輪轉向機構，AvtoVAZ是個例外，但即使在那裡，這項工作也被轉移給合作夥伴，因此，如果該裝置出現嚴重缺陷，當維修無利可圖時，不僅需要選擇型號，也是該機構的製造商。 採埃孚 (ZF) 是該市場的領導者之一，專門生產從自動變速箱到轉向機構的各種裝置。 您可以使用廉價的中國類似物來代替 ZF 導軌，因為它們的電路和尺寸相同，但與原始設備不同，它不會持續很長時間。 通常，車齡超過 10 年的汽車都配備了其他製造商的導軌，互聯網上發布的其標記照片證實了這一點。
通常，車庫工匠將外國汽車（例如各種豐田車型）的轉向架安裝在國產汽車上。 這種更換需要對發動機艙後壁進行部分改造，但該車配備了一個在所有方面都超越 AvtoVAZ 產品的更可靠的裝置。 如果同一個“豐田”的導軌也配備了電動或液壓助力器，那麼即使是老“九”也突然在舒適性方面急劇接近同期的外國汽車。
重大故障
轉向齒條裝置是這樣的，該機構是汽車中最可靠的機構之一，大多數故障要么與消耗品的磨損（損壞）有關，要么與交通事故有關，即事故或事故。 大多數情況下，維修人員必須更換花藥和密封件，以及磨損的齒條和傳動齒輪，其行駛里程超過數十萬公里。 您還必須定期擰緊夾緊機構，這是由於轉向機構的方案所致，但此操作不需要更換任何零件。 更少見的是，由於事故而破裂的該單元的主體需要更換，在這種情況下，可維修的導軌、齒輪和夾緊機構被轉移到捐贈主體上。
修復此節點的常見原因是：
- 轉向間隙；
- 駕駛或轉彎時敲擊；
- 轉向過輕或過緊。
這些缺陷與構成轉向齒條的主要部件的磨損有關，因此也可以歸因於消耗品。
在哪裡
要了解轉向齒條的位置及其外觀，請將汽車放在電梯或立交橋上，然後打開引擎蓋並向任意方向轉動車輪直至停止。 然後沿著轉向桿引導的位置，這就是該機構所在的位置，類似於帶肋的鋁管，轉向軸的萬向軸安裝在該管上。 如果您沒有汽車維修經驗，並且不知道該節點位於哪裡，那麼請查看作者展示的汽車中軌道位置的照片和視頻，以及訪問它的最便捷方法：這將使您避免許多錯誤，包括導致受傷的錯誤。
無論型號和製造年份如何，該機構始終位於發動機艙的後壁上，因此可以從倒轉輪的側面看到。 如需維修或更換，從上方打開引擎蓋進行檢修或從下方拆下發動機保護裝置更為方便，檢修點的選擇取決於汽車的型號和配置。
結論
轉向齒條是車輛轉向的基礎，駕駛員利用轉向齒條將汽車的車輪轉向所需的方向。 即使您不打算自己修理汽車，那麼了解轉向齒條的工作原理以及該機構的工作原理也會很有用，因為了解其優點和缺點，您可以更小心地駕駛客車或吉普車，延長其使用壽命直至修復。
