Under åren har styrsystem utvecklats och har kommit långt från vad som erhölls med de första fordonen. De flesta vet inte vilken typ av styrsystem deras fordon använder. Det är därför de inte har optimerat fördelarna som kommer med deras fordons styrsystem. Så den här artikeln kommer att fokusera på styrväxellåda kontra kuggstång så att man bättre förstår hur styrsystem fungerar.
Varför är det viktigt att förstå hur ditt fordons styrsystem fungerar? Enkelt.
Ett fordon är ingenting utan ett styrsystem som gör det möjligt för föraren att kontrollera dess rörelse. Saken är att effektiviteten hos styrsystem för bilar främst påverkar passagerarnas säkerhet och smidigheten i körupplevelsen. Du kommer att få ut det mesta av ditt styrsystem och i slutändan få en bättre körupplevelse när du förstår hur din bil styrs.
Styrväxellådan är ett av de äldsta styrsystemen, och den finns fortfarande i de större fordonen som vi ser runt, till exempel, stora SUV:ar och tunga lastbilar. För att bättre förstå hur detta system fungerar måste vi förstå vad en styrväxel är. Styrväxeln är en mekanisk komponent som översätter rattens varv till den raka rörelsen av fordonets styrlänkage.
Styrväxlar är ofta inneslutna i en låda därav namnet "styrväxellåda". Denna styrväxellåda håller växlarna som möjliggör överföring av styringångarna in i länkaget och andra komponenter som får hjulen att svänga och gå ordentligt. Det ökar väsentligt styrändringarna så att framhjulen rör sig snabbare än ratten. Beroende på typ av styrväxellåda uppnås detta genom att multiplicera vridkraften och överföra den till styrlänkaget.
Så hur fungerar styrväxellådan? En av växlarna i styrväxellådan är snäckväxeln som har ett metallblock med gängat hål. Gängorna i detta hål har många kullager som minskar friktionen samtidigt som spelet i växeln minskar. Blocket är utformat med kugghjul på utsidan, som kopplar in en växel som för pitmans arm fram och tillbaka. Gänghålet är hem för en gängad stång som i sin tur är ansluten till och vriden av ratten. Denna gängade stång är utformad på ett sådant sätt (den är fixerad) att den roterar när ratten rör sig. Detta driver i sin tur växeln som flyttar fordonets hjul.
Styrväxellådan kommer med olika utväxlingar, som bestämmer hur många gånger föraren vrider på ratten för att få framhjulen att svänga. Det finns den breda lådan där föraren måste vrida ratten i 4,5 varv innan framhjulen vrids lås-till-lås. Å andra sidan tar den nära förhållandet ratten bara 3 varv för ratten att gå lås-till-lås. Uppenbarligen, med breda förhållanden, måste föraren göra mer arbete för att få hjulen att svänga, medan alternativet för närförhållande gör det lättare att manövrera fordonet.
Ringen, som genererar styrväxelns motstånd, kan också modifieras för att passa dina behov när rätt mekaniker gör det. När motståndet inte är korrekt avstämt får du fel feedback från styrningen och körupplevelsen påverkas negativt.
Så hur fungerar en servostyrningsväxellåda? Med denna typ av styrväxellåda stödjer hydrauliken rattens rörelse genom att trycka på styrsystemet. En hydraulpump som är ansluten till motorn genererar vätsketryck som släpps när föraren vrider på ratten, vilket minskar styransträngningen.
Styrväxelsystem är ganska gamla, och som alla gamla saker har en nyare motsvarighet nästan fasat ut dem. Det faktum att de fortfarande används är en pekare på några fördelar som de erbjuder biltillverkarna. Å andra sidan skulle de inte vara mindre populära nu om de inte hade några nackdelar.
Som sagt, låt oss ta en titt på fördelarna och nackdelarna med styrväxellådan.
Du kan enkelt ändra mängden styrrörelser för att passa dina behov genom att ändra pitman-armlängden. Styrväxellådan har en stor mekanisk fördel, varför den är bäst för stora fordon. Den är också relativt stabil och känns mer rejäl med tanke på sin robusta design. Det är också relativt lätt att justera för att eliminera eventuella glapp. En styrväxellåda är perfekt för enkel körning där det finns lite eller inget behov av svängar, som att köra på motorväg. Den är monterad i delar av fordonet där det är mindre troligt att det skadas. I vissa scenarier kommer fordonet fortfarande att ha någon form av styrkontroll trots skador på länkarna.
Styrväxelsystemet består av flera rörliga delar, så det finns en ökad risk för friktion till följd av ett stort antal slitpunkter. Detta stora antal komponenter är orsaken till de flesta problem med styrväxellådan då det också gör styrsystemet relativt tungt och mindre effektivt. På grund av det höga styrförhållandet som den erbjuder kräver styrväxellådan mycket styrinsats, vilket framgår av styrljudet vid svängning. En annan fråga är att styrväxelns pris är i överkant.
De flesta moderna fordon använder kuggstångssystemet. Några exempel på kuggstång inkluderar bilar, bussar, stadsjeepar och lastbilar. Som namnet antyder består den av ett pinjong och en kuggstång. Kuggstångssystemet förvandlar helt enkelt snurrande rörelse till rak, direkt rörelse. Detta förklarar förmodligen varför den har blivit allt mer populär inom bilindustrin genom åren.
Detta styrsystem är populärt på grund av dess bekvämlighet, vilket gör att det kan användas på framhjulsfordon med en rattupphängning som är oberoende. Kuggstångsdesignen är otroligt enkel då det i grund och botten är en växel som är fäst vid en stång (tandad) som är kopplad till en grupp dragstänger. Kuggstångssystem kan antingen vara manuella eller variabel-assisterade kraftsystem, men de flesta är power-assisterade.
Med det manuella alternativet håller änden av styrväxelns axel en pinjong som är sammankopplad med en lång kuggstång som är fäst vid styrarmarna med justerbara dragstänger.
Fordon med alternativ för servostyrning och kugghjul kommer med en annan design. Här är två stålrör som är monterade på sidan av kraftstället utformade för att utföra styrfunktioner (svänga höger och vänster) samtidigt som de fungerar som tryck- och returledningar.
Hur fungerar då kuggstångssystem? Med det manuella systemet finns en kuggstångsuppsättning inkapslad i ett metallrör så att kuggstångens båda ändar sträcker sig från röret. Denna växelsats är designad för att göra två saker. Den är byggd för att ändra rattens roterande rörelse till den direkta rörelsen som vrider framhjulen. Den är också utformad för att minska ansträngningen som krävs för att vrida hjulen. Den gör detta genom att ge växelreduktion. Eftersom drevet är kopplat till styraxeln, snurrar drevet och flyttar kuggstången när ratten vrids. Denna rörelse översätts sedan till dragstängerna, som får styrknogarna att snurra på sina kulleder. I slutändan rör sig fordonshjulen från den ena sidan till den andra beroende på i vilken riktning fordonet styrs. Det är för det manuella alternativet.
Med alternativet servostyrning kommer systemet även med en cylinder som håller en kolv som är ansluten till båda sidor av det servostödda kuggstången. I det här fallet drivs kuggstången av verkan av högtrycksstyrvätskan på kolven.
Oavsett tillval är kuggstångens styrsystem otroligt enkelt och mycket effektivt. Även om kuggstångssystemet till stor del används inom bilindustrin, inkluderar andra kuggstångsapplikationer grindar, järnvägar och hissar.
Här är några av fördelarna och nackdelarna med kuggstångssystemet
Kuggstången är ganska populära eftersom du kan hitta dem i de flesta moderna fordon. Detta beror mest på fördelarna som det har jämfört med styrväxelsystemet. Men som med alla mekaniska tillbehör är den inte utan sina brister. Det här avsnittet av artikeln fokuserar på fördelarna och nackdelarna med att använda en kuggstångsstyrning i ditt fordon.
Kuggstångens styrsystem har en enkel design som är lika kompakt som dess transmissionseffektivitet är hög. Eftersom det består av färre delar blir slitagepunkterna färre och därmed minskar riskerna för friktion. Innebörden är att reparation av kuggstång och kugghjul kommer att bli färre. Priset på kuggstångsstyrsystemen är lågt eftersom det har färre delar med låga tillverkningskostnader och är relativt lätt att tillverka. Eftersom fordonet är lättare på grund av styrsystemet för kuggstången och kugghjulet förbättras dess gaskörning.
Kuggstångsstyrningssystem ger lägre styrförhållanden och mer kontroll över fordonet eftersom mindre ansträngning krävs för att styra fordonet. Dessutom är den direkta rörelsen av den inre dragstången utmärkt för geometrin också.
En av nackdelarna med kuggstångsstyrsystemet är att det finns mindre rörelsemöjligheter eftersom antalet tänder som kan skäras i kuggstången är begränsat. En annan sak är att det kan vara lite svårt att eftermontera detta styrsystem i någon av de äldre bilarna. Om denna uppgift inte hanteras korrekt riskerar du att hantera dåligt.
Styrväxellådan brukade vara det valda styrsystemet för bilar innan kuggstångssystemet stal showen runt 1980-talet. Även om det fortfarande finns en del styrväxelsystem, har nästan alla fordon du ser nuförtiden ett kuggstångssystem. Och detta beror mest på skillnaderna i båda styrsystemen. Som med de flesta produkter är de nyare kuggstångssystemen en enorm förbättring jämfört med den äldre styrväxellådan. Att jämföra styrväxellådan med kuggstången liknar en jämförelse mellan kuggstång och drev och återcirkulerande kula eftersom det återcirkulerande kulsystemet i huvudsak är en styrväxellåda. Som sagt, låt oss titta på skillnaderna mellan styrväxellådan och kuggstångssystemen.
För det första använder styrväxellådans system mycket fler styrdelar än kuggstångens styrsystem (mittlänkar, mellanarm, dragstångshylsor och Pitmans armar, bland annat). Även om detta gör styrväxellådan mycket starkare än sin motsvarighet, gör dessa extra delar den ganska tung. Sedan finns det också den ökade risken för friktion av att så många komponenter kommer i kontakt med varandra.
Vad mer? Styrväxellådan har en annan koppling än den som fungerar i kuggstångssystemet så de har olika funktioner. Med styrväxellådan är ratten kopplad till en gängad bult som vrids när ratten vrids. Det är annorlunda med kuggstångssystemet där kuggstången vrids om man vrider på ratten, vilket gör att kuggstången flyttas från vänster till höger.
Det är inte där skillnaderna slutar. På grund av det relativt stora antalet rörliga delar som är inblandade i styrväxellådans system, blir det mer slagvolym och ett högre styrförhållande. Så är inte fallet med kuggstångssystemet, som har ett förbättrat styrförhållande och därmed är mer lyhört när det styrs. Kuggstångsstyrsystemet har en mer enkel design, vilket gör det mer kostnadseffektivt för biltillverkare (allt tack vare möjligheten att automatisera tillverkningen av dess delar). När du räknar in antalet komponenter och storleken på kuggstångssystemet är det lätt att se varför fler biltillverkare väljer kuggstångssystemet, särskilt när det är mycket lättare att bygga för att möta specifika fordonsbehov.
Kuggstångsstyrsystemet har revolutionerat styrsystemet eftersom det har förändrat sättet att tillverka fordon. Biltillverkare kan nu tillverka mer kostnadseffektiva bilar som är lättare att styra. Detta är omöjligt att få bort med styrväxellådans styrsystem.
Det vanligaste styrsystemet är kuggstångssystemet. Det är ett enkelt system där en kuggstångssats är inkapslad i ett metallrör. Varje ände av stativet sticker ut ur röret och är ansluten till dragstången. Kugghjulet är också kopplat till styraxeln, så när ratten vrids snurrar växeln och kuggstången rör sig. Denna rörelse översätts till dragstängerna, som får styrknogarna att snurra på sina kulleder. Så fordonets hjul rör sig i linje med den riktning som fordonet styrs. Kuggstångssystemet finns vanligtvis på bilar, små lastbilar och stadsjeepar.
Nej. De är olika. De har olika design och som sådana olika operationer. Styrväxelsystem har fler komponenter, är tyngre och generellt mindre lätta att hantera än kuggstångssystemen. Kuggstångssystemet har en enkel design och är mer kompakt.
De två huvudtyperna av styrhus inkluderar:
Maskar och sektor: Denna styrlåda består av en rattaxel som har en skruv (kallad "mask"). Den kommer också med en sektionsväxel som rör sig upp och ner när ratten vrids. När sektionsväxeln rör sig, aktiverar den en pitman-arm som roterar hjulen.
Mask och rulle:Med denna styrlåda, en rulle (som ersätter sektionsväxeln) är kopplad till tväraxeln. Så när ratten vrider sig snurrar snäckskruven och får rullen att rotera. Följaktligen vrider och flyttar tväraxeln pitmanarmen, vilket tvingar fram en förändring av hjulens riktning.
Det rekommenderas inte att du kör ett fordon med dåligt kuggstång. Detta beror på att en dålig kuggstång kommer att hindra dig från att få rätt mängd kontroll som krävs för att köra ditt fordon på ett säkert sätt. Det blir så mycket fritt spel att det blir svårt att styra fordonet i en rak linje, vilket kan vara farligt för dig och andra trafikanter.
Kuggstångsstyrningen är enklare än den cirkulerande kulstyrningen, som har fler delar. Så det blir mindre friktion med kuggstången och styrningen känns mer lyhörd och kompakt, så att du får en bättre körupplevelse. Kuggstångssystemet är också lättare och är mer effektivt än det återcirkulerande kulsystemet. Eftersom kuggstångssystemet använder färre delar och därmed är relativt lätt, är det mycket lättare att montera i fordon.
Efter att ha läst så här långt i den här exponeringen om styrväxellåda kontra kuggstång, borde du ha en bättre förståelse för hur båda styrsystemen fungerar. Många människor som är på väg att skaffa en bil (fan, även de som för närvarande har en) är ofta oroliga över saker som typen av transmission, bränsleekonomi, körsträcka, estetik och annat. De flesta bryr sig mindre om fordonets styrsystem eftersom de inte fullt ut inser dess betydelse för deras säkerhet och körupplevelse.
Förhoppningsvis kommer du att kunna fatta välgrundade beslut efter att ha läst den här artikeln. Ditt styrsystem är en viktig del av ditt fordon och bör tas på allvar. Få en inspektion för att veta vad som finns under huven och hur du får ut det mesta av det.
