Кормилно управление в съвременните автомобили

През годините кормилната уредба в автомобила се е променяла непрекъснато. От чисто механично в началото сега говорим за пасивно и активно управление на автомобила. Технологиите се променят и с тях и конструктивните решения в автомобилите. За различните марки автомобил те са различни, но основното в устройството на едно кормилно управление е:

• Волан - посредством него, чрез завъртане водачът задава посоката на движение на автомобила. Завъртането се прехвърля на кормилния прът и от там на кормилния механизъм. По степента на усилието и вибрациите водачът получава информация за естеството на движението. За леките автомобили диаметърът на волана е от 380 до 425 мм. Възможни са разлики в дизайна, както и допълнителни екстри. Размерът на спортен волан е по-малък.
• Кормилен прът или кормилна колона - служи за предаване на въртящия момент от волана към кормилната рейка, посредством каре кормилен прът. Съставен е от кормилен вал с няколко шарнирни съединения. Конструкцията на кормилния прът е такава, че при силен фронтален удар да се свие, с цел предпазване на водача от наранявания. В съвременните автомобили се осъществява механично или електрическо регулиране на положението на кормилния прът. То се извършва вертикално, надлъжно или и в двете направления. За защита от кражба се прави механична или електрическа блокировка на кормилния прът.

• Кормилна кутия или кормилен механизъм - проектиран е да увеличи силата на волана и да превърне въртеливото движение в линейно. За целта се използват различни видове предавки. Най-разпространен е кормилният механизъм със зъбна рейка(reika) или така наречената кормилна рейка. Кормилната кутия включва зъбно колело, монтирано на кормилния прът и зъбна рейка. При завъртане на волана, зъбното колело се движи в едната или другата посока и завърта колелата чрез кормилните накрайници.

  В някои автомобили се използва кормилна рейка с променливо предавателно отношение. Рейката е с различни зони на зъбите. С отдалечаването си от праволинейната зона на движение, формата или наклонът на зъбите се променя. Това подсигурява прогресивно намаляване на предавката и малък диапазон на въртене на волана.

  Много производители предлагат кормилно управление с четири управляеми колела. Тази конструкция осигурява по-добро управление и стабилност при шофиране с висока скорост, както и висока маневреност при движение с ниска скорост.

• Кормилна щанга и кормилен накрайник - те свързват шенкелите на колелата и кормилната рейка. Осигуряват оптимално съотношение на ъглите на управление на управляемите колела и предотвартяват завъртането им по време на работа на окачването. Конструкцията на кормилните накрайници зависи от използваното окачване.
• Усилвател - той улеснява завиването на място при ниска скорост и втвърдява волана при висока, като позволява по-малки отклонения от посоката на движение. Това е направено с цел по-голяма сигурност при управление. Усилвателите са два вида хидравличен и електричен:

  • Хидравличен усилвател на волана- повечето съвременни автомобили имат хидравлична рейка. Като разновидност на хидравличния усилвател е електрохидравличния. При него задвижването на хидравлична помпа се извършва не от двигателя на автомобила, а от електродвигател.

    Друга разновидност на хидравличен усилвател е адаптивният усилвател на кормилното управление. При него завъртащото усилие се променя в зависимост от скоростта на автомобила. Известна конструкция на адаптивен усилвател е електрохидравличният усилвател Servotronic.

  • Електрически усилвател - при него въртящият момент от електродвигателя се предава непосредствено на кормилния прът или кормилната рейка. Електрониката позволява да се използва електрическа кормилна рейка за автоматично управление на автомобилите като системите за автоматично паркиране и система за подпомагане на движението в лентата.

    Перспективна е конструкцията на кормилното управление, при която няма механична връзка между волана и управляващите колела на автомобила. Осигурява се независимо въздействие на всяко колело чрез електрозадвижване. Въртенето на волана се следи от специален датчик, а електронният блок, получавайки информация за скоростта на движение на автомобила и страничните и вертикални ускорения предава сигнала към колелата. Първият серийно произведен автомобил с независимо кормилно управление е Infiniti Q50. При него няма механична връзка между волана и колелата. При отказ на електронния блок е предвиден авариен съединител, монтиран в кормилния вал.

Неизправностите в кормилното управление са от най-сериозните в автомобила, защото оказват влияние върху безопасността при движение.С все по-голямото използване на кормилен механизъм със зъбна рейка, списъкът на неизправностите в автомобила значително се съкрати до:

• Износване на кормилния механизъм - зъбно колело и зъбна рейка.
• Нарушаване на херметичността на кормилния механизъм.
• Износване или счупване на лагера на кормилния вал.
• Износване на външен или вътрешен кормилен накрайник - това е най-разпространената неизправност, поради лошите пътища.

Неизправностите на хидравличния усилвател на кормилното управление са:

• Износване на лагера на вала на хидравличната помпа.
• Пробуксуване на ремъка за задвижване на хидравличната помпа.
• Намаляване на хидравличната течност в резервоарчето.
• Замърсяване на елементите на хидравличния привод като филтър, клапан на помпата и други.
• Разхлабени или повредени маркучи на хидравликата.

Основните причини за неизправности по кормилното управление могат да са:

• Лошите пътища.
• Неправилно експлоатиране на автомобила като: ненавременно техническо обслужване, използване на некачествена хидравлична течност и окомплектовка.
• Неправилно извършено техническо обслужване или ремонт.
• Износване на системата, поради продължителна експлоатация.
• Различни отклонения от работните характеристики на колелата като: налягане в гумите, разбалансиране на гумите, износени гуми, износени лагери на главините на колелата и други.

• Чукане в кормилното управление - износен накрайник или разхлабена връзка.
• Биене на волана - износен накрайник, износен лагер на кормилния вал или отклонения в работните характеристики на колелата.
• Увеличен луфт на волана - може да се дължи на износен кормилен накрайник, износен лагер на кормилния вал или износен кормилен механизъм.
• Стегнато въртене на волана - нарушаване на ъглите на сходимост на колелата, приплъзване на ремъка на хидравличната помпа, недостатъчна хидравлична течност, замърсени елементи на хидравликата.
• Шум в усилвателя - износване на лагера на хидравличната помпа, приплъзване на ремъка, недостатъчна хидравлична течност.
• Теч на работна течност - установява се при внимателно оглеждане на елементите. Протеклия елемент изглежда влажен или по-точно запотен. Възможно е да е нарушена херметичността на хидравликата или разхлабване и протичане на маркуч.

• При луфт на волана се прави диагностика и при необходимост се прави ремонт на кормилна рейка, а понякога е възможно и рециклиране на рейка.
• Редовно се проверява нивото на хидравлична течност в казанчето и при необходимост се долива.
• Редовна смяна на хидравличната течност на предписания период или ако няма такъв на две години или 100 000 километра ориентировъчно. Също така при ремонт по хидравликата, при промяна в цвета или появата на мирис на изгоряло.
• Периодична проверка наманшон кормилна рейка и при нужда смяна на маншона.
• Периодична проверка на кормилните накрайници и ако е необходимо смяна кормилен накрайник.
• Регулиране на хлабината в кормилния механизъм, според предписанията на производителя.
• Регулиране на сходимостта на колелата на определен за това пробег или след подмяна на кормилни щанги и накрайници.

Кормилното управление трябва да осигурява надеждно и леко управление на автомобила при всякакви пътни условия. Затова и при най-малкото отклонение от нормалната работа на кормилната система незабавно трябва да се извърши диагностика и ремонт. От това зависи животът и здравето както на водача и пътниците, така и на другите участници в движението.