Tijdens het rijden moet de auto regelmatig van rijrichting veranderen, afhankelijk van de wil van de bestuurder. Dit noemen we sturen. Bij voertuigen met wielen wordt het sturen gerealiseerd door de wielen (stuurwielen) op de stuuras (meestal de vooras) van het voertuig onder een bepaalde hoek ten opzichte van de lengteas van het voertuig te laten afbuigen. Dit gebeurt via een speciaal ontworpen mechanisme. Wanneer de auto rechtdoor rijdt, wordt het stuurwiel vaak beïnvloed door de zijdelingse krachten van het wegdek en buigt het automatisch af om de rijrichting te veranderen. De bestuurder kan dit mechanisme ook gebruiken om het stuurwiel in de tegenovergestelde richting te bewegen en zo de oorspronkelijke rijrichting van de auto te herstellen. Dit mechanisme voor het veranderen of herstellen van de rijrichting van de auto wordt het stuursysteem genoemd. De functie van het stuursysteem is dus ervoor te zorgen dat de auto kan worden bestuurd en gereden volgens de wil van de bestuurder. [1]
Bouwprincipe bewerking uitzending
Autostuursystemen worden onderverdeeld in twee categorieën: mechanische stuursystemen en bekrachtigde stuursystemen.
Mechanisch stuursysteem
Het mechanische stuursysteem gebruikt de fysieke kracht van de bestuurder als stuurenergie, waarbij alle krachtoverbrengingsonderdelen mechanisch zijn. Het mechanische stuursysteem bestaat uit drie onderdelen: het stuurmechanisme, de stuurinrichting en het stuurtransmissiemechanisme.
Figuur 1 toont een schematisch diagram van de samenstelling en de opstelling van het mechanische stuursysteem. Wanneer het voertuig een bocht maakt, oefent de bestuurder een stuurkoppel uit op het stuurwiel 1. Dit koppel wordt via de stuurstang 2, het cardanasgewricht 3 en de stuurtransmissieas 4 naar de stuurinrichting 5 overgebracht. Het door de stuurinrichting versterkte koppel en de beweging na vertraging worden overgebracht naar de stuurarm 6 en vervolgens via de stuurstang 7 naar de fuseearm 8, die is bevestigd aan de linker fusee 9, waardoor de linker fusee en het bijbehorende stuurwiel een uitslag krijgen. Om de rechter fusee 13 en het bijbehorende stuurwiel een uitslag te geven, is een stuurtrapezium aanwezig. Dit stuurtrapezium bestaat uit trapeziumvormige armen 10 en 12 die zijn bevestigd aan respectievelijk de linker en rechter fusee, en een stuurstang 11 waarvan de uiteinden via kogelgewrichten met de trapeziumvormige armen zijn verbonden.
Figuur 1 Schematisch diagram van de samenstelling en lay-out van het mechanische stuursysteem
Figuur 1 Schematisch diagram van de samenstelling en lay-out van het mechanische stuursysteem
De reeks componenten en onderdelen van het stuurwiel tot de stuuras behoren tot het stuurmechanisme. De reeks componenten en onderdelen (met uitzondering van de fusee) van de stuurarm tot het stuurhuis behoren tot het stuurmechanisme.
stuurbekrachtigingssysteem
Het stuurbekrachtigingssysteem is een stuursysteem dat zowel de fysieke kracht van de bestuurder als het motorvermogen gebruikt als stuurenergie. Onder normale omstandigheden levert de bestuurder slechts een klein deel van de benodigde energie voor het sturen van de auto; het grootste deel wordt geleverd door de motor via de stuurbekrachtiging. Wanneer de stuurbekrachtiging echter uitvalt, moet de bestuurder over het algemeen in staat zijn om zelfstandig het voertuig te besturen. Daarom is het stuurbekrachtigingssysteem ontwikkeld door een set stuurbekrachtigingscomponenten toe te voegen aan het mechanische stuursysteem.
Bij een zwaar voertuig met een maximaal totaalgewicht van meer dan 50 ton is de kracht die de bestuurder via de mechanische aandrijving op de stuurknuckle uitoefent, bij lange na niet voldoende om het stuurwiel te bewegen en te sturen wanneer de stuurbekrachtiging uitvalt. Daarom moet de stuurbekrachtiging van dergelijke voertuigen bijzonder betrouwbaar zijn.
Figuur 2 Schematisch diagram van de samenstelling van het hydraulische stuurbekrachtigingssysteem
Figuur 2 Schematisch diagram van de samenstelling van het hydraulische stuurbekrachtigingssysteem
Figuur 2 is een schematisch diagram dat de samenstelling van een hydraulisch stuurbekrachtigingssysteem en de leidingconfiguratie van de hydraulische stuurbekrachtiging weergeeft. De componenten van de stuurbekrachtiging zijn: een stuurbekrachtigingsolietank 9, een stuurbekrachtigingsoliepomp 10, een stuurregelklep 5 en een stuurbekrachtigingscilinder 12. Wanneer de bestuurder het stuurwiel 1 tegen de klok in draait (naar links sturen), drijft de stuurarm 7 de stuurstang 6 naar voren. De trekkracht van de stuurstang werkt in op de stuurarm 4 en wordt vervolgens overgebracht op de trapeziumvormige arm 3 en de stuurstang 11, waardoor deze naar rechts beweegt. Tegelijkertijd drijft de stuurstang ook de schuifklep in de stuurregelklep 5 aan, waardoor de rechterkamer van de stuurbekrachtigingscilinder 12 verbonden wordt met de stuurbekrachtigingsolietank met een vloeistofoppervlaktedruk van nul. De hogedrukolie van de oliepomp 10 komt in de linker holte van de stuurbekrachtigingscilinder terecht, waardoor de naar rechts gerichte hydraulische kracht op de zuiger van de stuurbekrachtigingscilinder via de duwstang op de stuurstang 11 wordt uitgeoefend, waardoor deze ook naar rechts beweegt. Op deze manier kan een klein stuurkoppel dat door de bestuurder op het stuurwiel wordt uitgeoefend, het stuurweerstandkoppel dat door de grond op het stuurwiel wordt uitgeoefend, overwinnen.
