Med vožnjo mora avtomobil pogosto spreminjati smer vožnje glede na voznikovo voljo, kar imenujemo krmiljenje avtomobila. Pri kolesnih vozilih je način krmiljenja vozila ta, da voznik s pomočjo posebej zasnovanih mehanizmov odkloni kolesa (volane) na krmilni osi (običajno sprednji osi) vozila za določen kot glede na vzdolžno os vozila. Ko avtomobil vozi naravnost, na volan pogosto vpliva bočna sila cestišča, zato se samodejno odkloni, da spremeni smer vožnje. V tem primeru lahko voznik s tem mehanizmom odkloni volan tudi v nasprotno smer, da se povrne prvotna smer vožnje avtomobila. Ta sklop posebnih mehanizmov, ki se uporabljajo za spreminjanje ali obnavljanje smeri vožnje avtomobila, se imenuje krmilni sistem avtomobila (splošno znan kot krmilni sistem avtomobila). Zato je funkcija krmilnega sistema avtomobila zagotoviti, da se avtomobil lahko krmili in vozi glede na voznikovo voljo. [1]
Oddaja o urejanju gradbenih načel
Avtomobilski krmilni sistemi so razdeljeni v dve kategoriji: mehanski krmilni sistemi in servo krmilni sistemi.
Mehanski krmilni sistem
Mehanski krmilni sistem uporablja voznikovo fizično moč kot energijo krmiljenja, pri čemer so vsi deli za prenos sile mehanski. Mehanski krmilni sistem je sestavljen iz treh delov: mehanizma za upravljanje krmiljenja, krmilnega mehanizma in mehanizma za prenos krmiljenja.
Slika 1 prikazuje shematski diagram sestave in razporeditve mehanskega krmilnega sistema. Ko vozilo zavije, voznik na volan 1 deluje s krmilnim momentom. Ta navor se preko krmilne gredi 2, univerzalnega zgloba volana 3 in pogonske gredi volana 4 prenese na krmilni mehanizem 5. Navor, ki ga ojača krmilni mehanizem, in gibanje po zaviranju se prenašata na nihajno ročico volana 6, nato pa se preko ravne krmilne palice 7 preneseta na ročico krmilnega členka 8, pritrjeno na levi krmilni členek 9, tako da se prenašata levi krmilni členek in levi krmilni členek, ki ga podpira. Volan je odklonjen. Za odklon desnega krmilnega členka 13 in desnega volana, ki ga podpira, za ustrezne kote je predviden tudi krmilni trapez. Krmilni trapez je sestavljen iz trapezoidnih ročic 10 in 12, pritrjenih na levi in desni krmilni členek, ter krmilne palice 11, katerih konci so s trapezoidnimi ročicami povezani s krogličnimi tečaji.
Slika 1 Shematski diagram sestave in postavitve mehanskega krmilnega sistema
Slika 1 Shematski diagram sestave in postavitve mehanskega krmilnega sistema
Serija komponent in delov od volana do gredi volana spada v mehanizem krmiljenja. Serija komponent in delov (brez členkov volana) od nihajne ročice volana do trapeza volana spada v mehanizem krmiljenja.
servo volan
Servo volan je krmilni sistem, ki kot energijo za krmiljenje uporablja tako voznikovo fizično moč kot moč motorja. V normalnih okoliščinah voznik zagotovi le majhen del energije, potrebne za krmiljenje avtomobila, večino pa motor prek servo volana. Ko pa servo volan odpove, bi moral voznik na splošno biti sposoben samostojno krmiliti vozilo. Zato je servo volan sestavljen iz nabora servo volana, ki temelji na mehanskem krmilnem sistemu.
Pri težkem vozilu z največjo skupno maso nad 50 ton sila, ki jo voznik preko mehanskega pogonskega sklopa uporablja na premnik volana, ko odpove, še zdaleč ni dovolj velika, da bi odbila volan in omogočila krmiljenje. Zato mora biti servo volan takšnih vozil še posebej zanesljiv.
Slika 2 Shematski diagram sestave hidravličnega servo volana
Slika 2 Shematski diagram sestave hidravličnega servo volana
SLIKA 2 je shematski diagram, ki prikazuje sestavo hidravličnega servo volana in razporeditev cevi hidravličnega servo volana. Komponente servo volana so: rezervoar za olje volana 9, črpalka za olje volana 10, krmilni ventil volana 5 in valj servo volana 12. Ko voznik zavrti volan 1 v nasprotni smeri urinega kazalca (levo krmiljenje), krmilna nihajna ročica 7 poganja ravno vezno palico volana 6, da se premakne naprej. Vlečna sila ravne vezne palice deluje na ročico krmilnega členka 4 in se prenaša na trapezoidno ročico 3 in nato na vezno palico volana 11, tako da se ta premakne v desno. Hkrati ravna vezna palica volana poganja tudi drsni ventil v krmilnem ventilu volana 5, tako da je desna komora valja servo volana 12 povezana z rezervoarjem za olje volana brez tlaka na površini tekočine. Visokotlačno olje iz oljne črpalke 10 vstopi v levo votlino volanskega cilindra, zato se hidravlična sila, ki deluje desno na bat volanskega cilindra, preko potisne palice izvaja na vezno palico 11, zaradi česar se volan premakne tudi v desno. Na ta način lahko majhen navor krmiljenja, ki ga voznik izvaja na volan, premaga navor upora krmiljenja, ki ga tla delujejo na volan.
