Die meisten modernen Personenkraftwagen haben sich weiterentwickelt. Sie verwenden ein Zahnstangen-Ritzel-System. Sie kennen den Typ. Das ist einfach. es funktioniert. Es bietet das schnelle Ansprechverhalten, das man von einer Sportlimousine erwartet.
Aber schauen Sie unter die Motorhaube eines großen Lkw oder großen SUV. Die Kugelumlauflenkung kann weiterhin verbaut sein. Das ist ein altes Modell. Es fühlt sich anders an. Es hält enormen Lenkkräften stand, die mit Zahnstange und Ritzel manchmal schwierig sind.
Die Verknüpfung ist deutlich. Das Drehen dieser gigantischen Räder erfordert spezielle mechanische Tricks, ohne dass der Fahrer übermenschliche Kräfte benötigen muss.
Schnecken- und Muttermechanismus
Das Herzstück des Systems ist das Schneckengetriebe. Haben Sie keine Angst, wenn Sie den Namen hören. Es ist einfache Physik. Stellen Sie sich zwei Hauptkomponenten vor, die in einem Lenkgetriebe interagieren.
Der erste Teil ist ein Metallblock. In der Mitte befindet sich ein Schraubenloch. Stellen Sie es sich wie eine Nuss vor. Am Außenumfang der Mutter sind jedoch Zähne eingraviert. Diese Zähne greifen in das Zahnsegment ein. Dieses Sektorzahnrad ist mit dem Zapfenarm verbunden. Der Lenkstockhebel ist ein wichtiges Glied, das die Bewegung vom Lenkgetriebe auf den Rest der Aufhängung und Spurstangen überträgt.
Der zweite Teil ist die Eingabe. Das ist eine Gewindestange. Wird direkt an der Lenksäule befestigt. Drehen Sie das Rad und die Stange dreht sich.
Typische Schrauben werden durch Eindrehen der Schraube in eine Stellmutter festgezogen. Es geht noch tiefer. Es würde ins Stocken geraten.
Dies ist keine Standardschraube. Die Gewindestange wird axial gehalten. Sie können nicht vorwärts oder rückwärts gehen. Es kann sich nur drehen.
Rotation in Bewegung umwandeln
Wenn man also die Rute dreht, muss etwas nachgeben. Da sich die Stange nicht vertikal bewegen kann, muss sich das Metallstück (Mutter) zwangsweise bewegen.
Durch die Drehung der Stange wird der Block im Gehäuse nach oben und unten gedrückt.
Hier geschieht die Magie. Der Block gleitet nicht einfach. Es enthält Kugellager. Die Kugel dreht sich zwischen den Gewindegängen der Stange und den Gewindegängen des Blocks. Sie zirkulieren durch die Kanäle und reduzieren die Reibung auf nahezu Null.
Wenn sich der Block geradlinig bewegt, drücken seine Außenzähne gegen das Sektorzahnrad.
Das Sektorgetriebe ist schwenkbar.
Dieser Drehpunkt bewegt den Lenkstockhebel.
Der Lenkstockhebel zieht oder drückt die Zugstange.
Der Schlepplenker bewegt die Spurstangen.
Die Spurstangen neigen die Räder.
Warum es verwenden?
Warum dieses komplexe und große System weiterhin pflegen?
Es kommt besser mit dem Drehmoment zurecht. Bei extremen Belastungen kann es bei Zahnstangen-Ritzel-Systemen zu Blockierungen kommen. Sie sind steif. Sie verzeihen nicht.
Das Kugelumlaufdesign ist fehlerverzeihender. Es absorbiert Straßenstöße besser. Wenn Sie mit einem Zweitonner auf der Autobahn in ein Schlagloch geraten, wird Ihnen das System das Lenkrad wahrscheinlich nicht aus der Hand nehmen. Es ist glatter. Es ist robust.
Es erleichtert auch die Integration mit Servolenkungssystemen. Die zum Bewegen der Mutter erforderliche lineare Kraft ist gering. Die Unterstützung kann problemlos durch eine Hydraulikpumpe oder einen Elektromotor erfolgen.
Die Kompromisse
Es ist nicht perfekt. Es gibt viele weitere bewegliche Teile im System. Mehr Reibungspunkte. Mehr Verschleiß. Es erfordert eine regelmäßige Schmierung. Rack-and-p
Dabei kommt es nicht darauf an, wie der Bolzen am Block befestigt wird, sondern darauf, was die Lücke füllt. Traditionelle Threads sind verschwunden. Stattdessen zirkulieren die Kugellagerringe im Inneren des Zahnrads, während es sich dreht.
Das ist nicht nur auffällige Technik. Der Ball ermöglicht schweres Heben, indem er Reibung und Verschleiß reduziert. Doch was ist ihr eigentlicher Job? Töte den Mistkerl.
Ohne dies fühlt sich die Lenkung vage an. Bei einem Richtungswechsel verlieren die Zähne den Kontakt. Die Räder fühlen sich locker an. Nicht verbunden. Die Bälle schließen diese Lücke. Sie sorgen dafür, dass alles solide bleibt. Sofortiges Feedback.
Die Servolenkung in dieser Konfiguration spiegelt das Zahnstangensystem wider. Es kann hilfreich sein, Hochdruckflüssigkeit auf die andere Seite des Moduls zu pumpen. Ein einfacher Mechanismus. effektive Ergebnisse.
Aber es kommt nicht nur auf die Ausrüstung an.
Jenseits der Ausrüstung
Die komplette Servolenkung basiert auf mehr als nur einer Kugelumlaufeinheit. Pumpen, Rohre, Tanks und Steuerventile müssen zusammenarbeiten. Jede Komponente bewältigt eine bestimmte Last.
- Pumpe: Erzeugt den nötigen Druck, um die Räder mühelos durchzudrehen.
- Pipelines: Transportiert Flüssigkeiten unter Druck. Wenn es ein normales Rohr wäre, würde es brechen, also ist es verstärkt.
- Behälter: Enthält Flüssigkeit. Es sollte kalt und ohne Blasen sein.
- Steuerventil: Steuert den Durchfluss basierend auf der Eingabe. Es ist das Gehirn des Hydraulikkreislaufs.
Die Vernachlässigung eines dieser Teile führt zum Ausfall des gesamten Systems. Schlimmer noch, es fühlt sich inkonsistent an. Eine vage Lenkung ist nicht nur ärgerlich. Das ist gefährlich. Präzision zählt.
Das mechanische Spiel wird durch ein Kugelumlaufgetriebe gelöst. Der Rest des Systems übernimmt die Kraft. Zusammen können Sie eine zwei Tonnen schwere Maschine mit einer Hand drehen.
Wohin geht die Flüssigkeit als nächstes? Der Druckunterschied drückt den Kolben. Jetzt kommt die eigentliche Arbeit. Der Rest ist nur eine Pfeife.
