Układ kierowniczy - sprawozdanie PDF

Preview

Summary

Budowa i eksploatacja pojazdów samochodowych II - sprawozdanie
Wydział Transportu PW...

Description

Budowa i eksploatacja pojazdów samochodowych IIlaboratorium Budowa układu kierowniczego samochodu, ocena jego stanu oraz pomiar katów ustawienia kół jezdnych.

1. Wstęp teoretyczny: Układ kierowniczy jest to zespół mechanizmów umożliwiających kierowanie pojazdem, czyli utrzymywanie stałego kierunku jazdy lub jego zmianę zgodnie z wolą kierowcy. Główne zadania układu kierowniczego:  utrzymanie prostoliniowego kierunku jazdy  umożliwienie zmiany toru jazdy zgodnie z wolą kierowcy  Układ kierowniczy powinien spełniać następujące warunki:



zależność kinematyczna między kątami skrętu kół kierowanych powinna być możliwie bliska zależności teoretycznej; koła skręcone powinny samoczynnie powracać do położenia odpowiadającego kierunkowi jazdy na wprost oraz zapewniać utrzymanie tego kierunku, pomimo działania sił bocznych niezależnych od kierowcy



uderzenia wywołane nierównościami nawierzchni nie powinny być odczuwalne na kole kierowniczym



pionowe przemieszczenia kół kierowanych wywołane nierównościami drogi nie powinny powodować zmiany kierunku jazdy



kierowanie pojazdem powinno być łatwe i skuteczne, z użyciem możliwie małych sił na kole kierowniczym



Wymienione warunki spełniają dwie grupy elementów: 

mechanizm zwrotniczy



mechanizm kierowniczy

Mechanizm zwrotniczy- to zespół dźwigni i drążków łączących koła kierowane. Prawidłowy mechanizm zwrotniczy zapewnia toczenie się kół po łuku drogi bez poślizgu bocznego tzn. po torze, którego promień krzywizny jest zawsze prostopadły do płaszczyzny koła. Najprostszym mechanizmem jest trapezowy mechanizm zwrotniczy. Samoczynne powracanie skręconych kół do położenia odpowiadającego jeździe na wprost, czyli tzw. skłonność samochodu do wychodzenia z zakrętu, oraz utrzymywanie przez samochód kierunku jazdy na wprost, pomimo działania niewielkich sił bocznych, uzyskuje się przez odpowiednie pochylenie kół oraz sworzni zwrotnic. Ustawienie kół kierowanych określają następujące wielkości geometryczne: 

kąt wyprzedzenia sworznia zwrotnicy α - kąt wyprzedzenia sworznia zwrotnicy α,



to kąt, jaki tworzy z pionem oś sworznia zwrotnicy, mierzony w rzucie na płaszczyznę pionową równoległą do podłużnej płaszczyzny symetrii samochodu. Kąt ten powoduje wystąpienie momentu stabilizującego kąt pochylenia sworznia zwrotnicy β - kąt pochylenia sworznia zwrotnicy β, to kąt, jaki tworzy z pionem oś sworznia zwrotnicy, mierzony w rzucie na podłużnej płaszczyźnie symetrii samochodu



kąt pochylenia koła γ - Kąt pochylenia koła γ to kąt między płaszczyzną koła i płaszczyzną pionową równoległą do podłużnej płaszczyzny symetrii samochodu, mierzony gdy koła są ustawione symetrycznie do osi podłużnej samochodu



zbieżność kół - zbieżność kół to różnica między rozstawem kół kierowanych, mierzonym z tyłu i z przodu na obręczach kół, w płaszczyźnie równoległej do jezdni i przechodzącej przez środki kół ustawionych symetrycznie względem podłużnej osi samochodu. Jeżeli koła kierowane skierowane są do wewnątrz samochodu, to zbieżność jest dodatnia (koła są zbieżne)

Mechanizm kierowniczy służy do przekazywania ruchu obrotowego koła kierownicy na zwrotnice w celu skręcenia kół kierowanych. Mechanizm kierowniczy umożliwia:  

skręty kół kierowanych pod wpływem obrotu kierownicy; dzięki przełożeniu dostosowuje siłę przyłożoną do kierownicy i wartość kąta obrotu kierownicy do wartości sił i kątów koniecznych do kierowania samochodem.

Głównym zespołem mechanizmu kierowniczego jest przekładnia kierownicza. Jej zadaniem jest zapewnianie odpowiedniego przełożenia kinematycznego i dynamicznego oraz odpowiedniej charakterystyki sprawności mechanizmu kierowniczego.

2. Opis ćwiczenia: Celem naszego ćwiczenia było zapoznanie się z metodami badań kontrolnych układu kierowniczego, sposobami pomiarów wielkości charakteryzujących stan techniczny układu oraz przyrządami pomiarowymi. Na wstępie zapoznaliśmy się z budową układu kierowniczego: Przekładnia kierownicza- służy do zapewnienia odpowiedniego przełożenia kinematycznego i dynamicznego oraz odpowiedniej charakterystyki sprawności mechanizmu kierowniczego. Przekładnia musi odznaczać się niezawodnością, a jej konstrukcja musi umożliwić regulację luzów powstających w skutek zużywania się współpracujących powierzchni. Przeguby- łączą drążki umożliwiające przestrzenne odchylanie się poszczególnych elementów mechanizmu zwrotniczego. Przeguby te wyposaża się w sprężyny do samocz orzni kulistych.

Opis rysunku: 1 2 3 4 5

-

drążek boczny lewy, przekładnia kierownicza, drążek środkowy, ramię pośrednie, drążek boczny prawy.

Opis rysunku: 1 - drążek środkowy, 2 - ramię pośrednie, 3 - przegub kulowy kompletny, 4 - drążek prawy, 5 i 6 - nakrętka i podkładka obejmy drążka, 7 - obejma, 8 - nakrętka sworznia przegubu, 9 - osłona gumowa, 10 - przegub kulowy, 11 - śruba obejmy, 12 - sworzeń ramienia pośredniego, 13 - podkładka, 14 - tuleja metalowo-gumowa, 15 - wspornik ramienia pośredniego, 16 - wspornik kompletny z ramieniem, 17 i 18 - podkładka i nakrętka mocowania wspornika do nadwozia, 19 - nakrętka sworznia, 20 - przegub kulowy kompletny, 21 - drążek lewy, 22 - przegub kulowy kompletny, 23 - ramię przekładni kierownicy.

Ćwiczenie 1. Pomiar sumarycznego luzu układu kierowniczego Przed przystąpieniem do ćwiczenia sprawdzamy ciśnienie w ogumieniu oraz luzy w układzie kierowniczym. Stanowisko pomiarowe musi być płaskiej i poziomej nawierzchni aby nie wprowadzało dodatkowych błędów stałych. Warunki pomiaru: nominalne ciśnienie powietrza w ogumieniu koła ustawione do jazdy na wprost Za pomocą przyrządu diagnostycznego LUZ-1 dokonywaliśmy pomiaru sumarycznego luzu układu kierowniczego. Przyrząd znajduje zastosowanie w stacjach diagnostycznych, warsztatach naprawczych oraz podczas kontroli przeprowadzanych przez służby drogowe policji. Sumaryczny luz układu kierowniczego mierzony jest w stopniach obrotu kierownicy. Na kierownicy badanego pojazdu mocowana jest specjalna nakładka z podziałką kątową. Do nieruchomej części kabiny samochodu np. szyby przedniej mocuje się stały wskaźnik, który umożliwia odczytanie kąta ruchu jałowego kierownicy. Dla stwierdzenia początku ruchu koła w przyrządzie zastosowano czujnik ustawiany bezpośrednio przy kole kierowanym samochodu. Uruchamiany czujnik pozwala wykryć ruch skrętny koła już o wartości 0,35 mm.

Ocena wyników: Wynik naszego pomiaru to 17 stopni. Największy ruch jałowy koła kierownicy, mierzony miarą kątową, nie powinien przekraczać: 10max - dla samochodów osobowych 15 ...20max - dla samochodów ciężarowych Większa wartość może świadczy o następujących usterkach: o zużyciu przegubów kulowych o poluzowaniu nakrętek mocujących przewody o nadmiernym luzie w przekładni kierowniczej o zużyciu tulei metalowo – gumowych sworznia wspornika o luzach w przegubach krzyżakowych

Ćwiczenie 2: Kontrola ustawienia układu kierowniczego. W ćwiczeniu drugim poznawaliśmy przyrządy stosowane do kontroli ustawienia układu kierowniczego. Urządzenie komputerowe GTI Geomaster firmy Precyzja GTI wyposażony jest w cztery zespoły pomiarowe (pomiar kątów względem geometrycznej osi jazdy) z 8 czujnikami położenia połączonymi cięgnami pomiarowymi. Można się nim również posługiwać wykorzystując tylko dwa, przednie zespoły pomiarowe (pomiar względem osi symetrii).

Rys. 14 Aparatura pomiarowa przyrządu GTI mocowana do koła przedniego

Cechy przyrządu: bardzo duża dokładność i szybkość pomiaru oraz łatwa obsługa urządzenia wynik pomiaru jest zapamiętywany, porównywany z danymi producenta na monitorze ukazuj się jednoczenie: symbol graficzny badanego parametru, wartość zmierzona, wartość zmierzona oraz ich różnica dzięki wykorzystaniu czterech zespołów pomiarowych zakładanych na obręcze kół można równocześnie mierzyć ustawienia dla obu osi pomiar ustawienia kół osi przedniej następuje po sprawdzeniu, czy oś geometryczna pojazdu pokrywa się z jego osi symetrii (oś geometryczna stanowi bazę pomiarową) wyniki pomiarów ustawienia koła z jednej strony pojazdu są automatycznie porównywane z wynikami uzyskanymi dla koła z drugiej strony we wszystkich kołach bicie boczne jest kompensowane automatycznie w czterech położeniach możliwość aktualizacji bazy danych parametrów wzorcowych oraz rozbudowy oprogramowania Otrzymane podczas badań wyniki przedstawiamy poniżej:

Na podstawie badań można zaobserwować, iż jeden parametr jest niezgodny. Obok otrzymanego parametru występuje kratka ( na monitorze możemy zaobserwować ten parametr w kolorze czerwonym). Pochylenie koła prawego wynosi :  00 03` zaś wartości fabryczne to: 00  00` 01  00`

Odpowiedzi na pytania: 1. Jakie warunki powinno spełniać stanowisko do pomiaru kątów ustawienia kół i z czego one wynikają? Istotne znaczenie dla prawidłowości wykonywania pomiarów kątów ustawienia kół pojazdu ma tzw. wypoziomowanie stanowiska. Konieczność wykonywania pomiarów na stanowisku o płaskiej i poziomej nawierzchni wynika ze sposobu pomiaru wielkości kątowych przez przyrządy. Wielkości te mierzone są nie względem płaszczyzny dowolnego stanowiska, a względem geograficznego pionu bądź poziomu. Jeżeli np. kąt pochylenia koła mierzony byłby na stanowisku o nawierzchni nachylonej do poziomu o pewien niezerowy kat, a płaszczyzna symetrii wzdłużnej pojazdu była w wyniku tego odchylona od pionu, to uzyskane wyniki obarczone byłyby pewnym błędem stałym.

2. Jakie czynniki wpływają na wartość luzu mierzonego na kole kierownicy? Opisać sposób jej pomiaru. Sumaryczny luz układu kierowniczego mierzony jest w stopniach obrotu kierownicy. Na kierownicy badanego pojazdu mocowana jest specjalna nakładka z podziałką kątową. Do nieruchomej części kabiny samochodu np. szyby przedniej mocuje się stały wskaźnik, który umożliwia odczytanie kąta ruchu jałowego kierownicy. Dla stwierdzenia początku ruchu koła w przyrządzie zastosowano czujnik ustawiany bezpośrednio przy kole kierowanym samochodu. Uruchamiany czujnik pozwala wykryć ruch skrętny koła już o wartości 0,35 mm. 3. Co to jest zbieżność kół? Opisać jej pomiar wybraną metodą. Zbieżność Z to różnica odległości między obrzeżami obręczy kół samochodu, zmierzonych „za” i „przed” osią obrotu kół w płaszczyźnie równoległej do poziomego podłoża i przechodzącej przez środki kół ustawionych do jazdy „na wprost”....