Estructura mecánica del sistema de dirección manual vs. Sistema de dirección hidráulica
En ingeniería automotriz, el sistema de dirección es un componente central que afecta el control de conducción y la seguridad del vehículo. La tarea principal del sistema de dirección es convertir la rotación del volante del conductor's en la acción de dirección de las ruedas. Hoy en día, los automóviles, utilizan principalmente dos tipos de sistemas de dirección: sistema de dirección manual y sistema de dirección hidráulica.
Este artículo explorará la estructura mecánica del sistema de direccion manual y comparar sus diferencias de estructura mecánica con el sistema de direccion hidraulico en detalle.
¿Cuáles son las estructuras mecánicas del sistema de dirección manual?
El sistema de dirección manual, también conocido como el sistema de dirección mecánica, es la forma más tradicional de dirigir un automóvil. Se depende de el conductor's poder actuar directamente sobre las ruedas a través de un dispositivo mecánico para completar el proceso de dirección. Los siguientes son los principales piezas mecánicas del sistema de dirección manual:
Volante y eje de dirección:
El volante es la interfaz para que el conductor controle el vehículo. Al girar el volante , la fuerza aplicada por el conductor se transmite al eje de dirección. El eje de dirección conecta el volante al sistema de cambios y es el primer paso en la potencia transmisión.
Mecanismo de cremallera y piñón:
En sistemas de direccion manuales, la estructura mecánica más común es el mecanismo de piñón cremallera. El volante está conectado a un piñón (eje de engranajes) a través del eje de dirección, que engrana con una cremallera paralela. Cuando el conductor gira el volante , la rotación del piñón impulsa el bastidor para mover horizontalmente, convirtiendo el movimiento rotativo en movimiento lineal. Este movimiento gira la rueda hacia la izquierda o derecha.
Varillaje de dirección y brazo de articulación:
El movimiento de la cremallera se transmite al volante a través del variable de dirección y el brazo de articulación. El variable de dirección está conectado al volante , y el brazo de nudillo transmite eficazmente la fuerza al nudillo de dirección del volante a través del soporte , controlando y de lo la rotación ángulo de la rueda.
Dirección cojinete y soporte:
Para reducir la fricción durante el proceso de rotación,, el eje de dirección y la cremallera están instalados en cojinetes y soportes. Estos componentes garantizan la funcionamiento suave y durabilidad del sistema de dirección.
Amortiguador :
En algunos sistemas de dirección manuales,, también se añaden amortiguadores como resortes de amortiguación o amortiguadores de goma al sistema de dirección para aumentar comodidad de conducción y reducir la transmisión de vibraciones de la carretera.
¿Cuáles son las estructuras mecánicas del sistema de dirección hidráulica?
El sistema de direccion hidraulico está basado en el sistema de dirección manual, y se añade un dispositivo de asistencia hidráulica para reducir la dificultad de operación del conductor's . Las siguientes son las estructuras mecánicas principales del sistema de dirección hidráulica:
Bomba hidráulica:
El componente más crítico en el sistema de dirección hidráulica es la bomba hidráulica. La bomba hidráulica normalmente es impulsada por el motor y conectada por una correa. Cuando el motor está en funcionamiento, la bomba hidráulica empieza a trabajar y genera el flujo de aceite hidráulico.
Cilindro hidráulico:
El cilindro hidráulico es el componente de asistencia energética en el sistema de dirección hidráulica. Generalmente está instalado en un lado de la cremallera. El El aceite hidráulico entra en un extremo del cilindro bajo la acción de la bomba hidráulica y empuja el pistón para mover, proporcionando de algo adicional empuje para la cremallera de dirección y reducción de la carga de dirección del conductor.
Tuberia hidraulica:
El aceite hidráulico se transporta desde la bomba hidráulica al cilindro a través de la tubería hidráulica. La tubería hidráulica está diseñada como una tubería de alta tubería para garantizar el flujo estable de aceite hidráulico en el sistema.
Válvula hidráulica:
El sistema hidráulico también incluye varias válvulas, como válvulas reguladoras de presión y válvulas unidireccionales, que se utilizan para controlar el flujo y la presión del aceite hidráulico. Estas válvulas pueden ajustar la presión en el cilindro según la operación del conductor's, ajustando lo el tamaño de la asistencia eléctrica.
Tanque de almacenamiento de aceite:
También hay un tanque de almacenamiento de aceite en el sistema hidráulico para almacenar el exceso de aceite hidráulico y reponer el aceite hidráulico en el sistema. el tanque de aceite garantiza la estabilidad de funcionamiento del sistema hidráulico y evita el fallo de la dirección debido a aceite hidráulico insuficiente.
Estructura mecánica del sistema de dirección manual vs. sistema de dirección hidráulica: ¿Cuál es la diferencia??
La estructura mecánica del sistema de dirección manual y del sistema de dirección hidráulica tiene diferencias obvias en el concepto de diseño, principio de funcionamiento y la experiencia del usuario. Lo siguiente son las principales diferencias en su estructura mecánica:
Método de asistencia eléctrica:
● El sistema de dirección manual depende completamente de la potencia del conductor's para dirección, y la estructura mecánica es relativamente simple, confiando principalmente en el mecanismo de cremallera y piñón para lograr la dirección. Sin un dispositivo de asistencia de energía externa, el conductor necesita aplicar una fuerza grande para girar el volante.
● El sistema de dirección hidráulica agrega un dispositivo de alimentación hidráulica sobre la base del sistema de dirección manual. La bomba hidráulica proporciona adicional potencia para ayudar al conductor a girar el volante más fácilmente, incluso al conducir a baja velocidad o estacionar.
Mecánica complejidad:
● La estructura mecánica del sistema de dirección manual es relativamente simple, compuesta principalmente de componentes como el volante , eje de dirección, mecanismo de cremallera y piñón , variable de dirección y brazo de articulación. Esto hace que el sistema de dirección manual sea más duradero y tiene costos de mantenimiento más menores.
● El sistema de direccion hidraulico tiene una estructura mecánica más compleja debido a la adición de componentes complejos tales como bombas hidráulicas, cilindros hidráulicos, y tuberías hidráulicas. Esta complejidad trae mejor asistencia a la dirección, pero también aumenta el riesgo de fallo del sistema y los costos de mantenimiento.
Operación experiencia:
● El sistema de dirección manual tiene una experiencia de operación más directa. El conductor puede sentir claramente la retroalimentación de la carretera. Una fuerza más grande es necesario cuando dirección, especialmente a baja velocidad o estacionamiento, cuando la operación de dirección es más laboriosa.
● El sistema de dirección hidráulica reduce significativamente la carga de operación del conductor's, el volante es fácil de girar, y la operación es más cómodo. Sin embargo,, la existencia del sistema hidráulico hace que la retroalimentación del conductor's en la carretera relativamente débil.
Consumo energía:
● El sistema de dirección manual no tiene consumo de energía adicional y depende completamente del conductor's potencia para operar, así que no hay problema de consumo de combustible adicional.
● El sistema de dirección hidráulica requiere que el motor accione la bomba hidráulica para funcionar, lo que causará un cierto grado de consumo de energía , afecta lo a la eficiencia de combustible del vehículo's. Especialmente en el caso de dirección frecuente, el consumo de energía del sistema de dirección hidráulica es más obvio.
Sistema peso:
● El sistema de dirección manual tiene una estructura mecánica simple y un peso ligero, que ayuda a reducir el peso total del vehículo, especialmente para coches pequeños y coches económicos.
● El sistema de dirección hidráulica añade componentes tales como bombas hidráulicas, tuberías y cilindros hidráulicos, que aumentan el peso total del sistema y puede tener un cierto impacto en la distribución del peso delantero del vehículo.
Fiabilidad y durabilidad:
● El sistema de dirección manual tiene alta confiabilidad y durabilidad general debido a su estructura mecánica simple. Los componentes del sistema no son se dañan fácilmente y pueden mantener un buen rendimiento durante mucho tiempo incluso en condiciones de conducción duras.
● Aunque el sistema de dirección hidráulica proporciona una mejor experiencia de dirección, debido a su complejidad, componentes tales como tuberías, bombas y válvulas en el sistema hidráulico son susceptibles al desgaste y fugas y pueden requerir mantenimiento y servicio más frecuente.
Conclusión
Las diferencias en la estructura mecánica entre sistemas de direccion manuales y los sistemas de dirección hidráulica se reflejan principalmente en el modo de asistencia de energía, complejidad, experiencia de operación, consumo de energía, peso del sistema, confiabilidad y durabilidad. El sistema de dirección manual tiene una estructura simple y bajo coste, que es adecuado para vehículos que buscan economía y fiabilidad; mientras que el sistema de dirección hidráulica mejora significativamente la experiencia operativa del conductor's agregando un dispositivo de asistencia eléctrica hidráulica, especialmente a baja velocidad o estacionamiento, facilitando las operaciones de dirección.
Sin embargo,, esta comodidad y conveniencia tiene el coste de una mayor complejidad del sistema y consumo de energía. Por lo tanto,, al elegir un sistema de dirección, los fabricantes y los consumidores necesitan sopesar la experiencia de conducción contra el coste del sistema, la dificultad de mantenimiento y otros factores. En general, sistemas de dirección manuales y Los sistemas de dirección hidráulica tienen sus ventajas y desventajas y son adecuados para diferentes tipos de vehículos y escenarios de uso.
