Układ drążków kierowniczych

Co to jest

Układ drążków kierowniczych to zespół drążków, ramion i przegubów, który przenosi ruch z przekładni kierowniczej na przednie koła i sprawia, że oba koła skręcają jednocześnie. Występują trzy podstawowe konstrukcje: zębatkowa, w której drążki kierownicze są połączone bezpośrednio z zębatką; równoległobokowa, w której przekładnia z nakrętką kulkową porusza ramię przekładni kierowniczej, drążek środkowy, ramię pośrednie i drążki kierownicze; oraz z drążkiem wzdłużnym na sztywnej osi przedniej, gdzie ramię przekładni porusza drążek wzdłużny, a drążek kierowniczy łączy oba koła. Każdy przegub układu ulega zużyciu, a luz w nim odczuwa się jako luźny lub „pływający” układ kierowniczy.

Zasada działania

Układ zębatkowy

Kolumna kierownicza obraca zębnik, który przesuwa zębatkę na boki. Na każdym końcu zębatki jest wkręcony drążek kierowniczy wewnętrzny, a końcówka drążka kierowniczego łączy go ze zwrotnicą. Przy niewielkiej liczbie przegubów i małym tarciu to konstrukcja większości nowoczesnych samochodów osobowych.

Układ równoległobokowy

Przekładnia z nakrętką kulkową wychyla ramię przekładni kierowniczej, które przesuwa drążek środkowy podparty po drugiej stronie ramieniem pośrednim. Po każdej stronie drążek kierowniczy biegnie od drążka środkowego do zwrotnicy. Punkty obrotu tworzą równoległobok, dzięki czemu oba koła skręcają razem w całym zakresie pracy zawieszenia. Stosuje się go w wielu pickupach, SUV-ach i furgonach na ramie z niezależnym zawieszeniem przednim.

Układ z drążkiem wzdłużnym na sztywnej osi

Na sztywnej osi przedniej ramię przekładni popycha drążek wzdłużny do ramienia zwrotnicy po jednej stronie, a drążek kierowniczy biegnący w poprzek osi łączy obie zwrotnice. W ciężkich samochodach ciężarowych drążek wzdłużny zwykle biegnie wzdłuż pojazdu, w wielu terenówkach 4x4 poprzecznie (cross-steer). Niektóre konstrukcje dodają dźwignię kątową, aby zmienić kierunek ruchu.

Konstrukcja

Każda konstrukcja składa się z tych samych elementów: przekładni kierowniczej (zębatki lub przekładni), sztywnych drążków (drążki kierownicze, drążek środkowy, drążek wzdłużny), ramion działających jak dźwignie (ramię przekładni, ramię pośrednie i ramiona zwrotnic) oraz przegubu kulowego lub tulei w każdym punkcie obrotu. Drążki kierownicze mają gwintowaną regulację, by podczas ustawiania geometrii można było nastawić zbieżność. Kąty ramion zwrotnic (geometria Ackermanna) sprawiają, że w zakręcie koło wewnętrzne skręca ostrzej niż zewnętrzne.

Typowe objawy uszkodzenia

Luz na kierownicy

Kierownica się porusza, zanim opony zareagują. Typowe przyczyny to zużyte przeguby kulowe w końcówkach drążków kierowniczych, drążkach wewnętrznych, drążku środkowym, drążku wzdłużnym lub ramieniu pośrednim.

„Pływanie” na prostej drodze

Pojazd wymaga ciągłych drobnych korekt, ponieważ luźne przeguby pozwalają zbieżności zmieniać się podczas jazdy.

Nierównomierne zużycie opon

Ząbkowanie bieżnika lub zużycie wewnętrznej albo zewnętrznej krawędzi, spowodowane zbieżnością zmieniającą się pod obciążeniem.

Stuk lub łomot na nierównościach

Luźny przegub albo zużyty punkt obrotu ramienia pośredniego lub dźwigni kątowej stuka, gdy obciążenie układu zmienia kierunek.

Przekrzywiona kierownica

Po uderzeniu w krawężnik lub dziurę wygięty drążek albo ramię zmienia geometrię i kierownica przestaje być ustawiona prosto.

Często zadawane pytania