Hřeben řízení - princip činnosti a konstrukce

Mezi všemi typy převodovek řízení zaujímá hřeben a pastorek zvláštní místo, už jen proto, že je nejběžnější u konstrukcí osobních automobilů. Kolejnice, která má řadu výhod, a tak se jí běžně říká stručně na základě použití hlavního dílu, prakticky vytlačila všechna ostatní schémata.

Vlastnosti použití kolejnic

Samotná kolejnice je posuvná ocelová tyč s ozubeným zářezem. Ze strany zubů je na něj přitlačeno hnací kolo. Hřídel sloupku řízení je drážkována na hřídeli pastorku. Obvykle se používá šikmé ozubení, protože je tiché a schopné přenášet značné zatížení.

Když se volant otočí, řidič ve spojení s posilovačem řízení posune hřeben požadovaným směrem. Konce kolejnice přes kulové čepy působí na tyče řízení. V sekci tyčí jsou instalovány závitové spojky pro nastavení sbíhavosti a hroty koulí řízení. Nakonec je hnací síla přenášena přes otočné rameno na kloub, náboj a řízené kolo na každé straně. Konfigurace je navržena tak, aby guma v kontaktní ploše neklouzala a každé kolo se pohybovalo po oblouku požadovaného poloměru.

Složení hřebenového řízení

Typický mechanismus zahrnuje:

• pouzdro, kde jsou umístěny všechny části, vybavené výstupky pro upevnění ke štítu motoru nebo rámu;
• ozubený hřeben;
• kluzná ložiska objímkového typu, o která se kolejnice při pohybu opírá;
• vstupní hřídel, obvykle uložená ve válečkových (jehlových) valivých ložiskách;
• zařízení pro nastavování mezery v záběru od pružinového kraku a seřizovací matice;
• boty se spojovací tyčí.

Někdy je mechanismus vybaven externím tlumičem, který je navržen tak, aby minimalizoval jednu z nevýhod hřebenového mechanismu - příliš silný přenos rázů na volant od kol padajících na nerovná kola. Tlumič je vodorovně uložený teleskopický tlumič, podobný tomu, který je instalovaný v závěsech. Na jednom konci je připojen ke kolejnici a na druhém konci k pomocnému rámu. Všechny nárazy tlumí hydraulika tlumiče.

Nejjednodušší mechanismy používané na nejlehčích autech postrádají posilovač řízení. Ale většina kolejnic to má ve svém složení. Hydraulický posilovač je integrován do skříně hřebene, vycházejí pouze šroubení pro připojení hydraulických vedení na pravé a levé straně pístu.

Rozdělovač v podobě šoupátka a sekce torzní tyče je zabudován do pouzdra vstupního hřídele hřebenového mechanismu. V závislosti na velikosti a směru síly vynaložené řidičem, otáčením torzní tyče, se cívka otevírá směrem k levé nebo pravé armatuře hydraulického válce, vytváří tam tlak a pomáhá řidiči pohybovat kolejnicí.

Někdy jsou do mechanismu stojanu zabudovány také prvky elektrického zesilovače, pokud není umístěn na sloupku řízení. Upřednostňuje se přímý pohon kolejnice. V tomto případě má hřeben elektromotor s převodovkou a druhé hnací kolo. Funguje paralelně s hlavním podél samostatného ozubeného zářezu na kolejnici. Směr a velikost síly určuje elektronická řídicí jednotka, která přijímá signál ze snímače torzního zkroucení vstupní hřídele a generuje napájecí proud do elektromotoru.

Výhody a nevýhody mechanismu s kolejnicí

Mezi výhody patří:

• vysoce přesné řízení;
• snadné zajištění průhlednosti volantu, dokonce i vybaveného zesilovačem;
• kompaktnost sestavy a jednoduchost konstrukčního uspořádání v oblasti štítu motoru;
• nízká hmotnost a relativně nízké náklady;
• dobrá kompatibilita se stárnoucími hydraulickými posilovači a moderními EUR;
• uspokojivá udržovatelnost, vyrábí se opravné sady;
• nenáročné na mazání a častou údržbu.

Existují také nevýhody:

• zásadně vysoká průhlednost volantu v případě použití na nerovných cestách, při absenci tlumičů a vysokorychlostních zesilovačů může dojít ke zranění řidiče;
• hluk ve formě klepání při práci se zvýšenou mezerou, kdy dochází k nerovnoměrnému opotřebení, mezeru nelze upravit.

Kombinace kladů a záporů v provozu hřebenového mechanismu určuje jeho rozsah - jde o vozy, včetně sportovních, provozované převážně na dobrých silnicích ve vysokých rychlostech. V tomto případě regál funguje nejlepším způsobem a předčí všechny ostatní systémy řízení, pokud jde o spotřebitelské kvality.

Údržba mechanismu se někdy provádí, aby se zmenšila mezera, když se objeví klepání. Bohužel z výše popsaných důvodů nerovnoměrného opotřebení to není vždy možné. V takových případech bude mechanismus vyměněn jako sestava, často za továrně obnovenou. Použití opravných sad eliminuje pouze klepání ložisek a opěrných pouzder, ale ne opotřebení ozubeného páru. Ale obecně je životnost mechanismu poměrně vysoká a náklady na nové díly jsou docela přijatelné.