In de loop der jaren zijn stuursystemen geëvolueerd en hebben ze een lange weg afgelegd van wat werd verkregen met de eerste voertuigen. De meeste mensen weten niet wat voor soort stuursystemen hun voertuigen bedienen. Daarom hebben ze de voordelen van de stuursystemen van hun voertuig niet geoptimaliseerd. Dus dit artikel zal zich richten op stuurinrichting versus tandheugel, zodat de werking van stuursystemen beter wordt begrepen.
Waarom is het belangrijk om de werking van het stuursysteem van uw voertuig te begrijpen? Eenvoudig.
Een voertuig is niets zonder een stuursysteem waarmee de bestuurder zijn bewegingen kan controleren. Het punt is dat de effectiviteit van stuursystemen voor auto's vooral van invloed is op de veiligheid van passagiers en de soepelheid van de rijervaring. U haalt het meeste uit uw stuursysteem en heeft uiteindelijk een betere rijervaring als u begrijpt hoe uw auto wordt bestuurd.
De stuurinrichting is een van de oudste stuursystemen en wordt nog steeds aangetroffen in de grotere voertuigen die we zien rond, bijvoorbeeld grote SUV's en zware vrachtwagens. Om beter te begrijpen hoe dit systeem werkt, moeten we begrijpen wat een stuurinrichting is. De stuurinrichting is een mechanisch onderdeel dat de omwentelingen van het stuur vertaalt in de rechte beweging van de stuurstangenstelsel van het voertuig.
Stuurinrichtingen zitten vaak in een doos, vandaar de naam "stuurbak". Deze stuurversnellingsbak bevat de versnellingen die de overdracht van de stuurinvoer naar de koppeling en andere componenten mogelijk maken die ervoor zorgen dat de wielen goed draaien en lopen. Het vergroot in wezen de stuurveranderingen, zodat de voorwielen sneller bewegen dan het stuur. Afhankelijk van het type stuurversnellingsbak wordt dit bereikt door de draaikracht te vermenigvuldigen en die kracht over te brengen op de stuurstang.
Dus hoe werkt de sturende versnellingsbak? Een van de tandwielen in de stuurversnellingsbak is het wormwiel met een blok metaal met een draadgat. De schroefdraad in dit gat heeft veel kogellagers die wrijving verminderen en tegelijkertijd de speling in de versnelling verminderen. Het blok is ontworpen met tandwieltanden aan de buitenkant, die een tandwiel aangrijpen dat de arm van de pitman heen en weer beweegt. Het draadgat is de thuisbasis van een draadstang die op zijn beurt is verbonden met en wordt gedraaid door het stuur. Deze draadstang is zo ontworpen (hij zit vast) dat hij meedraait als het stuur beweegt. Dit drijft op zijn beurt de versnelling aan die de wielen van het voertuig beweegt.
De stuurversnellingsbak wordt geleverd met verschillende verhoudingen, die bepalen hoe vaak de bestuurder aan het stuur draait om de voorwielen te laten draaien. Er is een box met brede overbrengingsverhoudingen waarbij de bestuurder het stuur 4,5 omwentelingen moet draaien voordat de voorwielen van aanslag tot aanslag gaan draaien. Aan de andere kant heeft het stuurhuis met close-ratio slechts 3 omwentelingen nodig om het stuur van slot tot slot te laten gaan. Bij brede verhoudingen moet de bestuurder natuurlijk meer werk doen om de wielen te laten draaien, terwijl de close-ratio-optie het manoeuvreren van het voertuig gemakkelijker maakt.
De ring, die de weerstand van de stuurversnellingsbak genereert, kan ook worden aangepast aan uw behoeften zodra de juiste monteur het doet. Wanneer de tegenstand niet goed is afgestemd, krijg je de verkeerde feedback van de besturing en wordt de rijervaring nadelig beïnvloed.
Dus hoe werkt een stuurbekrachtiging versnellingsbak? Bij dit type stuurhuis ondersteunt de hydrauliek de beweging van het stuur door druk uit te oefenen op het stuursysteem. Een hydraulische pomp die aan de motor is bevestigd, genereert vloeistofdruk die vrijkomt wanneer de bestuurder aan het stuur draait, waardoor de stuurinspanning wordt verminderd.
Stuurversnellingsbaksystemen zijn vrij oud en net als alle oude dingen heeft een nieuwere tegenhanger ze bijna uitgefaseerd. Het feit dat ze nog steeds in gebruik zijn, wijst op enkele voordelen die ze autofabrikanten bieden. Aan de andere kant zouden ze nu niet minder populair zijn als ze geen nadelen hadden.
Dat gezegd hebbende, laten we eens kijken naar de voor- en nadelen van de stuurinrichting.
U kunt de hoeveelheid stuuruitslag eenvoudig aanpassen aan uw behoeften door de lengte van de pitmanarm aan te passen. De stuurversnellingsbak heeft een groot mechanisch voordeel en is daarom het beste voor grote voertuigen. Het is ook relatief stabiel en voelt steviger aan, gezien het robuuste ontwerp. Het is ook relatief eenvoudig aan te passen om eventuele speling te elimineren. Een stuurversnellingsbak is geweldig voor moeiteloos rijden waar weinig of geen bochten nodig zijn, zoals het rijden op de snelweg. Het wordt gemonteerd in delen van het voertuig waar het minder snel beschadigd raakt. In sommige scenario's heeft het voertuig ondanks schade aan de koppelingen nog steeds een soort stuurcontrole.
Het stuurhuissysteem bestaat uit meerdere bewegende delen, waardoor er een verhoogd risico op wrijving is als gevolg van een groot aantal slijtagepunten. Dit grote aantal componenten is de oorzaak van de meeste problemen met de stuurinrichting, omdat het ook het stuursysteem relatief zwaar en minder efficiënt maakt. Door de hoge stuuroverbrenging die hij biedt, vraagt de stuurkast veel stuurinspanning, zoals blijkt uit het stuurgeluid bij het draaien. Een ander probleem is dat de prijs van de stuurkast aan de hoge kant is.
De meeste moderne voertuigen gebruiken het tandheugelsysteem. Enkele voorbeelden van tandheugel zijn auto's, bussen, SUV's en vrachtwagens. Zoals de naam al doet vermoeden, bestaat het uit een rondsel en een tandheugel. Het tandheugelsysteem zet de draaiende beweging eenvoudig om in een rechte, directe beweging. Dit verklaart waarschijnlijk waarom het in de loop der jaren steeds populairder is geworden in de auto-industrie.
Dit stuursysteem is populair vanwege het gemak, waardoor het kan worden gebruikt op voorwielvoertuigen met een onafhankelijke stuurwielophanging. Het ontwerp van de tandheugel is ongelooflijk eenvoudig, omdat het in feite een tandwiel is dat is bevestigd aan een staaf (getand) die is gekoppeld aan een groep trekstangen. Tandheugel- en rondselsystemen kunnen handmatige of variabele bekrachtigde aandrijfsystemen zijn, maar de meeste zijn bekrachtigd.
Bij de handmatige optie bevat het uiteinde van de stuuras een rondsel dat is verbonden met een lange tandheugel die met verstelbare trekstangen aan de stuurarmen is bevestigd.
Voertuigen met een stuurbekrachtiging en een rondsel hebben een ander ontwerp. Hier zijn twee stalen buizen die aan de zijkant van het powerrack zijn gemonteerd, ontworpen om stuurfuncties uit te voeren (naar rechts en links draaien) en dienen als druk- en retourleidingen.
Hoe werken tandheugelsystemen dan? Bij het handmatige systeem is er een tandheugel-tandwielset ingekapseld in een metalen buis, zodat beide uiteinden van de tandheugel uit de buis steken. Deze versnellingsset is ontworpen om twee dingen te doen. Het is gebouwd om de draaiende beweging van het stuur te veranderen in de directe beweging die de voorwielen laat draaien. Het is ook ontworpen om de inspanning die nodig is om de wielen te draaien te verminderen. Het doet dit door versnellingsreductie te bieden. Omdat het rondsel is gekoppeld aan de stuuras, draait het rondsel en beweegt de tandheugel wanneer aan het stuur wordt gedraaid. Deze beweging wordt vervolgens vertaald naar de trekstangen, die ervoor zorgen dat de fusees op hun kogelgewrichten gaan draaien. Uiteindelijk bewegen de voertuigwielen van de ene naar de andere kant, afhankelijk van de richting waarin het voertuig wordt bestuurd. Dat is voor de handmatige optie.
Met de optie voor bekrachtigde besturing wordt het systeem ook geleverd met een cilinder met een zuiger die is verbonden met beide zijden van het bekrachtigde rek. In dit geval wordt de tandheugel aangedreven door de werking van de hogedruk stuurvloeistof op de zuiger.
Ongeacht de optie, het tandheugelstuursysteem is ongelooflijk eenvoudig en zeer efficiënt. Hoewel het tandheugel- en rondselsysteem grotendeels wordt gebruikt in de auto-industrie, omvatten andere toepassingen van tandheugels en rondsel ook poorten, spoorwegen en liften.
Hier zijn enkele van de voor- en nadelen van het tandheugelsysteem
De tandheugel is behoorlijk populair omdat je ze in de meeste moderne voertuigen kunt vinden. Dit komt vooral door de voordelen die het heeft ten opzichte van het stuursysteem. Zoals met alle mechanische constructies, is het echter niet zonder gebreken. Dit gedeelte van het artikel gaat in op de voor- en nadelen van het gebruik van een tandheugelstuursysteem in uw voertuig.
Het tandheugelstuursysteem heeft een eenvoudig ontwerp dat net zo compact is als de efficiëntie van de transmissie. Omdat het uit minder onderdelen bestaat, zijn de slijtagepunten minder en worden de risico's op wrijving verminderd. De implicatie is dat reparatie van tandheugels steeds minder zal plaatsvinden. De prijs van het tandheugelstuursysteem is laag omdat het minder onderdelen heeft met lage productiekosten en relatief eenvoudig te produceren is. Omdat het voertuig lichter is vanwege het tandheugelstuursysteem, is het benzineverbruik verbeterd.
Tandheugelstuursystemen bieden lagere stuuroverbrengingen en meer controle over het voertuig, omdat er minder inspanning nodig is om het voertuig te besturen. Bovendien is de directe beweging van de binnenste trekstang ook uitstekend voor de geometrie.
Een van de nadelen van het tandheugelstuursysteem is dat er minder veerweg beschikbaar is omdat het aantal tanden dat in de tandheugel gesneden kan worden beperkt is. Een ander ding is dat het misschien een beetje moeilijk is om dit stuursysteem achteraf in een van de oudere auto's te monteren. Als deze taak niet goed wordt afgehandeld, loopt u het risico op een slechte afhandeling.
De stuurversnellingsbak was het favoriete stuursysteem voor auto's voordat het tandheugelsysteem de show stal in de jaren '80. Hoewel er nog steeds enkele stuurversnellingssystemen zijn, heeft bijna elk voertuig dat u tegenwoordig ziet een tandheugelsysteem. En dat komt vooral door de verschillen in beide stuursystemen. Zoals bij de meeste producten, zijn de nieuwere tandheugel- en rondselsystemen een enorme verbetering ten opzichte van de oudere stuurinrichting. Het vergelijken van de stuurversnellingsbak met de tandheugel is vergelijkbaar met een vergelijking tussen tandheugel en rondsel versus recirculatiekogel, omdat het recirculatiekogelsysteem in wezen een stuurversnellingsbak is. Dat gezegd hebbende, laten we eens kijken naar de verschillen tussen de stuurversnellingsbak en de tandheugelsystemen.
Ten eerste maakt het stuurhuissysteem gebruik van veel meer stuuronderdelen dan het tandheugelstuursysteem (onder meer middenstangen, spanarmen, trekstanghulzen en Pitman-armen). Hoewel het stuurhuis hierdoor een stuk sterker is dan zijn tegenhanger, maken deze extra onderdelen hem toch behoorlijk zwaar. Dan is er ook nog het verhoogde risico op wrijving doordat zoveel componenten met elkaar in contact komen.
Bovendien? De stuurversnellingsbak heeft een andere koppeling dan die in het tandheugelsysteem werkt, dus ze hebben verschillende bewerkingen. Bij de stuurkast is het stuur verbonden met een draadbout die meedraait als er aan het stuur wordt gedraaid. Het is anders met het tandheugelsysteem waarbij het draaien van het stuur het rondsel doet draaien waardoor de tandheugel van links naar rechts beweegt.
Dat is niet waar de verschillen eindigen. Door het relatief grote aantal bewegende delen dat bij het stuurhuissysteem betrokken is, is er meer cilinderinhoud en een hogere stuuroverbrenging. Dat is niet het geval met het tandheugelsysteem, dat een verbeterde stuuroverbrenging heeft en dus beter reageert tijdens het sturen. Het tandheugelstuursysteem heeft een eenvoudiger ontwerp, waardoor het kosteneffectiever is voor autofabrikanten (allemaal dankzij de mogelijkheid om de productie van de onderdelen te automatiseren). Als je rekening houdt met het aantal componenten en de grootte van het tandheugelsysteem, is het gemakkelijk te begrijpen waarom meer autofabrikanten kiezen voor het tandheugelsysteem, vooral wanneer het veel gemakkelijker te bouwen is om aan specifieke voertuigbehoeften te voldoen.
Het tandheugelstuursysteem heeft een revolutie teweeggebracht in het stuursysteem omdat het de manier waarop voertuigen worden gemaakt heeft veranderd. Autofabrikanten kunnen nu goedkopere auto's maken die gemakkelijker te besturen zijn. Dit is onmogelijk te realiseren met het stuursysteem van de stuurkast.
Het meest voorkomende stuursysteem is het tandheugelsysteem. Het is een eenvoudig systeem waarbij een tandheugel-tandwielset is ingekapseld in een metalen buis. Elk uiteinde van het rek steekt uit de buis en is verbonden met de trekstang. Het rondsel is ook verbonden met de stuuras, dus wanneer aan het stuur wordt gedraaid, draait het tandwiel en beweegt de tandheugel. Deze beweging wordt vertaald naar de trekstangen, die ervoor zorgen dat de fusees op hun kogelgewrichten gaan draaien. De wielen van het voertuig bewegen dus in lijn met de richting waarin het voertuig wordt bestuurd. Het tandheugelsysteem wordt vaak aangetroffen in auto's, kleine vrachtwagens en SUV's.
Nee. Ze zijn anders. Ze hebben verschillende ontwerpen en als zodanig verschillende bewerkingen. Stuurhuissystemen hebben meer componenten, zijn zwaarder en over het algemeen minder gemakkelijk te hanteren dan de tandheugelsystemen. Het tandheugelsysteem heeft een eenvoudig ontwerp en is compacter.
De twee belangrijkste soorten stuurhuizen zijn:
Worm en sector: Dit stuurhuis bestaat uit een stuuras met een schroef ("worm"). Het wordt ook geleverd met een sectieversnelling die op en neer beweegt wanneer het stuur draait. Wanneer de sectieversnelling beweegt, activeert het een pitmanarm die de wielen laat draaien.
Worm en Roller:Met dit stuurhuis, een rol (die het sectietandwiel vervangt) is gekoppeld aan de dwarsas. Dus wanneer het stuur draait, draait de wormschroef en laat de rol draaien. Als gevolg daarvan draait en beweegt de dwarsas de pitmanarm, wat een verandering in de richting van de wielen dwingt.
Het wordt niet aanbevolen om een voertuig te besturen met een slechte tandheugel. Dit komt omdat een slechte tandheugel ervoor zorgt dat u niet de juiste hoeveelheid controle krijgt die nodig is om veilig met uw voertuig te rijden. Er zal zoveel vrij spel zijn dat het moeilijk zal zijn om het voertuig in een rechte lijn te sturen, wat gevaarlijk kan zijn voor jou en andere weggebruikers.
De tandheugelbesturing is eenvoudiger dan het recirculerende balstuursysteem, dat uit meer onderdelen bestaat. Er is dus minder wrijving met de tandheugel en de besturing voelt responsiever en compacter aan, zodat u een betere rijervaring krijgt. Het tandheugelsysteem is ook lichter en efficiënter dan het kogelomloopsysteem. Omdat het tandheugelsysteem minder onderdelen gebruikt en dus relatief licht is, is het een stuk eenvoudiger in voertuigen te passen.
Als je dit tot nu toe hebt gelezen in deze uiteenzetting 'over stuurversnellingsbak versus tandheugel, zou je een beter begrip moeten hebben van hoe beide stuursystemen werken. Veel mensen die op het punt staan een auto te kopen (zelfs degenen die er momenteel een hebben) maken zich vaak zorgen over zaken als het type transmissie, brandstofverbruik, kilometerstand, esthetiek en dergelijke. De meeste mensen geven minder om het stuursysteem van het voertuig, omdat ze het belang ervan voor hun veiligheid en de rijervaring niet volledig inzien.
Hopelijk kunt u na het lezen van dit artikel weloverwogen beslissingen nemen. Uw stuursysteem is een essentieel onderdeel van uw voertuig en moet serieus worden genomen. Laat je inspecteren om te zien wat er onder de motorkap zit en hoe je er het beste van kunt maken.
