ในกระบวนการขับขี่ รถยนต์จำเป็นต้องเปลี่ยนทิศทางการขับขี่บ่อยครั้งตามความต้องการของผู้ขับขี่ ซึ่งเรียกว่าการบังคับเลี้ยวรถยนต์ สำหรับยานพาหนะที่มีล้อ วิธีการบังคับเลี้ยวรถยนต์คือ ผู้ขับขี่จะทำให้ล้อ (พวงมาลัย) บนเพลาบังคับเลี้ยว (โดยปกติคือเพลาหน้า) ของรถเบี่ยงเบนไปเป็นมุมที่กำหนดเมื่อเทียบกับแกนตามยาวของรถผ่านชุดกลไกที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ เมื่อรถกำลังวิ่งเป็นเส้นตรง พวงมาลัยมักจะได้รับผลกระทบจากแรงรบกวนด้านข้างของพื้นผิวถนน และจะเบี่ยงเบนโดยอัตโนมัติเพื่อเปลี่ยนทิศทางการขับขี่ ในขณะนี้ ผู้ขับขี่ยังสามารถใช้กลไกนี้เพื่อเบี่ยงเบนพวงมาลัยไปในทิศทางตรงกันข้าม เพื่อคืนทิศทางการขับขี่เดิมของรถ ชุดกลไกพิเศษที่ใช้ในการเปลี่ยนหรือคืนทิศทางการขับขี่ของรถนี้เรียกว่าระบบบังคับเลี้ยวรถยนต์ (โดยทั่วไปเรียกว่าระบบบังคับเลี้ยวรถยนต์) ดังนั้น หน้าที่ของระบบบังคับเลี้ยวรถยนต์คือการทำให้มั่นใจว่ารถสามารถบังคับเลี้ยวและขับเคลื่อนได้ตามความต้องการของผู้ขับขี่ [1]
หลักการก่อสร้าง การแก้ไข การออกอากาศ
ระบบบังคับเลี้ยวของรถยนต์แบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ระบบบังคับเลี้ยวแบบกลไก และระบบบังคับเลี้ยวแบบใช้กำลังช่วย
ระบบบังคับเลี้ยวเชิงกล
ระบบบังคับเลี้ยวแบบกลไกใช้แรงกายของผู้ขับขี่เป็นพลังงานในการบังคับเลี้ยว โดยชิ้นส่วนที่ส่งผ่านแรงทั้งหมดเป็นชิ้นส่วนกลไก ระบบบังคับเลี้ยวแบบกลไกประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ กลไกควบคุมการบังคับเลี้ยว เฟืองบังคับเลี้ยว และกลไกส่งกำลังการบังคับเลี้ยว
ภาพที่ 1 แสดงแผนผังส่วนประกอบและการจัดเรียงของระบบบังคับเลี้ยวเชิงกล เมื่อรถเลี้ยว ผู้ขับขี่จะออกแรงบิดพวงมาลัย 1 แรงบิดนี้จะถูกส่งไปยังเฟืองพวงมาลัย 5 ผ่านเพลาพวงมาลัย 2 ข้อต่อยูนิเวอร์แซลพวงมาลัย 3 และเพลาส่งกำลังพวงมาลัย 4 แรงบิดที่ขยายโดยเฟืองพวงมาลัยและการเคลื่อนที่หลังจากลดความเร็วจะถูกส่งไปยังแขนโยกพวงมาลัย 6 จากนั้นส่งไปยังแขนข้อต่อพวงมาลัย 8 ที่ยึดติดกับข้อต่อพวงมาลัยด้านซ้าย 9 ผ่านก้านตรงพวงมาลัย 7 เพื่อให้ข้อต่อพวงมาลัยด้านซ้ายและข้อต่อพวงมาลัยด้านซ้ายที่รองรับอยู่เบี่ยงเบนไป นอกจากนี้ เพื่อให้ข้อต่อพวงมาลัยด้านขวา 13 และพวงมาลัยด้านขวาที่รองรับอยู่เบี่ยงเบนไปในมุมที่สอดคล้องกัน จึงมีชิ้นส่วนรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูพวงมาลัยด้วย ชิ้นส่วนรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูสำหรับบังคับเลี้ยวประกอบด้วยแขนรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมู 10 และ 12 ที่ยึดติดกับข้อต่อบังคับเลี้ยวซ้ายและขวา และก้านผูกบังคับเลี้ยว 11 ซึ่งปลายทั้งสองข้างเชื่อมต่อกับแขนรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูด้วยข้อต่อแบบลูกบอล
รูปที่ 1 แผนภาพแสดงส่วนประกอบและโครงสร้างของระบบบังคับเลี้ยวเชิงกล
รูปที่ 1 แผนภาพแสดงส่วนประกอบและโครงสร้างของระบบบังคับเลี้ยวเชิงกล
ชุดชิ้นส่วนและส่วนประกอบต่างๆ ตั้งแต่พวงมาลัยไปจนถึงเพลาส่งกำลังพวงมาลัย จัดอยู่ในกลุ่มกลไกควบคุมพวงมาลัย ส่วนชุดชิ้นส่วนและส่วนประกอบต่างๆ (ยกเว้นข้อต่อพวงมาลัย) ตั้งแต่แขนโยกพวงมาลัยไปจนถึงส่วนโค้งรูปสี่เหลี่ยมคางหมูของพวงมาลัย จัดอยู่ในกลุ่มกลไกส่งกำลังพวงมาลัย
ระบบพวงมาลัยพาวเวอร์
ระบบพวงมาลัยพาวเวอร์เป็นระบบพวงมาลัยที่ใช้ทั้งแรงกายของผู้ขับขี่และกำลังเครื่องยนต์เป็นพลังงานในการบังคับเลี้ยว ในสภาวะปกติ ผู้ขับขี่จะออกแรงเพียงเล็กน้อยในการบังคับเลี้ยวรถ ส่วนใหญ่จะมาจากเครื่องยนต์ผ่านอุปกรณ์พาวเวอร์พวงมาลัย อย่างไรก็ตาม เมื่ออุปกรณ์พาวเวอร์พวงมาลัยทำงานผิดปกติ ผู้ขับขี่ควรจะสามารถควบคุมการบังคับเลี้ยวรถได้ด้วยตนเอง ดังนั้น ระบบพวงมาลัยพาวเวอร์จึงถูกสร้างขึ้นโดยการเพิ่มชุดอุปกรณ์พาวเวอร์พวงมาลัยเข้าไปบนพื้นฐานของระบบพวงมาลัยแบบกลไก
สำหรับรถยนต์ขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักรวมสูงสุดมากกว่า 50 ตัน หากระบบช่วยผ่อนแรงพวงมาลัยเกิดขัดข้อง แรงที่ผู้ขับขี่ส่งไปยังข้อต่อพวงมาลัยผ่านระบบส่งกำลังเชิงกลจะไม่เพียงพอที่จะทำให้พวงมาลัยเบี่ยงเบนไปจากทิศทางที่ต้องการได้ ดังนั้น ระบบช่วยผ่อนแรงพวงมาลัยของรถยนต์ประเภทนี้จึงต้องมีความน่าเชื่อถือเป็นพิเศษ
รูปที่ 2 แผนภาพแสดงส่วนประกอบของระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ไฮดรอลิก
รูปที่ 2 แผนภาพแสดงส่วนประกอบของระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ไฮดรอลิก
ภาพที่ 2 เป็นแผนภาพแสดงส่วนประกอบของระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ไฮดรอลิกและการจัดเรียงท่อของอุปกรณ์พวงมาลัยเพาเวอร์ไฮดรอลิก ส่วนประกอบของอุปกรณ์พวงมาลัยเพาเวอร์ ได้แก่ ถังน้ำมันพวงมาลัย 9 ปั๊มน้ำมันพวงมาลัย 10 วาล์วควบคุมพวงมาลัย 5 และกระบอกสูบกำลังพวงมาลัย 12 เมื่อผู้ขับขี่หมุนพวงมาลัย 1 ทวนเข็มนาฬิกา (เลี้ยวซ้าย) แขนโยกพวงมาลัย 7 จะขับก้านตรงพวงมาลัย 6 ให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า แรงดึงของก้านตรงจะกระทำต่อแขนข้อต่อพวงมาลัย 4 และส่งต่อไปยังแขนรูปสี่เหลี่ยมคางหมู 3 และก้านตรงพวงมาลัย 11 ตามลำดับ ทำให้เคลื่อนที่ไปทางขวา ในขณะเดียวกัน ก้านตรงพวงมาลัยยังขับวาล์วเลื่อนในวาล์วควบคุมพวงมาลัย 5 ด้วย ทำให้ห้องด้านขวาของกระบอกสูบกำลังพวงมาลัย 12 เชื่อมต่อกับถังน้ำมันพวงมาลัยโดยมีแรงดันพื้นผิวของเหลวเป็นศูนย์ น้ำมันแรงดันสูงจากปั๊มน้ำมัน 10 ไหลเข้าสู่ช่องด้านซ้ายของกระบอกสูบกำลังพวงมาลัย ดังนั้นแรงดันไฮดรอลิกที่กระทำต่อลูกสูบของกระบอกสูบกำลังพวงมาลัยไปทางขวาจึงถูกส่งไปยังก้านผูก 11 ผ่านทางก้านดัน ซึ่งทำให้ก้านผูกเคลื่อนที่ไปทางขวาด้วยเช่นกัน ด้วยวิธีนี้ แรงบิดพวงมาลัยเล็กน้อยที่ผู้ขับขี่ใช้กับพวงมาลัยสามารถเอาชนะแรงบิดต้านทานพวงมาลัยที่พื้นกระทำต่อพวงมาลัยได้
