Регистрация Войти
Вопрос

Почему червячное и секторное рулевое управление использовалось ещё долгое время после изобретения реечного механизма?

Я регулярно работаю со старыми моделями Volvo: Amazon, 164, 144 и т. д. Во всех них используется червячно-секторное рулевое управление с рычагами Питмана — система рулевого управления, которая сильно уступает современным. В системе рулевого управления всегда присутствует люфт, даже при установке новых втулок. А когда колёса параллельны, возникает мёртвая точка. Я не могу найти в ней ни одного положительного момента. Во многих других классических автомобилях также используется такая система рулевого управления, в то время как реечная система также получила широкое распространение. Во многих британских автомобилях используется реечная система, например в MGA и моем TR7, и она обеспечивает превосходное рулевое управление без заметного люфта. Но даже в спортивном автомобиле Volvo P1800 используется червячная передача. Почему так?
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/52257/why-was-worm-and-sector-steering-still-used-long-after-rack-and-pinion-was-inven
1
+ Читать

0 Комментариев

  1. В красном углу...



    Согласно этой статье SuperChevy, по сравнению с реечными механизмами, системы рулевого управления с рециркуляцией шариков (или червячно-секторные системы) обычно:




    • позволяет увеличить ход рулевого колеса

    • дешевле

    • более «грубый»





    В статье перечислены преимущества системы с рециркуляцией шариков:




    Системы с рециркуляцией шариков имеют ряд преимуществ.



    Во-первых, изменяя длину поворотного рычага, вы можете легко увеличить или уменьшить ход рулевого колеса по сравнению с реечной системой.



    Во-вторых, это, как правило, дешевле, чем переход на
    реечную систему, что идеально подходит для тех, у кого ограниченный бюджет. Эта
    проверенная временем система рулевого управления очень надёжна, и её до сих пор
    предпочитают в таких гоночных организациях, как NASCAR.




    А вот недостатки реечного механизма, согласно той же статье:




    ... Из-за ограничений на количество зубьев, которые можно вырезать в рейке, ход обычно меньше, чем в системе с рециркуляцией шариков.

    ... В некоторых случаях вам придётся надрезать раму и переместить стабилизатор поперечной устойчивости. Вам также нужно будет рассчитать геометрию, чтобы не столкнуться с ухудшением управляемости из-за избыточной поворачиваемости и множеством других проблем.

    ... Наконец, реечная система, особенно в виде комплекта, обойдётся вам гораздо дешевле, чем восстановленный механизм с близким передаточным числом.






    В синем углу...



    С другой стороны, реечные передачи:




    • проще

    • менее подвержен сбоям (меньше точек отказа)

    • зажигалка

    • их легче разместить в моторном отсеке



    Из той же статьи SuperChevy:




    У реечных систем много преимуществ.



    Во-первых, это простота. Поскольку в системе всего две движущиеся части, трение не только меньше, но и благодаря положительному взаимодействию системы рулевое управление становится очень точным и отзывчивым.



    Во-вторых, в системе всего четыре точки износа: внутренние шаровые опоры и внешние наконечники рулевых тяг. Такая простота и меньшее количество деталей — одна из причин, по которой в большинстве новых автомобилей используется реечная передача.



    В-третьих, реечная система намного легче традиционной коробчатой. Чем меньше вес передней части автомобиля, тем лучше.



    В-четвёртых, благодаря своей конструкции она часто обеспечивает дополнительный зазор для выпускных коллекторов, а реечную передачу иногда проще установить в автомобиль.






    И руководство Bosch Automotive подтверждает превосходство современных реечных систем:




    Повышение эффективности реечного рулевого управления привело к тому, что шариковые рулевые механизмы практически перестали использоваться в легковых автомобилях.
  1. Это хорошие замечания. Я удивлён, что конструкция стала прочнее или дешевле, я бы так не подумал. Возможность более/простой настройки и адаптации — тоже логичная причина сохранить эту конструкцию.
  1. Хотя эта история часто повторяется, я не думаю, что в данном случае всё было именно так. Система реечного привода уже производилась и широко использовалась. А червячно-секторные системы всё ещё производились, и, возможно, они уже были в наличии. Действительно, стоимость часто является основной причиной многих вещей в автомобильной промышленности, и я уверен, что это сыграло свою роль.
  1. Насколько я понял, вы спрашиваете о преимуществах червячно-секторного рулевого управления перед реечным. Вопрос почему явно основан на личном мнении. Я предлагаю вам переформулировать вопрос, чтобы отразить это

  1. Вот что говорят об этом в мире автомобилестроения;




    OEM: Давайте обновим рулевое управление модели W к следующему году.



    Инженер: Хорошо, внедрение новой конструкции рулевой рейки обойдётся примерно в четверть
    миллиона долларов и несколько тысяч человеко-часов.



    Поставщик: У нас на складе есть несколько сотен деталей для червячных/секторных передач. Вам
    они ещё нужны?



    OEM: Как оказалось, мы просто передумали насчёт модернизации рулевого управления
    .
  1. Проверяли ли вы патенты на эти системы рулевого управления? Зачастую ответ кроется в юридических, а не технических аспектах.
  1. На случай, если не было очевидно, что это прямая цитата из статьи, на которую я ссылаюсь. Если они использовали их в течение дополнительных 20 лет (и я предполагаю, что этот основной факт верен), значит, у них была на то причина, и это не бюджетные бренды. Однако в этой статье не хватает ссылок
  1. Рад, что вы исправили опечатку, но откуда нам знать, что это была опечатка? Volvo выпускала модели серий 140, 240, 340, 740, 940 и т. д. Что касается комментария, то он по-прежнему актуален в контексте затрат и дизайна, как отметили другие...
  1. @ChrisH Долговечность и прочность — как это возможно? Там больше соединений, втулок, движущихся частей.. По моему опыту, они довольно быстро изнашиваются. Я думаю, что прочность зависит от размера и габаритов, а не от конструкции. Но я ничего не знаю о более поздней конструкции червячной передачи BMW и MB, возможно, она была улучшена. Я посмотрю. Несмотря на то, что Википедия является ценным источником информации, она не всегда на 100 % достоверна.
  1. @SolarMike Это была опечатка. Я имел в виду 144, а не 244. Также было бы полезно, если бы вы оставляли более конструктивные комментарии вместо того, который вы только что удалили. Если у вас есть ответ, пожалуйста, воспользуйтесь полем для ответа ниже.
  1. Вы смотрели википедию? "В большинстве новых автомобилей используется более экономичная реечная система рулевого управления, но некоторые производители премиум-класса (такие как BMW и Mercedes-Benz) придерживались этой конструкции вплоть до 1990-х годов из-за присущих ей долговечности и прочности. Некоторые компании, в том числе Chrysler и General Motors, до сих пор используют эту технологию в некоторых моделях, включая Jeep Wrangler."
  1. Также учтите, что замена одной детали может повлечь за собой необходимость замены множества других деталей и связанные с этим расходы...
  1. В другом моём комментарии на самом деле говорилось о том, что, хотя более совершенные и продвинутые конструкции могут существовать, они не всегда используются по разным причинам: избыток запасов, стоимость и т. д.
  1. А то, что в серии 240 используется реечная передача, — это не ????
  1. @SolarMike Я бы предпочёл получить внятные ответы на этот вопрос.
  1. В моём Volvo 240 была реечная передача для рулевого управления. Я никогда не видел Volvo 240-й серии с червячной передачей...
Вы уже ответили на этот вопрос