ड्राइविंग के दौरान, ड्राइवर की इच्छा के अनुसार कार को बार-बार अपनी दिशा बदलनी पड़ती है, जिसे कार स्टीयरिंग कहते हैं। पहिए वाले वाहनों के मामले में, स्टीयरिंग करने का तरीका यह है कि ड्राइवर विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए तंत्रों के एक समूह के माध्यम से वाहन के स्टीयरिंग एक्सल (आमतौर पर आगे का एक्सल) पर लगे पहियों (स्टीयरिंग व्हील) को वाहन के अनुदैर्ध्य अक्ष के सापेक्ष एक निश्चित कोण पर झुकाता है। जब कार सीधी रेखा में चल रही होती है, तो स्टीयरिंग व्हील अक्सर सड़क की सतह के पार्श्व अवरोध बल से प्रभावित होता है, और स्वचालित रूप से दिशा बदलने के लिए झुक जाता है। इस समय, ड्राइवर इस तंत्र का उपयोग करके स्टीयरिंग व्हील को विपरीत दिशा में भी झुका सकता है, ताकि कार की मूल दिशा बहाल हो सके। कार की दिशा बदलने या बहाल करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विशेष तंत्रों के इस समूह को कार स्टीयरिंग सिस्टम (सामान्य रूप से कार स्टीयरिंग सिस्टम) कहा जाता है। इसलिए, कार स्टीयरिंग सिस्टम का कार्य यह सुनिश्चित करना है कि कार को ड्राइवर की इच्छा के अनुसार चलाया जा सके। [1]
निर्माण सिद्धांत संपादन प्रसारण
ऑटोमोटिव स्टीयरिंग सिस्टम को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: मैकेनिकल स्टीयरिंग सिस्टम और पावर स्टीयरिंग सिस्टम।
यांत्रिक स्टीयरिंग प्रणाली
यांत्रिक स्टीयरिंग प्रणाली चालक की शारीरिक शक्ति को स्टीयरिंग ऊर्जा के रूप में उपयोग करती है, जिसमें बल संचरण के सभी भाग यांत्रिक होते हैं। यांत्रिक स्टीयरिंग प्रणाली में तीन भाग होते हैं: स्टीयरिंग नियंत्रण तंत्र, स्टीयरिंग गियर और स्टीयरिंग संचरण तंत्र।
चित्र 1 में यांत्रिक स्टीयरिंग प्रणाली की संरचना और व्यवस्था का योजनाबद्ध आरेख दिखाया गया है। वाहन के मुड़ने पर, चालक स्टीयरिंग व्हील 1 पर स्टीयरिंग टॉर्क लगाता है। यह टॉर्क स्टीयरिंग शाफ्ट 2, स्टीयरिंग यूनिवर्सल जॉइंट 3 और स्टीयरिंग ट्रांसमिशन शाफ्ट 4 के माध्यम से स्टीयरिंग गियर 5 तक पहुँचता है। स्टीयरिंग गियर द्वारा प्रवर्धित टॉर्क और मंदन के बाद की गति स्टीयरिंग रॉकर आर्म 6 तक और फिर स्टीयरिंग स्ट्रेट रॉड 7 के माध्यम से बाएं स्टीयरिंग नकल 9 पर लगे स्टीयरिंग नकल आर्म 8 तक संचारित होती है, जिससे बाएं स्टीयरिंग नकल और उसके द्वारा समर्थित स्टीयरिंग व्हील विक्षेपित होते हैं। दाएं स्टीयरिंग नकल 13 और उसके द्वारा समर्थित दाएं स्टीयरिंग व्हील को संगत कोणों पर विक्षेपित करने के लिए, एक स्टीयरिंग ट्रेपेज़ॉइड भी प्रदान किया गया है। स्टीयरिंग ट्रेपेज़ॉइड बाएं और दाएं स्टीयरिंग नकल पर लगे ट्रेपेज़ॉइडल आर्म 10 और 12 और एक स्टीयरिंग टाई रॉड 11 से बना है, जिसके सिरे बॉल हिंज द्वारा ट्रेपेज़ॉइडल आर्म से जुड़े होते हैं।
चित्र 1 यांत्रिक स्टीयरिंग प्रणाली की संरचना और लेआउट का योजनाबद्ध आरेख
चित्र 1 यांत्रिक स्टीयरिंग प्रणाली की संरचना और लेआउट का योजनाबद्ध आरेख
स्टीयरिंग व्हील से लेकर स्टीयरिंग ट्रांसमिशन शाफ्ट तक के सभी घटक और पुर्जे स्टीयरिंग नियंत्रण तंत्र के अंतर्गत आते हैं। स्टीयरिंग रॉकर आर्म से लेकर स्टीयरिंग ट्रेपेज़ॉइड तक के सभी घटक और पुर्जे (स्टीयरिंग नकल को छोड़कर) स्टीयरिंग ट्रांसमिशन तंत्र के अंतर्गत आते हैं।
पावर स्टीयरिंग सिस्टम
पावर स्टीयरिंग सिस्टम एक ऐसा स्टीयरिंग सिस्टम है जो स्टीयरिंग ऊर्जा के रूप में ड्राइवर की शारीरिक शक्ति और इंजन की शक्ति दोनों का उपयोग करता है। सामान्य परिस्थितियों में, कार को चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा का केवल एक छोटा सा हिस्सा ही ड्राइवर द्वारा प्रदान किया जाता है, जबकि अधिकांश ऊर्जा इंजन द्वारा पावर स्टीयरिंग डिवाइस के माध्यम से प्रदान की जाती है। हालांकि, पावर स्टीयरिंग डिवाइस के खराब होने की स्थिति में, ड्राइवर को आमतौर पर वाहन को स्वतंत्र रूप से चलाने में सक्षम होना चाहिए। इसलिए, पावर स्टीयरिंग सिस्टम को मैकेनिकल स्टीयरिंग सिस्टम के आधार पर पावर स्टीयरिंग डिवाइसों के एक सेट को जोड़कर बनाया जाता है।
50 टन से अधिक अधिकतम कुल द्रव्यमान वाले भारी वाहन के लिए, यदि पावर स्टीयरिंग विफल हो जाती है, तो चालक द्वारा यांत्रिक ड्राइव ट्रेन के माध्यम से स्टीयरिंग नकल पर लगाया गया बल स्टीयरिंग व्हील को मोड़ने और स्टीयरिंग को नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त नहीं होता है। इसलिए, ऐसे वाहनों की पावर स्टीयरिंग विशेष रूप से विश्वसनीय होनी चाहिए।
चित्र 2 हाइड्रोलिक पावर स्टीयरिंग सिस्टम की संरचना का योजनाबद्ध आरेख
चित्र 2 हाइड्रोलिक पावर स्टीयरिंग सिस्टम की संरचना का योजनाबद्ध आरेख
चित्र 2 एक हाइड्रोलिक पावर स्टीयरिंग सिस्टम की संरचना और हाइड्रोलिक पावर स्टीयरिंग डिवाइस की पाइपिंग व्यवस्था को दर्शाने वाला एक योजनाबद्ध आरेख है। पावर स्टीयरिंग डिवाइस के घटक हैं: एक स्टीयरिंग ऑयल टैंक 9, एक स्टीयरिंग ऑयल पंप 10, एक स्टीयरिंग कंट्रोल वाल्व 5 और एक स्टीयरिंग पावर सिलेंडर 12। जब चालक स्टीयरिंग व्हील 1 को वामावर्त (बाएं स्टीयरिंग) घुमाता है, तो स्टीयरिंग रॉकर आर्म 7 स्टीयरिंग स्ट्रेट रॉड 6 को आगे की ओर धकेलती है। स्ट्रेट टाई रॉड का खिंचाव बल स्टीयरिंग नकल आर्म 4 पर कार्य करता है, और यह बल ट्रेपेज़ॉइडल आर्म 3 और स्टीयरिंग टाई रॉड 11 में स्थानांतरित होता है, जिससे यह दाईं ओर गति करता है। साथ ही, स्टीयरिंग स्ट्रेट रॉड स्टीयरिंग कंट्रोल वाल्व 5 में स्लाइड वाल्व को भी धकेलती है, जिससे स्टीयरिंग पावर सिलेंडर 12 का दायां कक्ष शून्य द्रव सतही दाब के साथ स्टीयरिंग ऑयल टैंक से जुड़ जाता है। ऑयल पंप 10 का उच्च दबाव वाला तेल स्टीयरिंग पावर सिलेंडर के बाएँ भाग में प्रवेश करता है, जिससे स्टीयरिंग पावर सिलेंडर के पिस्टन पर लगने वाला दाएँ ओर का हाइड्रोलिक बल पुश रॉड के माध्यम से टाई रॉड 11 पर बल लगाता है, जिसके कारण वह भी दाईं ओर गति करता है। इस प्रकार, चालक द्वारा स्टीयरिंग व्हील पर लगाया गया एक छोटा सा स्टीयरिंग टॉर्क, जमीन द्वारा स्टीयरिंग व्हील पर लगने वाले प्रतिरोध टॉर्क को पार कर लेता है।
