Назначение рулевого привода: Рулевое управление. Назначение и устройство

Содержание

Рулевое управление. Назначение и устройство

Назначение рулевого управления

Для осуществления движения транспортного средства (ТС) по выбираемой водителем траектории служит рулевое управление (РУ), конструкция которого во многом определяет безопасность движения и утомляемость водителя. К рулевому управлению ТС предъявляются специфические требования, основными из которых являются:

обеспечение высокой маневренности ТС
легкость управления (за счет применения усилителей рулевого управления)
обеспечение по возможности чистого качения (без бокового скольжения) всех колес ТС при поворотах (за счет правильной конструкции привода)
автоматическая стабилизация управляемых колес, т.е. возвращение их в состояние прямолинейного движения после снятия воздействия со стороны водителя
необратимость рулевого управления — отсутствие передачи ударов управляемых колес о неровности дороги на руки водителя
обеспечение следящего действия (любое воздействие водителя на рулевое управление должно вызывать соответствующее изменение направления движения)

Рис. Рулевое управление:
1 — масляный радиатор; 2, 4 — валы; 3 — рулевая колонка; 5 — рулевое колесо; 6 — насос гидроусилителя руля; 7 — рулевой механизм; 8 — сошка

Система рулевого управления представляет собой совокупность устройств, служащих для поворота управляемых колес автомобиля при воздействии водителя на рулевой управляющий орган (рулевое колесо).

Устройство рулевого управления

Рассмотрим устройство рулевого управления колесных машин с управляемыми колесами. Конструктивно рулевое управление состоит из:

рулевого механизма;
усилителя;
рулевого привода.

Компоновка рулевого управления грузового автомобиля с управляемыми колесами первой оси (КамАЗ, МАЗ) показана на рисунке. Использование регулируемых рулевых колонок позволяет менять угол наклона ступенчато, как правило, с шагом 5° в пределах до 40°. Рулевое управление с передними управляемыми колесами применяется у двух- и трехосных автомобилей. Компоновка и конструкция рулевого управления сравнительно просты и принципиально могут быть сведены к схемам, приведенным на рисунке.

Рис. Схемы рулевого управления автомобилей с управляемыми колесами передней оси:
а — с задней неразрезной трапецией; б — с разрезной трапецией и маятниковым рычагом; в — с реечным рулевым механизмом; г — с разрезной трапецией и двумя маятниковыми рычагами; д — с расчлененным рулевым валом; е — с передней неразрезной трапецией; ж — с разрезной трапецией и двумя маятниковыми рычагами, направленными назад; з — с неразрезной трапецией и одним маятниковым рычагом; и — с неразрезной трапецией и объединенным рулевым усилителем; к — с неразрезной трапецией и раздельным рулевым усилителем

На четырехосных автомобилях чаще всего устанавливают рулевое управление с поворотом колес первой и второй осей, первой и четвертой, либо всех осей.

Для многоосных (шестиосных) шасси большой грузоподъемности используют рулевое управление с поворотом колес первых трех осей (в последних схемах для повышения маневренности применяют поворотные колеса самоустанавливающегося типа на шестой оси). При прямолинейном движении автомобиля самоустанавливающиеся колеса, связанные друг с другом приводом, блокируются специальным устройством. При движении в повороте с повышенной кривизной траектории эти колеса разблокируются и свободно поворачиваются в режиме слежения.

Видео: Рулевое управление

Рулевой привод

Рулевой привод включает в себя систему тяг, шарниров и рычагов, осуществляющих с механизмом рулевого управления поворот управляемых колес. Рулевой привод имеет рулевую трапецию, которая позволяет поворачивать управляемые колеса на разные углы, чем достигается их качение без бокового проскальзывания. Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади переднего моста или перед ним. Различают цельную (единую) трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес и расчлененную, используемую при независимой подвеске.

Рулевой привод с зависимой подвеской автомобиля

Рулевой привод грузовых автомобилей с зависимой подвеской включает в себя: сошку, продольную тягу, два левых поворотных рычага, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, рулевую трапецию (шарнирный четырехугольник, образованный средней частью балки передней оси, поперечной тягой и левым и правым поворотными рычагами).

При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. Поэтому в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и для автоматического устранения зазоров, возникающих при изнашивании деталей. Поперечная рулевая тяга на одном конце имеет левую резьбу и правую на другом для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес.

Рулевой привод с независимой подвеской

При независимой подвеске управляемых колес легковых автомобилей рулевой привод включает в себя (с червячным механизмом рулевого управления): сошку; маятниковый рычаг; составную поперечную тягу, состоящую из средней тяги, шарнирно соединенной по концам с сошкой и маятниковым рычагом и две боковые тяги; левый и правый поворотные рычаги.

Рулевой привод и рулевые тяги автомобиля ГАЗ-24 «Волга»

1 — шплинт; 2 — резьбовая пробка; 3 — пружина; 4 — опорная пята; 5— корпус шарнира; 6 и 10 — резиновые уплотнители; 7— распорная втулка наконечника; 8 — гайка; 9— распорная втулка тяги; 11— шаровой палец; 12 — корпус шарнира; 13 — полиэтиленовый сухарь; 14 — маятниковый рычаг; 15 — втулка из порошкового материала; 16 — резиновая втулка рычага; 17 — поперечная тяга; 18 — боковая тяга; 19 — сошка; 20 — болт; 21 — стяжной хомут; 22 — регулировочная трубка; 23 — наконечник тяги; 24 — рычаг поворотного кулака.

Независимая подвеска легковых автомобилей с реечным механизмом рулевого управления состоит из составной поперечной тяги, средней частью которой является зубчатая рейка механизма рулевого управления, к ней шарнирно крепятся (по концам или в одном месте) боковые тяги. Боковые тяги, в свою очередь, крепятся шарнирно к поворотным рычагам (левому и правому). Трапеция состоит из средней части передней оси, составной поперечной тяги и поворотных (левого и правого) рычагов.

Шарниры рулевых приводов. Основные требования, предъявляемые к шарнирам рулевого привода, заключаются в без зазорности и износостойкости. Поэтому все шарниры поджаты скользящей поверхностью путем деформации упругого элемента. В шарнирном соединении шарового пальца с продольной рулевой тягой один из сухарей (вкладыш) представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину. Внешний сухарь прижат к шаровому шарниру резьбовой пробкой. Во всех соединениях сухари постоянно прижимаются к головке шарового пальца под действием пружин.

Шарниры тяг с полусферическими пальцами саморегулирующиеся разборные. Использование высококачественных конструкционных материалов для сухарей, современных смазочных материалов и надежных уплотнений позволяет в настоящее время применять шарниры, не требующие замены смазочного материала в течение всего их срока службы.

Шарнирное соединение деталей рулевого привода автомобилей

а — ГАЗ-53А; 6-ЗИЛ-130; в — МАЗ; 1— масленка; 2 — пята; 3 — коническая пружина; 4 — крышка; 5-стопорное кольцо; 6 и 15 — наконечники; 7 и 17— трубы; 8 — резиновое кольцо; 9— обойма; 10 — резиновый колпак; 11 — кольцо; 12 — полусферический палец; 13 и 19 — сухари; 14-сменный вкладыш; 16 — хомут; 18 — пробка; 20 — пружина; 21 — ограничитель.

Рулевой привод автомобиля.

Рулевой привод

Приводом (силовым приводом) в механике называют совокупность устройств, предназначенных для приведения в действие механизмов и машин. В общем случае силовой привод служит для дистанционного управления исполнительным органом машины, передавая ему усилие, прикладываемое к органам управления.

Рулевой привод обеспечивает кинематическую связь рулевого механизма и управляемых колес. Он должен преобразовывать вращение вала рулевого механизма или поступательное движение рейки во вращение управляемых колес вокруг вертикальной оси для совершения автомобилем маневра.

В рулевой привод входят все детали, передающие усилие от рулевого механизма к управляемым колесам. Иными словами, все, что находится между рулевым механизмом и управляемыми колесами, относится к рулевому приводу.
Обязательным элементом рулевого привода является рулевая трапеция (рис. 2), обеспечивающая поворот управляемых колес на различные углы.

Элементы рулевого управления автомобиля представлены на рис. 3 здесь (страница откроется в отдельном окне браузера). Воздействие на рулевую трапецию осуществляется механическим приводом, состоящим из сошки

11, продольной рулевой тяги 10 и поворотных рычагов 7.

***

Требования к рулевому приводу

К рулевому приводу предъявляют следующие требования:

обеспечение правильного соотношения углов поворота управляемых колес;
исключение или уменьшение автоколебаний управляемых колес;
исключение самопроизвольного поворота управляемых колес при колебании автомобиля на подвеске.

Самопроизвольный поворот («рыскание») управляемых колес может иметь место из-за несогласованности кинематики перемещения подвески и продольной рулевой тяги. При расположении рулевого механизма, как показано на рис. 1, б, вертикальное перемещение передней оси неизбежно приведет к продольному перемещению тяги и повороту колес. Значительно лучше кинематическое согласование достигается при компоновке рулевого управления перед передней осью (рис. 1, а).

Одно из требований безопасности – отсутствие зазоров в шарнирах привода. По способу устранения зазора шарниры привода могут быть саморегулируемые, с периодической ручной регулировкой и нерегулируемые.
Саморегулируемые шарниры не требуют регулировок в процессе эксплуатации – появляющийся в результате изнашивания деталей зазор устраняется поджиманием сухарей к головке рулевого пальца с помощью пружины.
Периодически регулируемые шарниры имеют в конструкции специальную резьбовую пробку, затяжка которой устраняет зазоры между деталями.
Нерегулируемые шарниры используют на автомобилях, колеса которых поворачиваются только вокруг вертикальной оси. Эти шарниры проще по конструкции и дешевле в изготовлении, но менее долговечны.
Кроме того, в конструкциях рулевых приводов легковых автомобилей широко применяются нерегулируемые шарниры с вкладышами из синтетических материалов, хорошо противостоящих изнашиванию и обладающих низким коэффициентом трения.

***

Основные параметры рулевого привода

Основным оценочным параметром рулевого привода являются общее угловое передаточное число Uрп рулевого привода и КПД рулевого привода.

Общим угловым передаточным числом (кинематическим передаточным числом рулевого привода) называют отношение углового перемещения сошки к среднему угловому перемещению поворотных цапф управляемых колес.

Под силовым передаточным числом привода понимают отношение суммарного момента на поворотных цапфах всех управляемых колес к моменту на рулевой сошке.

КПД рулевого привода оценивает потери мощности в шарнирах рулевых тяг и шкворневых устройств управляемых колес.
Для автомобилей с передним управляемым мостом – потери в шкворнях составляют 40…50 %, в шарнирах рулевых тяг – 10…15 %. КПД рулевого привода (0,92…0,95) определяется как отношение силового передаточного числа к кинематическому.
Общий КПД рулевого управления определяется как произведение КПД рулевого механизма на КПД привода. Для современных автомобилей общий КПД рулевого управления может составлять 0,7…0,85.

***

Классификация рулевых приводов

Рулевые приводы различаются по следующим конструктивным признакам и свойствам:

— по взаимному расположению рулевого колеса и рулевого вала – с раздельным или совмещенным расположением.
При раздельном расположении рулевого вала и рулевого колеса их соединяют карданным валом, резиновой полумуфтой, сильфонным или перфорированным патрубком. При аварии такая конструкция обеспечивает травмобезопасность, так как при прямом ударе вал складывается и не перемещает рулевое колесо.
Кроме того, раздельное расположение вала и руля позволяет решить и некоторые другие технические задачи.

— по расположению рулевой трапеции – с передним или задним расположением относительно оси управляемых колес.
Варианты расположения и устройства рулевой трапеции при проектировании рулевого управления автомобиля определяются компоновочными возможностями. Схемы основных типов рулевых трапеций представлены на рис. 2 .

— по конструкции поперечной тяги – с цельной или разрезной тягой.
При применении зависимой подвески и неразрезной балке моста поперечная тяга для увеличения жесткости рулевого управления выполняется сплошной, при этом она может располагаться как перед балкой моста, так и за ней (рис. 2, а, б).
В случае применения неразрезной поперечной тяги при независимой подвеске вертикальное перемещение одного из колес вызвало бы поворот другого колеса. Чтобы избежать этого, поперечную тягу делают разрезной, из нескольких звеньев (рис. 2, в).
На переднеприводных автомобилях с реечным рулевым механизмом рулевая трапеция состоит из двух тяг, непосредственно связанных с рейкой (рис. 2, г).
Изменение длины поперечной тяги позволяет осуществлять регулировку схождения управляемых колес.

— по наличию усилителя – простой механический привод или с использованием усилителя.

Конструкция элементов рулевого привода должна быть достаточно жесткой для надежной и правильной передачи усилий и в тоже время позволять изменять их взаимное положение. Для обеспечения такой передачи соединение деталей рулевого привода осуществляется с помощью шаровых шарниров.

Сошка связывает выходной вал рулевого механизма с продольной тягой. Ее изготовляют методом ковки с переменным эллиптическим сечением по длине, что является наиболее рациональным для выполнения условий прочности и жесткости.

Сошку соединяют с валом шлицевым соединением треугольного профиля и фиксируют гайкой. Для беззазорной посадки отверстие в сошке и конец вала выполняют коническими, а для правильной установки сошки на валу предусмотрены соответствующие метки или несимметрично расположенные шлицы.

Продольную тягу 11 рулевого привода (рис. 3 ) делают трубчатой с утолщением по краям для монтажа шарниров. Каждый шарнир состоит из пальца 13, вкладышей 12 и 14, охватывающих сферическими поверхностями шаровую головку пальца, пружины 15 и резьбовой крышки 16.
Пружина постоянно прижимает вкладыши к шаровой головке пальца, устраняя зазоры, возникающие в результате изнашивания.

Поперечная рулевая тяга 10 также имеет трубчатое сечение. Шаровые шарниры размещаются в наконечниках 8, навинченных на концы тяги. Положение наконечников фиксируется стяжными болтами.
Наворачивая или свинчивая наконечники, можно изменять длину поперечной тяги при регулировке схождения колес. Так как резьба, нарезанная на концах тяги имеет разное направление, то изменение длины тяги можно осуществлять вращением самой тяги.

В корпусе наконечника установлен шаровой палец 5, к головке которого пружина 3 прижимает вкладыш 4, а своим вторым концом опирается на крышку 1, которая через прокладку 2 крепится болтами к корпусу наконечника.

Выход пальца из корпуса уплотняется защитной накладкой 9. Зазоры в шарнире при изнашивании устраняются путем постоянного прижатия вкладышей к шаровой головке пальца пружиной.
Такие наконечники не требуют регулировки.
Все шаровые соединения имеют пресс-масленки для периодического смазывания.

Шарнирные соединения механических рулевых приводов являются наиболее ответственными деталями с точки зрения безопасности движения. Они могут иметь пальцы сферической, полусферической или цилиндрической формы и вкладыши, изготовленные из различных материалов.
Наряду с шарнирным соединением, представленным на рис. 3, где постоянная плотность сопряжения головки шарового пальца с вкладышами поддерживается упругим воздействием пружины, действующим вдоль оси пальца, существуют шарниры с усилием вдоль оси тяги (рис. 4,а,б,в). Такие шарниры просты в изготовлении и получили распространение на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности.
Однако такая конструкция имеет существенный недостаток: усилие пружины 3 должно быть значительно больше максимального усилия, которое может действовать вдоль оси тяги при движении автомобиля. Поэтому рабочие поверхности шаровых пальцев 1 и вкладышей 2 постоянно нагружены усилиями со стороны пружин. Это отрицательно сказывается на долговечности деталей.

Унифицированные шарниры неразборной конструкции (рис. 4,г,д,е) снабжены вкладышами, изготовленными из полиуретана или нейлона, пропитанного специальным составом. Наличие прорези во вкладыше обеспечивает сборку и беззазорное соединение сопряженных поверхностей с помощью пружин. Для исключения выхода пальцев из тяги при значительных деформациях или поломках пружин в шарнирах устанавливают ограничители.
Эти шарниры не требуют регулировок и смазочного материала.

Детали рулевого привода изготавливают из сталей 20, 30, 35; пальцы шарниров – из сталей 12ХН3А, 18ХГТ и 15ХН; наконечники рулевых тяг, рычаги и сошку выковывают из сталей 35, 40, 45, 30Х, 35Х, 40Х, 38ХГМ, 40ХНМА.

Диаметр рулевого колес нормирован. Он составляет для легковых и грузовых автомобилей малой грузоподъемности 380…425 мм, а для грузовых автомобилей и автобусов большой вместимости- 440…550 мм.
Максимальный угол поворота рулевого колеса зависит от типа автомобиля и находится в пределах ±540…1080˚ (1,5…3 оборота).

***

Усилители рулевого управления

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Назначение и устройство рулевого управления

Категория:

1Отечественные автомобили

Публикация:

Назначение и устройство рулевого управления

Читать далее:

Назначение и устройство рулевого управления

Назначение рулевого управления. Рулевое управление предназначено для обеспечения движения автомобиля по заданному водителем направлению. Оно состоит из рулевого механизма и рулевого привода. Конструкция рулевого механизма и рулевого привода должна обеспечить точность управления автомобилем, надежность работы всех узлов и деталей* не требовать от водителя затраты больших усилий и не передавать на рулевое колесо толчки, воспринимаемые колесами автомобиля.

Чтобы автомобиль двигался на повороте без бокового скольжения колес, все колеса должны совершать качение по дугам, описанным из одного центра, лежащего на продолжении задней оси автомобиля. При этом передние управляемые колеса автомобиля необходимо поворачивать на разные углы. Внутреннее (по отношению к центру поворота) колесо должно быть повернуто на больший угол, наружное колесо — на меньший угол. Такая схема поворота достигается применением в рулевом приводе трапеции с шарнирными соединениями.

Рулевой механизм. Существует несколько типов рулевого механизма. Наиболее распространенными из них являются червяк — ролик, червяк — сектор и винт — шариковая гайка.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рулевой механизм типа червяк — ролик применяется на большинстве легковых автомобилей и многих грузовых автомобилях. На рис. 1 показано устройство рулевого механизма этого типа автомобиля ГАЗ-53А. В картере рулевого механизма на двух конических роликовых подшипниках вращается глобоидальный червяк, установленный на конце вала руля.

Рис. 1. Схема поворота управляемых колес автомобиля: а — угол поворота внешнего колеса, Р — угол поворота внутреннего колеса; 1 — поперечная рулевая тяга, 2 — передний мост, 3 — рычаги поворотных цапф

В зацепление с червяком входит трехгребневый ролик, вращающийся на двух игольчатых подшипниках. Между подшипниками установлена распорная втулка. Ось ролика закреплена в головке вала рулевой сошки. Опорами вала рулевой сошки служат с одной стороны роликовый подшипник, а с другой — бронзовая втулка. Рулевая сошка соединена со своим валом мелкими шлицами и закреплена гайкой 15. Конец вала рулевой сошки уплотнен сальником. Для регулировки затяжки подшипников рулевого вала под нижней крышкой картера установлены прокладки.

Зацепление рабочей пары рулевого механизма выполнено таким образом, что при положении, соответствующем прямолинейному движению автомобиля, свободный ход рулевого колеса должен отсутствовать. По мере поворота руля в ту или иную сторону зазор между червяком и роликом и свободный ход I рулевого колеса возрастают. Регулировку зацепления червяка с роликом осуществляют смещением вала рулевой сошки в осевом на- I правлении при помощи регулировочного винта. Винт установлен в боковой крышке ! картера рулевого механизма, снаружи закрыт колпачковой гайкой 8 и фиксируется стопорной шайбой, закрепленной штифтом.

Рулевой механизм типа червяк — ролик обеспечивает наименьшие потери на трение. Благодаря этому требуется меньшее усилие водителя на управление автомобилем и снижается износ деталей.

У автомобилей большой грузоподъемности рулевой механизм имеет большее передаточное число для облегчения управления, при этом не допускается возникновения значительных удельных давлений между поверхностями рабочей пары.

В связи с этим на таких автомобилях применяют рулевой механизм типа червяк — сектор с большой поверхностью зацепления или механизм с двумя рабочими парами типа винт — гайка и рейка — сектор.

Рулевой механизм типа червяк — сектор наиболее прост по конструкции. В зацепление с глобоидальным червяком входит боковой сектор в виде части шестерни со спиральными зубьями, выполненный заодно целое с валом сошки. Зазор в зацеплении червяка с сектором не является постоянным. Наименьшее значение зазора соответствует среднему положению рулевого колеса.

Рис. 2. Рулевой механизм типа червяк—ролик: 1 — картер механизма, 2 — вал сошки, 3 —- трехгребневый ролик, 4 — прокладка. 5 — червяк, б — пробка, 7 — стопорная шайба, 8 — колпачковая гайка, 9 —- ось ролика, 10 — вал руля, 11 — регулировочный винт, 12 — стопорный штифт, 13 — сальник, 14 — рулевая сошка, 15 — гайка, 16 — бронзовая втулка

При повороте рулевого колеса в ту или другую сторону величина зазора увеличивается в зависимости от угла поворота, достигая максимального значения в крайних положениях. Такое распределение зазора облегчает маневрирование с большими углами поворота руля и достигается постепенным понижением высоты зубьев сектора от середины к крайним точкам. При сборке правильность установки механизма проверяют по меткам, имеющимся на червяке и секторе.

Сошка посажена на вал, вращающийся в двух игольчатых подшипниках, между которыми установлена распорная втулка. При этом зазор в зацеплении червяк — сектор легко регулируется изменением толщины упорной шайбы, расположенной между боковой поверхностью сектора и крышкой картера рулевого механизма.

Рис. 3. Рулевой механизм со встроенным гидроусилителем: 1 — шкив привода насоса, 2 — насос гидроусилителя, 3 — бачок насоса, 4 — фильтр, 5 — предохранительный клапан фильтра, б—линия слива, перепускной клапан, 8 предохранительный клапан, 9 – трубопровод высокого давления, 10 — поршень-рейка. 11 — картер рулевого механизма. 12 — винт, 13 — шарик, 14 — шариковая гайка, 15 — упорный шарикоподшипник, 16 — корпус клапана управления, 17 — обратный клапан, 18 —золотник, 19 — регулировочная гайка, 20 – пружинная шайба, 21 — пружина реактивного плунжера, 22 — реактивный плунжер, 23 — зубчатый сектор, 4 — сошка, 25 — статор насоса, 26 — ротор насоса, 27 — полость всасывания, 28 — полость нагнетания, 29 — лопасти

Рулевой механизм типа винт — гайка и рейка — сектор применяется на многих грузовых автомобилях (ЗИЛ-130, КамАЗ всех моделей и др. ), устройство его показано на рис. 3.

Вал рулевого механизма, установленный в шариковых подшипниках, имеет на конце винт. На винте закреплена шариковая гайка, входящая в поршень-рейку. При повороте рулевого вала рейка-поршень перемещается вдоль его оси. Осевое перемещение рейки-поршня, имеющей на наружной поверхности зубья, вызывает поворот зубчатого сектора, установленного на валу сошки. Сошка через рулевой привод осуществляет поворот передних колес.

В гайке и винте выполнены полукруглые винтовые канавки. В них свободно перекатываются шарики. Чтобы шарики не выпадали из винтовых канавок, в пазы гаики вставлены штампованные направляющие, представляющие собой замкнутый желоб. Поворот винта вызывает перекатывание шариков по желобу. При этом они выходят с одной стороны гайки и возвращаются в нее с противоположной стороны. Наличие шариков значительно облегчает поворачивание вала рулевого механизма.

Рулевой механизм соединен с валом рулевой колонки при помощи карданного вала с двумя шарнирами. Это вызвано трудностью размещения рулевого управления обычной конструкции на автомобиле, имеющем V-образный двигатель и максимально приближенную к нему кабину.

Травмобезопасная рулевая колонка. При фронтальных ударах автомобиля, в случае аварии, водитель может быть травмирован рулевым колесом. Чтобы максимально уменьшить опасность удара водителя о рулевое колесо, на легковых автомобилях последних моделей устанавливают трав-мобезопасную рулевую колонку. Так, на автомобиле «Москвич-1500» рулевая колонка телескопического типа состоит из трубчатых частей, которые могут входить одна в другую.

При ударе о рулевое колесо нижняя часть рулевого вала получает осевое перемещение в упругой с прорезями шлицевой втулке, а верхняя и нижняя части трубы рулевой колонки входят в среднюю часть трубы. Энергия удара поглощается трением между перемещающимися деталями.

Само рулевое колесо с утопленной ступицей и мягкой накладкой снижает опасность удара о него.

—

Водитель, наблюдая за дорогой, управляет автомобилем при помощи рулевого управления. Назначение рулевого управления — изменять направление движения автомобиля так, чтобы при повороте автомобиля качение его колес по дороге происходило по возможности без проскальзывания. Последнее очень важно, так как боковое скольжение шин вызывает их повышенный износ и ухудшает устойчивость движения автомобиля.

Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода. Иногда в рулевое управление включен усилитель.

Рулевым механизмом называют замедляющую передачу, преобразующую вращение вала рулевого колеса во Вращение вала сошки. Этот механизм увеличивает приложенное к рулевому колесу усилие водителя и облегчает его работу.

Рулевым приводом называют систему тяг и рычагов, осуществляющую в совокупности с рулевым механизмом поворот автомобиля. Рулевой привод (или рулевая трапеция) служит для поворота управляемых колес автомобиля на разные углы, что необходимо для качения колес без бокового проскальзывания. Рулевая трапеция представляет собой шарнирный четырехугольник, образуемый центральной частью передней оси, поперечной рулевой тягой и поворотными рычагами. Последние соединены с поворотными цапфами, на которых насажены управляемые колеса.

Рис. 4. Схема поворота автомобиля и рулевая трапеция: а — схема поворота; б — схема рулевой трапеции; R — радиусы поворота колес; 1 к 8 — поворотные цапфы; 2 и 6 — поворотные рычаги; 3 — передняя ось; 4 — поперечная рулевая тяга; 5 — рычаг

Рулевой механизм соединен с левой поворотной цапфой, продольной рулевой тягой и рычагом. Сошкой рулевого механизма перемещают продольную рулевую тягу вперед или назад, вызывая этим поворот управляемых колес влево или вправо.

Благодаря наличию рулевой трапеции управляемые колеса повертываются на разные углы: внутреннее (ближайшее к центру поворота) колесо на больший угол, чем внешнее. Разница в углах поворота определяется величиной угла наклона поворотных рычагов трапеции.

Схема рулевого привода передних управляемых колес, показанная на рис. 4, соответствует принятому на отечественных автомобилях расположению рулевого колеса при правостороннем движении.

Рекламные предложения:

Читать далее: Гидроусилитель рулевого управления

Категория: — 1Отечественные автомобили

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Рулевое управление назначение устройство принцип действия

Назначение рулевого управления

обеспечение высокой маневренности ТС
легкость управления (за счет применения усилителей рулевого управления)
обеспечение по возможности чистого качения (без бокового скольжения) всех колес ТС при поворотах (за счет правильной конструкции привода)
автоматическая стабилизация управляемых колес, т. е. возвращение их в состояние прямолинейного движения после снятия воздействия со стороны водителя
необратимость рулевого управления — отсутствие передачи ударов управляемых колес о неровности дороги на руки водителя
обеспечение следящего действия (любое воздействие водителя на рулевое управление должно вызывать соответствующее изменение направления движения)

Рис. Рулевое управление:
1 — масляный радиатор; 2, 4 — валы; 3 — рулевая колонка; 5 — рулевое колесо; 6 — насос гидроусилителя руля; 7 — рулевой механизм; 8 — сошка

Устройство рулевого управления

рулевого механизма;
усилителя;
рулевого привода.

Рис. Схемы рулевого управления автомобилей с управляемыми колесами передней оси:
а — с задней неразрезной трапецией; б — с разрезной трапецией и маятниковым рычагом; в — с реечным рулевым механизмом; г — с разрезной трапецией и двумя маятниковыми рычагами; д — с расчлененным рулевым валом; е — с передней неразрезной трапецией; ж — с разрезной трапецией и двумя маятниковыми рычагами, направленными назад; з — с неразрезной трапецией и одним маятниковым рычагом; и — с неразрезной трапецией и объединенным рулевым усилителем; к — с неразрезной трапецией и раздельным рулевым усилителем

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рулевой механизм типа червяк — ролик применяется на большинстве легковых автомобилей и многих грузовых автомобилях. На рис. 1 показано устройство рулевого механизма этого типа автомобиля ГАЗ -53А. В картере рулевого механизма на двух конических роликовых подшипниках вращается глобоидальный червяк, установленный на конце вала руля.

Рулевой механизм типа винт — гайка и рейка — сектор применяется на многих грузовых автомобилях ( ЗИЛ -130, КамАЗ всех моделей и др.), устройство его показано на рис. 3.

Само рулевое колесо с утопленной ступицей и мягкой накладкой снижает опасность удара о него.

Рулевое управление — одна из основных систем автомобиля, которая представляет собой совокупность узлов и механизмов, предназначенных для синхронизации положения рулевого колеса (руля) и угла поворота управляемых колес (в большинстве моделей автомобилей это передние колеса). Основное назначение рулевого управления для любых транспортных средств — это обеспечение поворота и поддержание заданного водителем направления движения.

Устройство системы рулевого управления

Конструктивно система рулевого управления состоит из следующих элементов:

Рулевое колесо (руль) — предназначено для управления водителем с целью указания направления движения автомобиля. В современных моделях оно дополнительно оснащается кнопками управления мультимедийной системой. Также в рулевое колесо встраивается передняя подушка безопасности водителя.
Рулевая колонка — выполняет передачу усилия от руля к рулевому механизму. Она представляет собой вал с шарнирными соединениями. Для обеспечения безопасности и защиты от угона колонка может быть оснащена электрическими или механическими системами складывания и блокировки. Дополнительно на рулевой колонке устанавливается замок зажигания, органы управления светотехникой и стеклоочистителем ветрового стекла автомобиля.
Рулевой механизм — выполняет преобразование усилия, создаваемого водителем через поворот рулевого колеса и передает его приводу колес. Конструктивно представляет собой редуктор с некоторым передаточным отношением. Сам механизм соединяет с рулевой колонкой карданный вал рулевого управления.
Рулевой привод — состоит из рулевых тяг, наконечников и рычагов, выполняющих передачу усилия от рулевого механизма к поворотным кулакам ведущих колес.
Усилитель рулевого управления — повышает усилие, которое передается от руля к приводу.
Дополнительные элементы (амортизатор рулевого управления или «демпфер», электронные системы).

Стоит также отметить, что подвеска и рулевое управление автомобиля имеют тесную взаимосвязь. Жесткость и высота первой определяют степень отклика автомобиля на вращение рулевого колеса.

Виды рулевого управления

В зависимости от типа редуктора системы, рулевой механизм (система рулевого управления) может быть следующих видов:

Реечный — самый распространенный вид, используемый в легковых автомобилях. Этот вид рулевого механизма имеет простую конструкцию и отличается высоким КПД. Недостатки заключаются в том, что этот тип механизма чувствителен к возникающим ударным нагрузкам при эксплуатации в сложных дорожных условиях.
Червячный — обеспечивает хорошую маневренность автомобиля и достаточно большой угол поворота колес. Этот вид механизма меньше подвержен влиянию ударной нагрузки, но более дорогостоящий в изготовлении.
Винтовой — принцип работы похож на червячный механизм, однако он имеет более высокий КПД и позволяет создавать большие усилия.

В зависимости от вида усилителя, который предусматривает устройство рулевого управления, различают системы:

С гидравлическим усилителем (ГУР). Его основным достоинством является компактность и простота конструкции. Гидравлическое рулевое управление среди современных транспортных средств является одним из наиболее распространенных. Недостатком такой системы является необходимость контроля уровня рабочей жидкости.
С электрическим усилителем (ЭУР). Такая система рулевого управления с усилителем считается наиболее прогрессивной. Он обеспечивает простоту регулировки настроек управления, высокую надежность работы, экономный расход топлива и возможность управления автомобилем без участия водителя.
С электрогидравлическим усилителем (ЭГУР). Принцип действия данной системы аналогичен системе с гидравлическим усилителем. Главное отличие заключается в том, что насос усилителя приводится в действие электродвигателем, а не ДВС.

Рулевое управление современного автомобиля может быть дополнено следующими системами:

Активного рулевого управления (AFS) — система изменяет величину передаточного отношения в зависимости от текущей скорости. Она позволяет корректировать угол поворота колес и обеспечивает более безопасное и устойчивое движение на скользких поверхностях.
Динамического рулевого управления — работает аналогично активной системе, однако в конструкции в этом случае вместо планетарного редуктора используется электродвигатель.
Адаптивного рулевого управления для транспортных средств — главной особенностью является отсутствие жесткой связи между рулем автомобиля и его колесами.

Требования к рулевому управлению автомобиля

Согласно стандарту, к рулевому управлению применяются следующие основные требования:

Обеспечение заданной траектории движения с необходимыми параметрами поворотливости, поворачиваемости и устойчивости.
Усилие на рулевом колесе для осуществления маневра не должно превышать нормированного значения.
Суммарное число оборотов руля от среднего положения до каждого из крайних не должно превышать установленного значения.
При выходе из строя усилителя должна сохраняться возможность управления автомобилем.

Существует еще один стандартный параметр, определяющий нормальное функционирование рулевого управления — это суммарный люфт. Данный параметр представляет собой величину угла поворота руля до начала поворота управляемых колес.

Значение допустимого суммарного люфта в рулевом управлении должно быть в пределах:

10° для легковых автомобилей и микроавтобусов;
20° для автобусов и подобных транспортных средств;
25° для грузовых автомобилей.

Особенности правостороннего и левостороннего руля

В современных автомобилях может быть предусмотрено правостороннее или левостороннее рулевое управление, что зависит от вида транспортного средства и законодательства отдельных стран. В зависимости от этого руль может располагаться справа (при левостороннем движении) или слева (при правостороннем).

В большинстве стран левостороннее рулевое управление (или правостороннее движение). Основное отличие механизмов не только в позиции руля, но и в рулевом редукторе, который адаптирован под различные стороны подключения. С другой стороны, переоборудование правостороннего руля на левостороннее рулевое управление все же возможно.

В некоторых видах спецтехники, например, в тракторах, предусматривается гидрообъемное рулевое управление, которое обеспечивает независимость положения руля от компоновки других элементов. В этой системе отсутствует механическая связь привода и рулевого колеса. Для выполнения поворота колес гидрообъемное рулевое управление предусматривает силовой цилиндр, которым управляет насос-дозатор.

Основные достоинства, которые имеет гидрообъемное рулевое управление для транспортных средств в сравнении с классическим рулевым механизмом с гидравлическим усилителем: необходимость приложения меньших усилий для выполнения поворота, отсутствие люфта, а также возможность произвольного расположения узлов системы.

Таким образом, ГОРУ может обеспечивать и правостороннее, и левостороннее рулевое управление. Это позволяет его устанавливать в транспортных средствах с особыми режимами эксплуатации (дорожно-строительные машины, уборщики).

Рулевые приводы

Рулевой привод служит для передачи усилия с рулевой машины на баллер руля.

Простейший привод — секторный с штуртросом (рис) который штуртросом связан с рулевой машиной. В качестве штуртроса используется стальной трос или цепь. Для выбирания слабины штуртроса в него включаются талрепы, а для смягчения ударов — буферные пружины. Проложенный по открытой палубе штуртрос неудобен в эксплуатации и его трудно ремонтировать в штормовых условиях. Поэтому этот привод сохранился лишь на некоторых
старых небольших судах.

Идея зубчатого секторного привода (рис.) очень проста Зубья, расположенные по дуге сектора, входят
в зацепление с зубчатой шестерней, которая через редуктор приводится во вращение от рулевой машины. Для смягчения ударов между сектором и баллером устанавливают упругую связь. Конструктивно это достигается тем, что привод, кроме сектора, свободно насаженного на баллер, имеет также и румпель, который с баллером соединен жестко, а свободный конец румпеля соединяется с сектором буферными пружинами, через которые передаются усилия от сектора на румпель.

В настоящее время наибольшее распространение находят гидравлические приводы плунжерного, лопастного или винтового типов.

В гидравлическом приводе плунжерного типа (рис) поворот баллера производится румпелем, который
соединен с поршнями (плунжерами) двух цилиндров. При перекачке жидкости из одного цилиндра в другой поршни перемещаются и поворачивают румпель Амортизатором в гидравлическом приводе является перепускной клапан, установленный на дополнительном трубопроводе, который соединяет оба цилиндра. При ударе волны в перо руля давление в одном из цилиндров повышается, клапан автоматически приоткрывается и некоторое количество жидкости переходит из одного цилиндра в другой.

Лопастной гидравлический привод (рис) вместо цилиндров с поршнями имеет вращающийся поршень, насаженный на баллер. Поршень помещен в цилиндрический корпус, который имеет секторовидные
камеры При перекачке жидкости из одной полости камеры в другую создается разность давлений, в результате чего поршень, а вместе с ним и баллер поворачиваются Секторовидные камеры соединены между собой каналами с перепускными клапанами, выполняющими роль амортизаторов.

Винтовой гидравлический привод (рис.) средняя часть которого выполняет роль цилиндра. В цилиндр
помещен кольцевой поршень, его внутренняя поверхность имеет в верхней части винтовые, а в нижней
— продольные канавки Другой стакан с винтовыми канавками закреплен неподвижно к крышке корпуса. При подаче жидкости в рабочую полость цилиндра поршень получает поступательное движение и, перемещаясь по винтовым канавкам неподвижного стакана, поворачивается. Поворот поршня через стакан с продольными канавками передается на баллер руля.

Согласно требованиям Регистра все морские суда имеют два рулевых привода — главный и вспомогательный. На судах, где оба эти привода расположены ниже грузовой ватерлинии, должен быть еще один привод — аварийный. Все приводы должны действовать на баллер руля независимо друг от друга и только в виде исключения допускается, чтобы они имели некоторые общие детали. Главный рулевой привод должен обеспечивать перекладку полностью погруженного руля при максимальной
скорости переднего хода судна с 35° одного борта до 30° другого борта не более чем за 28 с. При действии вспомогательного привода время перекладки руля с 15 до 15° другого борта не должно превышать 60 с. Скорость судна при этом не должна быть менее половины максимальной или 7 уз (в зависимости от того, какое из этих значений больше). Для аварийного привода время перекладки руля не регламентируется, но требуется, чтобы он обеспечивал перекладку руля с борта на борт при скорости переднего хода не менее 4 уз. Главный привод должен работать от источника энергии и лишь на небольших судах его иногда делают ручным. То же относится и к вспомогательному приводу. Управление главным рулевым приводом должно быть предусмотрено с ходового мостика и из румпельного отделения, а вспомогательным — только из румпельного отделения. Для удержания руля на месте, что необходимо при аварийном ремонте и при переходе с одного привода на другой, рулевое устройство имеет стопор (тормоз). Наиболее часто применяют ленточный стопор, который
зажимает непосредственно баллер руля. В гидравлических приводах роль стопора выполняют клапаны, с помощью которых перекрывают трубопроводы. Для ограничения угла перекладки
рулевое устройство имеет ограничители, допускающие перекладку руля на угол не более 35°. Они выполняются в виде выступов на пере руля и ахтерштевне, которые упираются друг р друга при максимальном угле перекладки. Секторные приводы имеют палубные ограничители, в которые
упирается сектор. Все механические рулевые приводы имеют конечные выключатели, которые отключают механизм, прежде чем руль дойдет до упора в ограничители.

Около поста управления главным и вспомогательным приводами устанавливают рулевые указатели — аксиометры, которые показывают угол перекладки руля. На секторе привода или на других деталях также наносят шкалу для определения действительного положения руля.

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-53А | Устройство автомобиля

Какое назначение рулевого управления на автомобиле?

Рулевое управление – совокупность механизмов автомобиля, обеспечивающих его движение по заданному водителем направлению автомобиля путем поворота управляемых колес. Поворот колес должен осуществляться вокруг одного центра, находящегося в точке пересечения осей всех колес, повернутых на заданный угол, и называемого центром поворота. Только при этом условии колеса будут катиться без проскальзывания. На автомобилях отечественного производства рулевое колесо устанавливается с левой стороны, так как в нашей стране принято правостороннее движение и это обеспечивает водителю лучшую обзорность.

Как устроено и работает рулевое управление автомобиля ГАЗ-53А?

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-5ЗА (рис.139, а) состоит из рулевого механизма (типа глобоидальный червяк – трехгребневой ролик) и рулевого привода. Рулевой механизм 1 расположен в картере 10, закрепленном на раме автомобиля. В картере на валу 2 на роликовых конических подшипниках 15 установлен глобоидальный червяк 14. На втором конце этого вала имеется рулевое колесо 4, находящееся в кабине. Вал проходит в рулевой колонке 3. С червяком в постоянном зацеплении находится трехгребневой ролик 12, установленный на игольчатых подшипниках на оси 13, закрепленной на валу 11 сошки. Картер через маслозаливное отверстие 16 заполняется жидким трансмиссионным маслом и закрывается пробкой.

Рис.139. Рулевое управление автомобиля ГАЗ-53А:
а – общее устройство; б – рулевой механизм.

Рулевой привод состоит из рулевой сошки 5, жестко смонтированной на валу 11. Вторым концом сошка с помощью шарового пальца соединяется с продольной рулевой тягой 6, а она своим вторым концом шарнирно с верхним рычагом 7 поворотной цапфы. К этой же цапфе и цапфе правого колеса жестко крепятся нижние поворотные рычаги 9, шарнирно соединенные с поперечной рулевой тягой 8 с резьбовыми наконечниками, имеющими правую и левую резьбу для регулирования схождения колес.

Работает рулевое управление так. При вращении рулевого колеса червяк 14 поворачивает ролик 12, а так как ось 13 ролика жестко закреплена на валу 11 сошки, то поворачивается и вал сошки, а вместе с ним и сошка 5, передавая усилия через продольную рулевую тягу 6 на верхний поворотный рычаг 7. Левое колесо поворачивается в ту или другую сторону. Одновременно усилие передается через нижние поворотные рычаги и поперечную рулевую тягу на правое колесо. Оба колеса поворачиваются на заданный угол, причем угол поворота внутреннего колеса будет большим, чем наружного.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Передний мост и рулевое управление автомобиля»

автомобиль, вал, колесо, механизм, ролик, рулевой, сошка, тяга, управление, червяк

Смотрите также:

Использование рулевого колеса | Успешный экзамен по вождению

На вашем первом уроке вождения, возможно, первое, что вам нужно будет освоить, — это использование рулевого колеса. Бояться нечего, вы очень быстро к этому привыкнете!

Рулевое колесо используется для управления системой рулевого управления и направлением движения транспортного средства и включает в себя систему рычагов для управления автомобилем через передние колеса. Но в использовании рулевого колеса есть нечто большее, чем думает большинство людей.

Простота гидроусилителя руля

Современные автомобили часто бывают большими и тяжелыми, что затрудняет управление на малых скоростях.

Системы рулевого управления с усилителем были разработаны, чтобы помочь вам легче управлять, особенно при движении с низкой скоростью, делая автомобиль более маневренным и более легким в управлении.

Чтобы проверить правильность работы усилителя рулевого управления, слегка надавите на рулевое колесо при включении двигателя — вы должны почувствовать заметную разницу.Усилитель мощности сделает колесо легким, и колесо будет легче вращаться, если оно работает правильно.

Однако, если рулевое управление становится тяжелым во время этого теста или становится заметно тяжелым во время движения, возникает проблема, требующая профессионального внимания механика.

Как правильно держать руль

Удерживайте колесо в положении «10 к 2» или «без четверти к 3» легким хватом и используйте двухтактный метод управления. То есть не прохождение и не скрещивание рук над рулем, а скольжение и вращение колеса между двумя руками.Это эффективный способ рулевого управления, и при необходимости ваши руки будут находиться рядом со вспомогательными элементами управления.

Никогда не позволяйте рулевому колесу проворачиваться через руки при выпрямлении.

Вы должны всегда управлять рулевым колесом двумя руками, если вы не используете рычаг переключения передач или вспомогательные органы управления другой рукой.

Внутри рулевого колеса современного автомобиля находится подушка безопасности. Они раскрываются при столкновении и надуваются от электрического разряда.

Если ваши руки скрещены на рулевом колесе во время разряда, вы можете получить травмы рук и кистей. Чего-то, согласитесь, следует избегать!

Легкий захват важен для безопасности, так же как и двухтактный метод рулевого управления. Если вы плотно обхватите колесо пальцами и большими пальцами, например, столкнетесь с бордюром или въезжаете в выбоину, вы можете обнаружить, что теряете контроль над рулевым колесом, поскольку оно резко вылетает из вашей хватки. Скорее всего, вы сломаете пальцы или большие пальцы, если будете сжимать колесо пальцами!

Этот сценарий будет редкостью при нормальных условиях вождения, но если вы погрузитесь в вождение по бездорожью, выбоины и камни станут слишком обычным явлением. Берегите пальцы и не допускайте их попадания внутрь рулевого колеса.

Рулевое колесо находится на колонке, которая часто полностью регулируется по высоте, и ее можно задвигать или выдвигать в зависимости от ситуации. Есть также набор вспомогательных органов управления, таких как дворники и индикаторы, которые находятся в пределах легкой досягаемости.На некоторых иномарках рычаг переключения передач может быть установлен на рулевой колонке.

Рулевое управление задним ходом

При включении задней передачи, конечно же, нужно смотреть в заднее стекло, поэтому держать руль двумя руками довольно сложно. Вы можете использовать одну руку, положенную на верхнюю часть рулевого колеса, если вы двигаетесь прямо задним ходом, или двумя руками (одна находится в верхней части рулевого колеса, а другая — ниже по направлению к положению 7 вечера) при рулевом управлении.

Помните, что всегда есть небольшая задержка в воздействии рулевого колеса при движении задним ходом / рулевым управлением, и вы должны практиковаться и помнить, в какую сторону повернуть при движении задним ходом, так как это может сбить с толку начинающего водителя, который часто будет неправильно управлять Кстати, после включения задней передачи.

Это требует практики, но продолжайте в том же духе, у вас все получится.

Использование руля на поворотах дороги

При приближении к правому повороту переместите правую руку вверх по направлению к верхней части колеса (примерно на 1 час на циферблате), готовясь к опусканию для поворота на повороте.

При левом изгибе вы должны подготовиться, подняв левую руку вверх (11 часов на циферблате).

Если вы собираетесь пройти тест по теории, вам понадобится приложение «Тест по теории вождения 4 в 1», которое поможет вам с пересмотром.

В нем есть все, что вам когда-либо понадобится для первого прохождения, включая все последние лицензированные материалы для ревизий DVSA Theory Test — всего за 4,99 фунтов стерлингов!

Загрузите для устройств iOS и Android, нажав на изображение ниже:

Система рулевого управления с усилителем и рулевой механизм · BlueStar Inspections

В системе гидроусилителя вашего автомобиля есть несколько компонентов, которые облегчают поворот и точное управление автомобилем. У старых автомобилей были огромные рули, и для управления системой ручного рулевого управления требовалось много сил. Благодаря технологиям современные автомобили намного легче поворачивать и управлять ими.

Основные компоненты системы рулевого управления с гидроусилителем между рулевым колесом и рулевым механизмом включают само рулевое колесо, рулевую колонку, рулевую муфту, рулевой механизм, шланги рулевого управления с усилителем и насос рулевого управления с гидроусилителем. Обычно система рулевого управления с усилителем была гидравлической, но системы рулевого управления с электроусилителем становятся все более распространенными.Системы рулевого управления с электроусилителем состоят из дополнительных компонентов, включая различные датчики, провода, исполнительные механизмы, двигатели и электронный блок управления.

В транспортных средствах используются три основных типа систем рулевого управления с гидроусилителем: рулевое управление с гидроусилителем (HPS), рулевое управление с гидроусилителем и гидроусилителем (EPHS) и рулевое управление с полностью электрическим усилителем (EPS). И электрический, и электронный усилитель руля относятся к одной и той же системе.

Гидравлический усилитель рулевого управления (HPS) использует гидравлическое давление, создаваемое насосом с приводом от двигателя, известным как насос гидроусилителя рулевого управления, для облегчения движения при повороте рулевого колеса.Насос гидроусилителя рулевого управления приводится во вращение вспомогательным приводом или змеевиком и подает жидкость гидроусилителя под давлением в шланг гидроусилителя рулевого управления, который подает ее на входную сторону клапана управления гидроусилителем рулевого механизма. Жидкость гидроусилителя рулевого управления забирается из бачка для жидкости гидроусилителя рулевого управления, уровень которого поддерживается на соответствующем уровне с помощью шланга гидроусилителя рулевого управления со стороны низкого давления, который возвращает жидкость из коробки передач под гораздо более низким давлением.

HPS имеет много недостатков.Поскольку насос гидроусилителя рулевого управления, установленный на большинстве автомобилей, работает постоянно и все время перекачивает жидкость, он расходует мощность. Эта потраченная впустую мощность приводит к потраченному впустую топливу и увеличению выбросов. Кроме того, эта система подвержена утечкам и шумам и обычно приводит к отказу из-за обрыва ремня.

Электрогидравлическое рулевое управление (EPHS) представляет собой гибрид гидравлического и электрического. В этой системе гидравлический насос получает энергию от электродвигателя, а не от ремня, приводимого в движение двигателем.В EPHS обычные приводные ремни и шкивы, приводящие в действие насос рулевого управления с гидроусилителем, заменены бесщеточным двигателем. Рулевое управление с гидроусилителем приводится в действие этим электродвигателем, что снижает мощность, которую необходимо отбирать от двигателя.

В системе рулевого управления с электроусилителем (EPS) электродвигатель заменяет гидравлический насос, и устанавливается полностью электрическая система рулевого управления с усилителем. Электродвигатель крепится либо к рулевой рейке, либо к рулевой колонке. Электронный блок управления контролирует динамику рулевого управления. EPS часто является предпочтительной системой, поскольку она приводит к лучшей экономии топлива и снижению выбросов.

EPS дает много дополнительных преимуществ. Объем помощи, предоставляемой EPS, легко настраивается в зависимости от типа транспортного средства, скорости движения и даже предпочтений водителя. Еще одним преимуществом является устранение опасности для окружающей среды, связанной с утечкой и утилизацией жидкости гидроусилителя рулевого управления. Кроме того, электрическая помощь не теряется, когда двигатель выходит из строя или глохнет, тогда как гидроусилитель перестает работать, если двигатель останавливается.

Системы рулевого управления с электроприводом или электроприводом также разрабатываются и внедряются. Эти системы устраняют механическую связь между рулевым колесом и системой рулевого управления, заменяя ее чисто электронной системой управления. Эта система освобождает много места на панели инструментов, которое можно использовать для других целей.

В большинстве современных автомобилей используются два основных типа рулевых механизмов: реечный рулевой механизм и рулевой механизм с рециркуляцией шариков.Реечный и шестеренный тип, безусловно, самый распространенный, но рециркулирующий шар все еще используется на некоторых грузовиках и более тяжелых транспортных средствах, и всегда использует рычаг Питмана для передачи движения на рулевую тягу.

Реечный рулевой механизм преобразует рулевое управление водителя в движение передних колес для поворота. В этой системе ведущая шестерня соединена с рулевым валом, что означает, что при повороте рулевого колеса она вращает ведущую шестерню круговыми движениями, а затем перемещает рейку линейным движением.В основном это вращательное движение рулевого колеса, а затем преобразование этого вращательного движения в линейное движение, необходимое для поворота колес. По обеим сторонам рулевой рейки расположены прорезиненные пластиковые сильфоны, которые крепятся к корпусу рейки и подвижной части рейки, чтобы пыль и мусор не попадали в блок рейки и шестерни.

Рулевой механизм с рециркуляцией шариков также преобразует рулевое управление водителя в движение колес для поворота. В этой системе коробка закреплена над червячной передачей, содержащей множество шарикоподшипников.Эти шарикоподшипники обвивают червячный привод и переходят в рециркуляционный канал, а затем обратно в червячный привод. Когда рулевое колесо поворачивается, червячный привод вращается и заставляет шарики прижиматься к каналу внутри гайки. Давление шариков заставляет гайку перемещаться вдоль червячной передачи, которая вращает рычаг Питмана, перемещает рулевую тягу и, в конечном итоге, поворачивает колеса.

Рулевая колонка — это корпус, который надежно удерживает рулевое колесо и вал. Муфта рулевого управления расположена внизу рулевого вала.Это шарнир, который позволяет рулевому колесу вращаться без заедания в колонке из-за того, что первичный вал и рулевая колонка не идеально совмещены и находятся под небольшим углом друг к другу. Муфта рулевого управления соединяет рулевое колесо и вал с рулевым механизмом.

Если ваш автомобиль оснащен гидроусилителем рулевого управления, есть два основных шланга рулевого управления с гидроусилителем: шланг со стороны высокого давления (высокого давления) и шланг со стороны низкого давления (низкого давления). Оба крепятся к стойке и шестерне с помощью латунных фитингов с резьбой.Шланг со стороны высокого давления прикреплен к насосу гидроусилителя рулевого управления с помощью латунного фитинга с резьбой, а шланг со стороны низкого давления скользит по небольшой трубе и фиксируется хомутом. Шланг со стороны высокого давления подает жидкость гидроусилителя рулевого управления к рулевому механизму, чтобы усилить усилитель рулевого управления. По шлангу со стороны низкого давления жидкость под низким давлением подается обратно к насосу и резервуару.

Из-за множества компонентов рулевого управления и рулевого привода с гидроусилителем, а также из-за их связности, проверка этих систем должна быть тщательной.Гидравлические компоненты, включая насос гидроусилителя рулевого управления и шланги, следует проверять на утечки. Ремень рулевого управления с гидроусилителем необходимо проверить на наличие повреждений, трещин, износа и затяжки. Рулевой механизм необходимо проверить на предмет ослабления и утечек. Пыльники сильфонов реечного рулевого механизма необходимо проверить на наличие разрывов и повреждений. Рулевое колесо и колонка должны быть надежно закреплены, а муфта рулевого механизма должна быть плотной, но двигаться свободно и без шума. Компоненты электронного усилителя рулевого управления следует визуально осмотреть на предмет повреждений.

Рулевое управление с гидроусилителем следует управлять как влево, так и вправо во время движения, чтобы проверить, нет ли заеданий, шумов и простоты управления. Система рулевого управления с гидроусилителем и рулевой механизм значительно способствуют безопасной эксплуатации вашего автомобиля. Поручите сертифицированному специалисту ASE осмотреть все компоненты рулевого управления с усилителем и системы рулевого привода вашего автомобиля, как указано выше, не реже одного раза в год.

Системы рулевого управления на 4 колеса (плюсы / минусы и автомобили, у которых они есть)

(Обновлено 9 января 2020 г.)

Система рулевого управления на четыре колеса (или рулевое управление всеми колесами) позволяет водителю поворачивать задние колеса влево или прямо вместе с передними колесами.Не путайте четырехколесную рулевую систему с полноприводным автомобилем, потому что это две разные вещи.

Полный привод просто означает, что все четыре колеса получают мощность от двигателя. Система рулевого управления с четырьмя колесами означает, что вы действительно можете повернуть все четыре колеса с помощью рулевого колеса. Здесь мы сосредоточимся на плюсах и минусах системы рулевого управления задними колесами.

Как работает рулевое управление всеми колесами?

Основная цель рулевого управления всеми колесами — повышение маневренности и устойчивости автомобиля.На низких скоростях (обычно менее 30 или 40 миль в час) задние колеса слегка поворачиваются в направлении, противоположном передним. Это известно как «противофазное рулевое управление» и позволяет автомобилю иметь меньший радиус поворота для большей маневренности.

На более высоких скоростях (обычно более 30 или 40 миль в час) заднее колесо слегка поворачивается в том же направлении, что и передние колеса. Это известно как «синфазное рулевое управление» и позволяет автомобилю быть более устойчивым при повороте на высокой скорости. Автомобиль фактически меньше наклоняется в повороте и из него, так как обе оси разделяют силы поворота, а не только переднюю.

5 главных преимуществ рулевого управления всеми четырьмя колесами

Ниже приведены пять лучших «плюсов» рулевого управления на четыре колеса.

1) Меньший радиус поворота

Система рулевого управления с четырьмя колесами дает вам возможность совершать более крутые повороты с меньшим радиусом, поскольку задние колеса могут поворачиваться в другом направлении, чем передние колеса. Это упрощает маневрирование автомобиля на тесной стоянке, параллельной парковке или выполнение разворотов в местах, недоступных для некоторых автомобилей.

2) Лучшая устойчивость

Если вы хотите получить плавное вождение, это всегда помогает иметь устойчивость вашего автомобиля. Система рулевого управления с четырьмя колесами упрощает управление автомобилем и помогает поддерживать его устойчивость, особенно когда вы едете на высоких скоростях с большим количеством поворотов.

3) Более быстрая реакция рулевого управления

Нет ничего хуже, чем рулевое колесо, которое не сразу реагирует на повороты, которые вы им делаете. Система рулевого управления с четырьмя колесами обеспечивает более быстрый отклик рулевого колеса, чем стандартная система рулевого управления с двумя колесами.Вы сможете более точно определять направление своего движения.

4) Быстрая смена полосы движения

Если вы регулярно ездите по автостраде и постоянно меняете полосу движения или проезжаете мимо других транспортных средств , то система рулевого управления на четыре колеса поможет вам сделать это быстро и эффективно. Вы сможете выезжать на другую полосу движения быстрее и плавнее, чем на большинстве других транспортных средств.

5) Повышенная безопасность

Не всякая машина «едет по рельсам», как Mazda Miata или Chevy Corvette.Если вы когда-нибудь окажетесь слишком быстро для поворота, который вы неправильно оценили, управление задними колесами вызовет меньший крен кузова и может просто уберечь вас от съезда с дороги или сесть в другой автомобиль.

Два главных недостатка рулевого управления на четыре колеса

Ниже приведены два основных недостатка системы рулевого управления на четыре колеса.

1) Повышенный риск неисправности

Система рулевого управления на четыре колеса состоит из множества электронных компонентов и деталей. Все, что нужно, — это дать сбой в работе одного компонента, а затем выйти из строя вся система.

В результате вам, вероятно, потребуется выполнить дополнительное обслуживание системы рулевого управления с четырьмя колесами, чтобы она оставалась в рабочем состоянии. Это не только означает, что вы тратите на это больше времени и денег, но и означает, что вы больше рискуете столкнуться с проблемами с системой во время вождения.

2) Дорогой

Автомобиль с четырехколесной системой рулевого управления будет стоить намного дороже, чем автомобиль с двухколесной системой рулевого управления. Это связано с тем, что четырехколесная система рулевого управления более дорога в производстве и разработке, поскольку она содержит более сложные компоненты, чем двухколесная система рулевого управления.

Полноприводное рулевое управление часто является стандартной функцией многих спортивных автомобилей высокого класса, но для многих других транспортных средств это просто дополнительная функция, так что у вас, по крайней мере, есть выбор решить, стоит ли того дополнительных затрат.

Автомобили с рулевым управлением на все колеса

На самом деле автомобилей с рулевым управлением задними колесами больше, чем думает большинство людей. Вот некоторые из наиболее примечательных, старые и новые, где управление задними колесами было опцией или входило в стандартную комплектацию автомобиля.

Acura RLX
Acura TLX
Audi A6
Audi A7
Audi A8
Audi Q7
BMW 5 серии
BMW 7 серии
BMW 8 серии
BMW 8 Series

0 GMC Sierra 1500 Denali

Ferrari 812 Superfast
Ferrari F12
Honda Accord
Honda Prelude
Infiniti Q45
Infinity J30
Lamborghini Aventador
Lamborghini
Lamborghini Aventador
Lamborghini GS 909 Lamborghini 909
Mazda RX-7
Mitsubishi 3000GT
Mitsubishi Galant VR-4
Nissan 300ZX
Nissan Skyline R34 GT-R
Porsche 911
Porsche 991
Porsche Cayenne Cam
Toyota Celica

Рулевая колонка

Погрузка

Автомобильная рулевая колонка — это устройство, предназначенное в первую очередь для соединения рулевого колеса с рулевым механизмом путем передачи входного крутящего момента водителя от рулевого колеса.
Рулевая колонка может выполнять и другие второстепенные функции:

Управление рассеиванием энергии при лобовом столкновении;
обеспечивает монтаж: многофункционального переключателя, замка колонки, проводки колонки, кожуха (ей) колонки, переключателя коробки передач, манометров или других инструментов, а также гидравлического или электродвигателя и редукторов, имеющихся в рулевом управлении с усилителем
предлагает регулировку по высоте и / или длине в соответствии с предпочтениями водителя в сиденье

Рулевая колонка состоит из разборного корпуса, в котором находится разборный вращающийся вал.В качестве меры безопасности рулевая колонка спроектирована таким образом, чтобы разрушиться в случае лобового столкновения. Если рулевая колонка разрушилась, ее необходимо заменить. Рулевой вал представляет собой компонент из двух или более частей, расположенный внутри рулевой колонки. Он поддерживается в верхней и нижней части рулевой колонки подшипниками. Корпус рулевой колонки может также содержать компоненты переключения передач.
В обычных дорожных автомобилях рулевая колонка используется для крепления нескольких аксессуаров. Переключатель указателей поворота, переключатель затемнения фар, переключатель стеклоочистителя и переключатель зажигания могут быть расположены на рулевой колонке или внутри нее.Обслуживание рулевой колонки обычно требует снятия этих компонентов. При снятии рулевой колонки для обслуживания необходимо соблюдать осторожность. Колонну нельзя ронять, опираться на нее или подвергать ударам по обоим концам. Внутренние компоненты колонны могут отслоиться, что приведет к частичному разрушению колонны.

Для автогонок, в которых сотые доли секунды могут означать разницу между поул-позицией или прорезью сетки в середине поля, способность автомобиля управлять автомобилем имеет первостепенное значение.Система рулевого управления дает водителю первое представление о том, насколько хорошо автомобиль управляется. Рулевая колонка является важным звеном в цепи событий, когда поворот рулевого колеса поворачивает колеса автомобиля. Колонка соединяется с рулевым колесом одним концом, а рейка и шестерня — другим. Это означает, что рулевая колонка тянется от края кабины до передней переборки аварийного отсека.

Детали рейки и шестерни рулевой колонки дорожных автомобилей (карбюратор.com)

Все очень просто: когда водитель поворачивает рулевое колесо, колонка вращает ведущую шестерню, а рейка перемещается в сторону. Тяги приводятся в действие, переключают колеса. Тяги используются для соединения рулевого механизма с поворотным кулаком. Концы поперечной рулевой тяги выполнены в виде шара и гнезда, которые позволяют поперечной рулевой тяге изгибаться вверх и вниз при движении передней подвески. Стяжные шпильки следует проверять на предмет чрезмерного движения, разрывов уплотнений консистентной смазки или любого видимого износа.У вас не должно быть возможности сломать узел шара и гнезда рулевой тяги, пытаясь сжать его вручную. Любое движение шара и гнезда внутрь следует рассматривать как чрезмерный износ.

Рейка рулевой колонки в сборе

Анимация реечной передачи

Концы поперечной рулевой тяги имеют конструкцию с шариком и втулкой, которая позволяет поперечной рулевой тяге изгибаться вверх и вниз при движении передней подвески

Во многих современных автомобилях используются реечные механизмы рулевого управления, в которых рулевое колесо вращает ведущую шестерню; шестерня перемещает рейку, которая представляет собой линейную шестерню, которая входит в зацепление с шестерней, преобразуя круговое движение в линейное движение вдоль поперечной оси автомобиля (движение из стороны в сторону).Это движение передает крутящий момент рулевого управления на шкворень управляемых колес через рулевую тягу и короткое плечо рычага, называемое рулевым рычагом.

Реечная конструкция имеет преимущества большой степени обратной связи и прямого «ощущения» рулевого управления; он также обычно не имеет люфта или люфта. Вот почему эта система является первым выбором гоночных дизайнеров. Недостатком является то, что ее нельзя регулировать, поэтому, когда она изнашивается и образует ресницы, единственным выходом из нее является замена.

Рулевая колонка с высокими эксплуатационными характеристиками изготовлена в основном из углеродного волокна или высококачественной стали, титана и алюминия и состоит из двух труб.Они связаны между собой шарниром равных угловых скоростей, который гарантирует, что две части движутся с одинаковой скоростью. Он также обеспечивает высокую жесткость и низкое трение. Если есть слишком большое трение или недостаточная жесткость, это отрицательно повлияет на то, как водитель сможет управлять автомобилем.

в Формуле 1 и некоторых других классах колонка оснащена электрическим разъемом, который соединяет электронику рулевого колеса с электронным блоком управления через жгут проводов. Этот конец колонки также имеет быстроразъемное соединение, что означает, что водитель может в спешке снять рулевое колесо. Есть правило FIA, которое гласит, что пилот F1 должен иметь возможность выйти из машины за пять секунд, поэтому быстрое отключение очень важно.

Рулевая колонка с гидроусилителем

На конце рулевой рейки колонки используется шлицевое соединение, соединяющее их вместе, затем оно соединяется с клапаном рулевого управления с гидроусилителем и затем с шестерней. Насос гидроусилителя рулевого управления обеспечивает гидравлическое давление, используемое для поддержки рулевого управления.Насос гидроусилителя рулевого управления приводится в действие шестерней, прикрепленной к коленчатому валу. Шестерня насоса рулевого управления с гидроусилителем вращает лопаточный узел внутри кольца насоса, расположенного внутри насоса. Давление создается за счет сжатия жидкости между лопатками и поверхностью кольца насоса. Выходное давление насоса поддерживается клапаном регулирования расхода, который содержит внутренний предохранительный клапан. Используются два типа насосов гидроусилителя рулевого управления: погружные и непогружные. Оба они похожи в работе, с той лишь разницей, что используется тип резервуара для жидкости.Насос погружного типа содержит насос и резервуар для жидкости в одном блоке. В непогруженном состоянии используется удаленный резервуар для жидкости для насоса.

Без гидроусилителя рулевого управления, в котором в гоночной среде используется гидравлическая система высокого давления, водителю пришлось бы работать с рулевым управлением в два раза тяжелее.
В некоторых современных дорожных автомобилях вместо гидроусилителя руля в помощь водителю используется электродвигатель. Рулевое управление с электроусилителем предназначено для использования электродвигателя для уменьшения усилия за счет помощи водителю.Большинство систем EPS имеют переменную помощь, которая обеспечивает большую помощь при уменьшении скорости автомобиля и меньшую помощь со стороны системы во время высокоскоростных ситуаций. EPS более эффективен, чем рулевое управление с гидроусилителем, поскольку электродвигатель рулевого управления с электроусилителем должен оказывать помощь только при повороте рулевого колеса, тогда как гидравлический насос должен работать постоянно. В EPS уровень помощи легко настраивается в зависимости от типа транспортного средства, скорости движения и даже предпочтений водителя. Дополнительным преимуществом является устранение опасности для окружающей среды, вызванной утечкой и утилизацией жидкости гидроусилителя рулевого управления.

Еще одно требование к конструктору рулевой колонки Формулы 1 — это компонент, установленный FIA. Это алюминиевая труба для разрушения. Они должны выполнить испытание на раздавливание, в ходе которого они бросают груз на конец рулевой колонки и измеряют замедление. Пиковое замедление должно быть менее 80 г при аварии.

Из соображений безопасности все современные автомобили оснащены складной рулевой колонкой (энергопоглощающей рулевой колонкой), которая разрушается при сильном лобовом ударе, чтобы избежать чрезмерных травм водителя. Неразборные рулевые колонки очень часто пронзают водителей при лобовых авариях. У Audi есть система убирающихся колес под названием procon-ten. Procon-ten — это запатентованная система ограничения безопасности, используемая немецкими автопроизводителями с 1986 до середины 1990-х годов. Audi была одним из последних немецких производителей, которые использовали подушки безопасности в своих автомобилях, в основном из-за высокой надежности и рентабельности технологии, которую они торговали как «procon-ten». Разборные рулевые колонки изобрела Бела Бареный.

На изготовление рулевой колонки Формулы-1 уходит около десяти часов, и на каждую гонку команда берет с собой три или четыре запасных части. Они проверяются после прохождения 1500 км и обслуживаются после 3000 км / сек. Типичное обслуживание включает полную разборку с последующей проверкой на трещины критически важных для безопасности деталей. Затем он будет повторно собран — с новыми деталями, где это необходимо — и, наконец, испытан на испытательном стенде, прежде чем будет разрешен для использования в схеме.

Разработав легкую, жесткую, но надежную конструкцию, рулевую колонку меняют нерегулярно.Тем не менее, проводятся частые проверки конструкции, и новая конструкция будет введена в действие, если монокок изменится в достаточной степени.

Технические характеристики рулевой колонки Formula 1:
Длина: прибл. 950 мм
Диаметр: прибл. 35 мм
Материал: углеродное волокно, титан, сталь, алюминий

10.4 Рулевое управление:
10.4.1 Любая система рулевого управления, допускающая повторную центровку более двух колес, не разрешена.
10.4.2 Системы рулевого управления с усилителем не должны иметь электронного управления или электрического привода. Никакая такая система не может выполнять какие-либо функции, кроме уменьшения физических усилий, необходимых для управления автомобилем.
10.4.3 Никакая часть рулевого колеса или колонки, ни какая-либо часть, прикрепленная к ним, не может быть ближе к водителю, чем плоскость, образованная всей задней кромкой обода рулевого колеса. Все детали, прикрепленные к рулевому колесу, должны быть установлены таким образом, чтобы свести к минимуму риск получения травмы в случае контакта головы водителя с какой-либо частью колеса в сборе.
10.4.4 Рулевое колесо, рулевая колонка и рулевая рейка в сборе должны пройти испытание на удар, подробности процедуры испытания можно найти в Статье 16.5.
16.6 Краш-тест рулевой колонки:
Детали, указанные в Статье 10.4.4, должны быть установлены на типовой испытательной конструкции; любые другие части, которые могут существенно повлиять на результат испытания, также должны быть установлены. Испытательная конструкция должна быть прочно прикреплена к земле, и твердый объект массой 8 кг (+1% / — 0), движущийся со скоростью не менее 7 метров в секунду, будет проецироваться в нее.
Объект, используемый для этого теста, должен быть полусферическим диаметром 165 мм (+/- 1 мм).
Для испытания центр полусферы должен касаться конструкции в центре рулевого колеса вдоль той же оси, что и основная часть рулевой колонки.
Во время испытания поражающий объект не может поворачиваться ни по одной оси, и испытательная конструкция может поддерживаться любым способом при условии, что это не увеличивает ударопрочность испытываемых частей.
Сопротивление испытательной конструкции должно быть таким, чтобы во время удара максимальное замедление объекта не превышало 80 г в течение более чем совокупных 3 мс, это измеряется только в направлении удара.
После испытания вся значительная деформация должна быть в рулевой колонке, а механизм быстрого разъединения рулевого колеса должен продолжать нормально работать.

Здесь вы можете узнать больше о рулевом колесе и технике управления.

Вернуться к началу страницы

Геометрия рулевого управления

Геометрия рулевого управления Ackerman

В обычном автомобиле два задних колеса закреплены на указывать прямо, в то время как передние два колеса должны повернуться под разными, но совпадающими углами. Чтобы добиться правильного углы передних колес, автомобили обычно используют четырехрычажную навеску в качестве показано ниже. Контакты в $ A $ и $ B $ называются шкворни (обычно шаровые опоры в современных cars), тяга $ CD $ называется рулевой тяги , а тяга Штанги $ AD $ и $ BC $ называются рулевой тяги . К правильно подобрав длину тяг, автомобиль рулевое управление автоматически производит почти правильно подобранные углы передних колес для идеального поворота с любым радиусом кривизна.

анимация этикетки перезагрузить

Угол смещения поворотной оси: $ \ theta = $ °

Регулируемая геометрия рулевого управления Ackerman. График показывает радиус кривизны двух передних колес как функция смещения стойки $ d $.

Трехколесная техника с двумя задними и одним задним колесами. передний ( дельта или трехколесный велосипед конфигурации) избежать необходимости сложного рулевого управления геометрии, что побудило Карла Бенца использовать эту систему в первый в мире автомобиль.

4 серия 9 сезона лучших Gear представил сегмент на Reliant Робин, трехколесный автомобиль, произведенный в 1970-х годах в Объединенное Королевство. Этот эпизод Top Gear ясно демонстрирует некоторые из причин, по которым одноколесные системы рулевого управления автомобили не достигли длительного коммерческого успеха.

Трехколесный автомобили пользовались большой популярностью у британских производителей в 1960-е и 1970-е годы. А также одноколесные передние такие модели, как Reliant Robin, также производились автомобили с одинарным задним колесом (головастик конфигурация). Примером этого является самый маленький серийный автомобиль из когда-либо созданных, Peel 50, показан в другом Top Gear эпизод (серия 10, серия 3).

Рулевое колесо заблокировано во время вождения? (Вот что делать)

Последнее обновление 18 декабря 2020 г.

Для большинства автомобилистов мало что может быть ужаснее, чем блокировка рулевого управления во время вождения.С небольшим предупреждением или без него вы внезапно не можете управлять своей машиной. К счастью, автомобильные системы рулевого управления спроектированы таким образом, чтобы значительно снизить вероятность этого душераздирающего события.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

В этой статье мы обсудим два режима отказа рулевого управления. Отказ, при котором усилие рулевого управления внезапно становится очень затруднительным. И провал, когда колесо вообще нельзя повернуть ни в одну из сторон.

Каждый тип отказа может привести к тяжелой аварии с возможностью гибели людей. Во-первых, давайте обсудим некоторые связанные технологии рулевого управления.

Системы рулевого управления с усилителем

Кредит: Как работает автомобиль

Сегодня все легковые автомобили, включая пикапы, оснащены усилителем рулевого управления. Система этого типа, невидимая для водителя, снижает усилие на рулевом колесе, позволяя относительно легко поворачивать тяжелые автомобили. В настоящее время используются два типа систем рулевого управления с усилителем.

Гидравлический

Присутствующий в основном в старых автомобилях, первая система, которую мы обсудим, использует насос с приводом от двигателя.Этот насос приводится в действие одним из дополнительных ремней, обычно на передней части двигателя.

Включает резервуар для необходимой гидравлической жидкости (масла). Уровень масла в этом резервуаре необходимо периодически проверять. Когда двигатель работает, эта жидкость по гибким шлангам перекачивается в механизм, называемый рулевой рейкой.

Рулевая рейка преобразует поворот рулевого колеса водителем в механическое движение, определяющее направление движения передних колес. Рулевое колесо имеет вал (рулевую колонку), соединенный со стойкой.Стойка имеет стальные рычаги, соединенные с передней подвеской, которые обеспечивают управление автомобилем.

Электрический

Второй тип рулевого управления с усилителем имеет электрический привод. Эта система является неотъемлемой частью рулевой рейки и помогает рулевым движениям передней подвески, аналогично насосной системе с ременным приводом. В нем гораздо меньше компонентов и он не требует обслуживания в течение всего срока службы автомобиля.

В некотором смысле эти системы рулевого управления с усилителем взаимодействуют между вашими руками на руле и направлением движения вашего автомобиля. По этой причине проблемы с усилителем рулевого управления, хотя и редкие, могут вызвать блокировку рулевого колеса. Подробнее об этом чуть позже.

Связано: Гидравлическое рулевое управление против электроусилителя

Системы предотвращения кражи системы рулевого управления

Ни одно обсуждение блокировки рулевого колеса не будет полным без краткого обсуждения систем предотвращения краж системы рулевого управления.

В конце шестидесятых годов производители автомобилей начали устанавливать на свои автомобили устройства блокировки рулевого колеса.Когда вы покупали машину, в ней была такая система; это был не вариант. Свидетельством этого механизма был выключатель зажигания с ключом, перенесенный на рулевую колонку из ее бывшего места в приборной панели. Некоторым это новое место показалось немного неудобным.

Когда двигатель выключается и ключ вынимается из замка зажигания, механизм замка автоматически вставляет закаленный стальной штифт в фиксатор в рулевой колонке. Этот штифт предотвращает вращение колеса до тех пор, пока ключ не будет повторно вставлен в замок зажигания и зажигание не будет включено.

На некоторых моделях колесо нужно было повернуть влево или вправо на 30–45 градусов, чтобы зафиксировать замок. Такое расположение может стать ошеломляющим сюрпризом для любого потенциального вора, подключающего к вашей машине проводку. Он спускался по дороге, пытался повернуть, и колесо, без сомнения, закрывалось, внезапно прекращая кражу и, возможно, разрушая ваш автомобиль.

Установленные на стойке переключатели зажигания и соответствующие замки рулевого колеса исчезли из большинства автомобилей примерно в 2007 году. На автомобилях начали появляться переключатели зажигания, расположенные на приборной панели, и кнопочные системы запуска без ключа.

Но для некоторых автомобилей блокировка рулевого колеса все еще остается частью противоугонной функции.

См. Также: Общие проблемы с иммобилайзером двигателя

Отказы системы рулевого управления с гидроусилителем и блокировка рулевого управления

Системы рулевого управления с усилителем работают безотказно. Но отказ может вызвать внезапное значительное увеличение усилия рулевого управления. Это может быть особенно неприятно на очень малых скоростях или при торможении.

Практически любой водитель, удивленный повышенной жесткостью движений колес, может быстро потерять контроль.

Представьте, что вы поворачиваете на крутом повороте в условиях интенсивного движения, и внезапно усилие рулевого управления резко возрастает. В условиях движения вокруг вас может быть невозможно быстро восстановить контроль над автомобилем. Это может привести к несчастному случаю столкновения.

Причины отказа усилителя рулевого управления

Несколько событий могут привести к тому, что гидроусилитель рулевого управления не работает. Эти четыре режима отказа относятся к системам, в которых используется насос с приводом от двигателя.

Неисправность ремня насоса гидроусилителя рулевого управления. Если ремень привода насоса сломается или начнет проскальзывать, вал насоса не будет вращаться и усилие рулевого управления резко возрастет.
Разрыв шланга гидроусилителя рулевого управления. Это вызовет быструю потерю жидкости и, как следствие, увеличение усилия рулевого управления.
Слишком низкий уровень жидкости усилителя рулевого управления. Падение уровня жидкости ниже критической точки может привести к прекращению работы насоса. Это приведет к увеличению усилия рулевого управления.
Заклинивание насоса гидроусилителя рулевого управления (внезапная остановка). Это вызвано загрязнением жидкости или внутренним отказом, а также внезапным увеличением усилия рулевого управления.

Системы рулевого управления с электрическим приводом имеют меньше режимов отказа гидравлической системы, которые могут вызвать проблемы с рулевым управлением. Однако следующие проблемы могут привести к блокировке рулевого колеса с этими системами:

Отказ электропитания рулевого управления с усилителем. Износ или обрыв провода питания могут нарушить работу усилителя рулевого управления. Усилие рулевого управления внезапно возрастет.
Внутренняя неисправность встроенной гидравлической системы в рулевой рейке. Усилие рулевого управления внезапно увеличится.

Признаки надвигающейся блокировки рулевого колеса

Для насосных систем несколько вещей могут предупреждать о надвигающейся блокировке рулевого колеса.

Проскальзывание ремня может привести к включению контрольной лампы на приборной панели, если ремень гидроусилителя рулевого управления также приводит в движение генератор.
Проскальзывание ремня может немедленно сообщить вам визгом (или чириканьем) при запуске двигателя или повороте рулевого колеса.
Выход из строя гидравлического шланга может предшествовать утечке. Если вы заметили капли красной или коричневой жидкости на месте парковки, это может быть утечка из неисправного шланга. Или сам насос может протекать. Кроме того, обнаружение низкого уровня жидкости рулевого управления с гидроусилителем в резервуаре насоса может быть предупреждением о проблемах утечки жидкости.
С возрастом поверхностные трещины в шлангах, особенно на металлических фитингах или рядом с ними, также могут быть предупреждением о надвигающемся разрыве.
Стареющий насос, который находится рядом с точкой заедания, может перегрузить приводной ремень и вызвать его визг.Если ремень натянут, чтобы исправить это проскальзывание, но он по-прежнему визжит, вскоре может последовать полный отказ насоса.

Совет по обслуживанию

Многие мастерские по ремонту и замене масла предлагают услуги по промывке гидроусилителя руля и замене жидкости. Эта процедура помогает удалить частицы износа и шлам, которые могут повредить насос. Это также обеспечивает свежую жидкость для всей системы.

Это простой шаг, который может продлить срок службы вашей системы рулевого управления с усилителем. Стоимость этой услуги колеблется в пределах 75–100 долларов.

См. Также: Затраты на ремонт гидроусилителя рулевого управления

Механические неисправности рулевой рейки и блокировка рулевого управления

Помимо отказов, связанных с гидроусилителем рулевого управления, сама рулевая рейка со временем может изнашиваться. При таком износе на металлической рейке может образоваться металлический мусор, который будет препятствовать вращению соответствующей ведущей шестерни.

Результатом будет заметно повышенное сопротивление повороту. Это состояние необходимо исправить, чтобы снизить риск полной блокировки рулевого колеса в какой-то момент в будущем.

Что делать в случае отказа гидроусилителя рулевого управления

Будь то неисправность рулевого управления с гидроусилителем или механическая неисправность рейки, такая неисправность очень затруднит поворот рулевого колеса. Но его можно повернуть, и, если быстро отреагировать, можно избежать аварии.

Итак, рулевое управление внезапно становится очень жестким. Что вы должны сделать?

Крепко возьмите руль обеими руками. Хотя это требует больших усилий, вы все равно можете управлять автомобилем.
Переведите автомобиль на обочину и остановитесь. Нажмите кнопку аварийного мигания. Адреналин может качать, так что успокойся.
Обратитесь за помощью. Если в относительно безопасном месте, вызовите эвакуатор, чтобы доставить его в ремонтную мастерскую. Если в опасной ситуации позвоните по номеру 911, вам доставят полицейский крейсер. На обочине автострады позади вас остановился полицейский крейсер с мигающими огнями, что повысит безопасность вашей ситуации.

Примечание: Вы можете подумать: «Эй, я могу поехать домой; он просто жестко рулит ».Жесткое рулевое управление затруднит быстрое реагирование на чрезвычайные ситуации. Вызов буксировки — действительно самый безопасный шаг.

Что делать в случае полной блокировки рулевого колеса

Поскольку системы блокировки рулевой колонки могут выйти из строя, такие системы могут непреднамеренно вызвать мгновенную блокировку рулевого управления, хотя это случается крайне редко. При таких сбоях управлять автомобилем вдруг станет невозможно.

Рулевое управление может блокироваться при движении по прямой или в повороте. Это зависит от конструкции фиксатора на рулевой колонке вашего автомобиля.

В этом случае выполните следующие действия:

Немедленно остановите машину. Возможно, вам придется остановиться на полосе движения, поэтому немедленно включайте аварийные мигалки.
Не паникуйте. Если вы не можете безопасно выехать на обочину шоссе, оставайтесь в машине и наберите 911. Объясните свою ситуацию и местонахождение диспетчеру и немедленно обратитесь за помощью.Не снимайте ремни безопасности для максимальной защиты в случае столкновения вашего автомобиля с другим транспортным средством.
Если безопасно, выйдите из автомобиля. Если встречный поток полностью разошелся, выйдите из машины и быстро перейдите к ближайшей обочине. Соблюдайте особую осторожность, особенно если на борту есть дети.

Будем надеяться, что вы никогда не столкнетесь с блокировкой рулевого колеса за рулем автомобиля.

Вождение автомобиля с изношенными деталями рулевого управления и подвески

Компоненты рулевого управления могут быть повреждены на неровной дороге, погнуты из-за ударов по бордюрам или просто износятся от продолжительной эксплуатации. Поскольку системы рулевого управления жизненно важны для управления автомобилем и общей безопасности его пассажиров, любой износ компонентов системы рулевого управления следует устранять как можно скорее. Однако иногда качественный ремонт просто не входит в бюджет. Как долго вы можете ждать замены детали после появления легких симптомов, таких как скрежет, прежде чем начнутся проблемы с рулевым управлением? Давайте посмотрим на некоторые из этих более уязвимых компонентов под автомобилем в реечной системе рулевого управления.

Можно ли водить машину с плохими рулевыми тягами?

Тяги — это компоненты рулевого управления, которые удерживают передние колеса вровень с рулевым колесом и помогают поворачивать колеса, когда водитель поворачивает рулевое колесо.Симптомами изношенной или поврежденной рулевой тяги являются лязгающие звуки при повороте, люфт в рулевом колесе, неравномерный износ шин и буксование автомобиля в сторону.

Хотя эти симптомы кажутся незначительными неудобствами, даже при простом износе шин автомобиль теряет тормозную мощность. В худшем случае, когда рулевая тяга полностью выйдет из строя, колесо вырвется из рулевого механизма, что приведет к потере способности управлять автомобилем. При первых признаках износа рулевых тяг рулевое управление уже подвергается опасности, и управлять автомобилем становится небезопасно.Изношенную / неисправную рулевую тягу следует немедленно заменить.

Можете ли вы водить машину с плохими рычагами стабилизатора поперечной устойчивости?

Тяги стабилизатора поперечной устойчивости помогают предотвратить чрезмерный наклон во время поворотов и поддерживать устойчивость автомобиля, соединяя стабилизатор поперечной устойчивости, также известный как стабилизатор или стабилизатор поперечной устойчивости, с компонентами подвески. Симптомами изношенной тяги стабилизатора поперечной устойчивости являются стук на неровной дороге и люфт стабилизатора поперечной устойчивости при осмотре деталей подвески.

Наихудший сценарий для чрезвычайно изношенной тяги стабилизатора поперечной устойчивости — это полное отделение стабилизатора поперечной устойчивости от системы, что приведет к чрезмерному наклону автомобиля на поворотах, что снижает устойчивость. Можно по-прежнему управлять транспортным средством со сломанными поперечными рычагами, но характеристики управляемости пострадают, поэтому будьте осторожны, двигаясь по асфальтированным дорогам, медленно выполняя повороты и избегая высокоскоростных автомагистралей и / или межштатных автомагистралей, требующих смены полосы движения. Однако настоятельно рекомендуется как можно скорее заменить сломанные звенья стабилизатора поперечной устойчивости.

Можно ли ездить с плохими втулками?

Втулки

действуют как амортизатор между деталями и регулируют количество движений в шарнирах, уменьшая дорожный шум, вибрацию и жесткость.Симптомами изношенных втулок являются стук или царапание, неравномерный износ шин, а также снижение управляемости и тормозной реакции.

В худшем случае, когда втулки полностью выйдут из строя, детали подвески и рулевого управления будут контактировать между металлами, что может вызвать повреждение или изгиб. Слегка изношенная втулка не сделает автомобиль непригодным для движения, но поскольку замена деталей рулевого управления и подвески может быть дорогостоящей, важно устанавливать новые втулки при первых признаках износа. При обнаружении металлолома немедленно замените втулку.

Можно ли водить машину с плохими шаровыми опорами?

Шаровая опора действует как шарнир между колесами и подвеской, позволяя управлять автомобилем и обеспечивая комфортную езду. Симптомами изношенного шарового шарнира являются лязгающие звуки, чрезмерная вибрация рулевого вала, занос автомобиля в любом направлении и неравномерный износ шин.

В худшем случае, когда шаровой шарнир полностью ломается, колесо может свободно двигаться в любом направлении, вызывая полную потерю рулевого управления, а также повреждение всего, что касается освобожденного колеса, которым часто является крыло и / или другое детали рулевого управления и подвески.Из-за риска повреждения, которое может произойти из-за сломанного шарового шарнира, автомобили с признаками изношенных шаровых шарниров следует немедленно доставить для проверки и заменить изношенные шаровые шарниры.

Можете ли вы водить машину с плохими рычагами?

Рычаг управления соединяет подвеску с конструкцией автомобиля, позволяет колесам двигаться вверх и вниз, предотвращая движение вперед и назад. Симптомы плохого рычага управления — это стук или лязг, или автомобиль отклоняется в сторону при движении по неровностям или во время резкого ускорения.Рычаг управления содержит шаровой шарнир и втулки, поэтому одинаковые симптомы для обоих относятся и к рычагам управления.

В худшем случае, когда рычаг управления ломается в тяжелых дорожных условиях, что, в свою очередь, освобождает колесо, вы рискуете полностью потерять управление. При обнаружении каких-либо признаков повреждения рычага управления немедленно доставьте автомобиль для проверки.

Когда дело доходит до компонентов рулевого управления и подвески, управление автомобилем является приоритетом номер один для безопасности тех, кто находится в автомобиле и на дороге.Вы никогда не захотите игнорировать любые изменения в звуках, комфорте езды или рулевом управлении, поскольку они могут быть признаками начала проблем, которые могут привести к катастрофическим сбоям. Поэтому, когда вам нужно заменить компоненты рулевого управления и подвески на вашем автомобиле, обратитесь в Delphi Technologies за рулевым управлением и подвеской для ваших автомобильных запчастей.

Назначение рулевого привода: Рулевое управление. Назначение и устройство

Рулевое управление. Назначение и устройство

Назначение рулевого управления

Устройство рулевого управления

Видео: Рулевое управление

Рулевой привод

Рулевой привод с зависимой подвеской автомобиля

Рулевой привод с независимой подвеской

Рулевой привод автомобиля.

Рулевой привод

Требования к рулевому приводу

Основные параметры рулевого привода

Классификация рулевых приводов

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Назначение и устройство рулевого управления

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рекламные предложения:

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Рулевое управление назначение устройство принцип действия

Назначение рулевого управления

Устройство рулевого управления

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Устройство системы рулевого управления

Виды рулевого управления

Требования к рулевому управлению автомобиля

Особенности правостороннего и левостороннего руля

Рулевые приводы

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-53А | Устройство автомобиля

Смотрите также:

Использование рулевого колеса | Успешный экзамен по вождению

Простота гидроусилителя руля

Как правильно держать руль

Рулевое управление задним ходом

Использование руля на поворотах дороги

Система рулевого управления с усилителем и рулевой механизм · BlueStar Inspections

Системы рулевого управления на 4 колеса (плюсы / минусы и автомобили, у которых они есть)

Как работает рулевое управление всеми колесами?

5 главных преимуществ рулевого управления всеми четырьмя колесами

1) Меньший радиус поворота

2) Лучшая устойчивость

3) Более быстрая реакция рулевого управления

4) Быстрая смена полосы движения

5) Повышенная безопасность

Два главных недостатка рулевого управления на четыре колеса

1) Повышенный риск неисправности

2) Дорогой

Автомобили с рулевым управлением на все колеса

Рулевая колонка

Анимация реечной передачи

Рулевая колонка с гидроусилителем

Геометрия рулевого управления

Геометрия рулевого управления Ackerman

Рулевое колесо заблокировано во время вождения? (Вот что делать)

Системы рулевого управления с усилителем

Гидравлический

Электрический

Системы предотвращения кражи системы рулевого управления

Отказы системы рулевого управления с гидроусилителем и блокировка рулевого управления

Причины отказа усилителя рулевого управления

Признаки надвигающейся блокировки рулевого колеса

Механические неисправности рулевой рейки и блокировка рулевого управления

Что делать в случае отказа гидроусилителя рулевого управления

Что делать в случае полной блокировки рулевого колеса

Вождение автомобиля с изношенными деталями рулевого управления и подвески

Можно ли водить машину с плохими рулевыми тягами?

Можете ли вы водить машину с плохими рычагами стабилизатора поперечной устойчивости?

Можно ли ездить с плохими втулками?

Можно ли водить машину с плохими шаровыми опорами?

Можете ли вы водить машину с плохими рычагами?

Добавить комментарий Отменить ответ