Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Наше основное внимание сегодня будет сконцентрировано исключительно на современной конструкции рулевых механизмов для легковых автомобилей – реечных. А установленный в немалой их доле гидравлический усилитель насколько упрощает управление, настолько же и усложняет обслуживание.

Да-да, настолько, что бывают моменты, когда проще заменить всю рейку в сборе, чем отдать ее в ремонт. Именно с этой задачей к нам на подъемник попал довольно редкий Jeep Patriot.

Внедорожник и вправду редкий – но только не по конструкции: с точки зрения механики его впору использовать как пособие по устройству автомобиля.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Кратко об устройстве

Прежде чем начать диагностировать рейку, стоит разобраться, как она устроена. Представьте себе две шестерни, одну из которых разрезали и развернули в ровную ленту с зубьями.

К оставшейся круглой шестерне подсоединили вал с рулевым колесом, а к ленте – тяги, которые сочленили с поворотными кулаками колес. По сути, это всё – здесь можно останавливать введение в базовое устройство.

Но будем последовательны.

Пара «шестерня-рейка» помещена в цилиндрический корпус. Как уже говорилось выше, к рейке с зубьями подсоединены рулевые тяги. Покрыты эти тяги пыльниками, внутри которых, естественно, заложен смазочный материал, чтобы минимизировать последствия от трения.

Рулевые тяги соединяются с рейкой шарнирно, чтобы снизить ударные нагрузки и создать свободу перемещения. Весь механизм крепится к поперечине кузова в моторном отсеке или, как в нашем случае, к подрамнику передней подвески.

В целом рулевой механизм – живая иллюстрация аксиомы «чем проще – тем надежнее».

Да, мы не сказали еще об одной «мелочи» — это наконечники рулевых тяг, представляющие собой шарнир с приваренным к нему штоком. Наконечник накручивается на рулевую тягу и фиксируется стопорной гайкой.

Существуют конструкции, когда гайка на самом наконечнике разрезная, а после накручивания стягивается болтом наподобие хомута.

И последний вопрос: почему бы рулевую тягу не выполнить одним целым с наконечником? Потому, что благодаря наконечнику возможна регулировка схождения передних управляемых колес. Выкрутил наконечник – схождение увеличилось, вкрутил поглубже – уменьшилось.

Теперь скажем пару слов про усилители рулевого управления. На данный момент основных типов усилителей два: гидравлический и электрический. В гидравлических (ГУР) крутить руль «помогает» жидкость под давлением (чаще всего это трансмиссионное масло), которое создается насосом.

Насос приводится во вращение ремнем от шкива коленвала или же электромотором. В электрических усилителях руля (ЭУР), как несложно догадаться, на помощь водителю приходит электромотор.

Усилитель стоит рассматривать как часть рулевого механизма, поскольку элементы гидравлического усилителя интегрированы в корпус этого механизма.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Пойдем от простого к сложному. Разрушение пыльника довольно быстро приводит шарнир рулевого наконечника в негодность – благо, заменить наконечник не составляет труда. Процедура довольно проста и может быть выполнена даже в «домашних» условиях.

Единственный связанный с этим нюанс, который не сделаешь дома, – это регулировка углов установки управляемых колес. Да-да, как бы вас не уверяли в своем профессионализме работники «гаража и молотка», каждый раз после замены наконечника необходимо выполнять проверку и регулировку углов установки колес.

За непосещение стенда придется расплачиваться как минимум неравномерным износом шин.

Выше мы уже говорили о надежности схемы реечного рулевого механизма – но ведь все не может быть абсолютно хорошо. Есть-таки слабое звено и здесь – пыльники.

Они изготавливаются из мягкого полимера и от довольно незавидных условий работы могут быстро приходить в негодность.

Дальнейшая схема прозрачна и стремительна: вовремя не выявил повреждение пыльника – и вот уже грязь и пыль начали поступать внутрь корпуса рулевого механизма, смазочный материал уже не в силах помочь – и пиши пропало.

Следующий элемент механизма – рулевые тяги. Шарнир рулевой тяги может «застучать» даже при условии целого пыльника, так как на его долю приходятся довольно большие нагрузки ударного характера.

Еще один неприятный отказ, который может произойти неожиданно, – это закусывание зубьев. В этом случае рулевой механизм заклинивает так, что баранку не стронуть ни влево, ни вправо.

Опасность такой неисправности во время движения описывать излишне, а ее причины могут быть разными – это и недостаточное количество смазки, и неправильная регулировка натяга в зубчатом зацеплении, и банальный износ.

На этом возможные проблемы с рулевым механизмом заканчиваются – поломки гидроусилителя мы рассмотрим в отдельной статье о ремонте рейки в ближайшее время. К слову, увеличенный люфт рулевого колеса также может говорить о том, что с рейкой что-то не так.

В конструкции рулевого механизма присутствует упор, который в зависимости от конструкторской фантазии может быть регулируемым или нерегулируемым. Так, если возможность регулировки есть, то подкрутив упор, можно отрегулировать люфт.

Если такой возможности нет, то рейку, возможно, придется заменять или отдавать в ремонт.

Как диагностировать неисправности

Как и в случае с элементами подвески, с рулевым механизмом действует одно правило: если вы заехали на СТО – проверьте сами или попросите более опытного мастера проверить все элементы на наличие поломок, дефектов или износа.

Если же вы нечастый гость сервисов, то стоит проявлять особую внимательность в «выискивании» посторонних звуков при движении и повороте руля.

Правда, при таком, менее точном, методе диагностики ситуация в итоге может сложиться так, как у автора этих строк.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Автомобиль поступил к нам с жалобой на то, что при начале движения слышался постоянный стук, похожий на перекатывающиеся шарики.

Первое, что пришло в голову владельцу, – это «прощание» с подшипником ступицы, который был заменен в тот же день.

Позже, когда стук не унимался, он все-таки отправил автомобиль на диагностику, где выявили болтающийся наконечник рулевой тяги – у него износился шарнир. Хорошо, что автомобиль был заднеприводным, и никто не полез менять ШРУС.

Вывод из сказанного довольно простой: определить неисправность рулевого управления можно во время движения. Исключением может быть лишь ситуация, при которой износ достиг такого масштаба, что шарнир или тяга просто-напросто болтаются. Потому повторюсь, но скажу: слушайте свой автомобиль!

Замена рулевого механизма с гидроусилителем в сборе

Хозяин автомобиля – довольно ответственная личность, а потому при первых признаках неисправности рулевого механизма обратился за помощью.

Мастер взял машину на тест, во время которого выявилось легкое закусывание руля при вращении. Легкое закусывание могло перерасти в ближайшем будущем в заклинивание, поэтому было принято решение заменить рейку в сборе.

Да и времени на ее ремонт у хозяина просто не было, так как автомобиль эксплуатируется каждый день.

Упрощение в инженерии и проектировании – вещь довольно интересная. Так оказалось и в нашем случае: частично силовой агрегат, элементы подвески и рулевая рейка крепятся к подрамнику.

С одной стороны, это на самом деле удобно для сборки автомобиля на конвейере, для вибро- и звукоизоляции кузова и салона и, по идее, должно было быть удобно для снятия и установки рулевого механизма.

Обратной стороной является лишь то, что в заводских руководствах по ремонту операции по снятию и установке чего-либо, смонтированного на подрамник, часто ограничиваются буквально десятком пунктов, где основными являются те, в которых говорится о снятии подрамника в сборе.

Оставшиеся два-три пункта – это уже «Выкрутить болты крепления. Снять рулевой механизм».

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Поразмыслив, наш мастер решил поначалу выйти за рамки правил и демонтировать рейку, не снимая подрамник, а лишь приспустив его на болтах крепления. Идея есть, цель ясна, а потому – в бой!

Перед началом работ мы зафиксировали рулевое колесо строго по центру. Существуют и специальные приспособления, и различные способы для этого. Простой метод – пропустить ремень безопасности через рулевое колесо и застегнуть в замке. Сама же фиксация баранки крайне необходима: внутри рулевого колеса установлены контактное кольцо и датчик угла поворота руля.

Оба они относятся к системе пассивной безопасности автомобиля и отвечают, ни много ни мало, за работу подушек безопасности и системы курсовой устойчивости. Нарушение в установках этих датчиков может привести к некорректной работе системы SRS и/или курсовой устойчивости, что сразу же проявится в светящемся постоянно индикаторе системы на щитке приборов.

Ну а неправильная работа систем может стать причиной аварии.

Итак, мы откинули напольное покрытие и выкрутили соединительный болт вала рулевой колонки и вала шестерни рулевого механизма.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

После этого, зафиксировав рулевое колесо, отвернули гайки крепления и сняли передние колеса.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Затем мы отвернули гайки и отсоединили наконечники рулевых тяг от обоих колес.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Закончив с тягами, мы отсоединили стойки стабилизаторов с обеих сторон.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле? Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

После очень аккуратно, буквально на несколько витков, выкрутили болты крепления подрамника к кузову автомобиля.

Как мы помним, рулевой механизм у нас – с гидроусилителем, а значит, к его корпусу подсоединены трубки магистралей рабочей жидкости.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Не без трудностей мы добрались до соединительных гаек и выкрутили их, отсоединив трубки от корпуса.

Мастер подставил емкость и собрал то небольшое количество вытекающей рабочей жидкости из системы – ее оказалось немного, потому что мы предварительно откачали рабочую жидкость из расширительного бачка насоса гидроусилителя. Теперь ничто не должно было помешать в снятии рулевой рейки.

Но судьба и конструкторы распорядились иначе. Беда заключалась в том, что один из болтов крепления рейки к подрамнику расположен аккурат под кронштейном опоры силового агрегата, а второй – как раз под выхлопным патрубком.

Обычной головки здесь не хватает, а удлиненная не влезает из-за кронштейна. Так были порушены планы и надежды на обход технологического процесса, заданного заводом-изготовителем. Изменение тактики было осложнено тем, что для выкручивания болта крепления злополучной опоры пришлось не просто попотеть, а буквально попариться, как в бане – но мы его победили.

Далее выкрутили болты крепления подрамника к кузову и очень аккуратно приспустили его на высоту открытого доступа к болтам крепления. Рычаги от подрамника при этом не отсоединяли.

Когда болты оказались как на ладони, мастер выкрутил их и с облегчением выдохнул. Рейка была снята и планово отправлена в утиль.

Ее место заняла новая рейка – приятно чистая и гарантированно рабочая.

Установка рулевого механизма в данном случае не имела никаких тонкостей, потому подробно описывать ее никакой нужды нет: все просто устанавливалось в обратной последовательности.

Единственный важный нюанс сборки – это необходимость правильно установить уплотнитель вала шестерни рулевого механизма. В противном случае пыль и грязь с улицы будут просачиваться в салон.

После сборки и подсоединения всех трубок системы гидроусилителя мы заполнили расширительный бачок насоса свежей жидкостью и начали процесс удаления воздуха из системы.

Процесс этот заключается в следующем: при заведенном двигателе нужно вращать рулевое колесо от упора до упора и следить за тем, когда жидкость в бачке перестанет пениться, при необходимости доливая жидкость.

Насос усилителя при этом очень шумит из-за нехватки жидкости и наличия в контуре воздуха, потому длительное время выполнять такую прокачку нельзя – уж слишком высока нагрузка на насос.

У разных производителей прокачку системы выполняют по-разному: единственно правильный для вас метод надо уточнять в руководстве по ремонту. Более предметно мы коснемся этого в статье о ремонте рейки с усилителем.

Внимание к мелочам

Теперь, после изучения механизма рулевого управления и виртуальной замены рулевой рейки, становится окончательно понятно, как много нюансов она в себе таит, и каким затратным может быть ее ремонт.

Можно в третий раз повторить, что нужно внимательно слушать автомобиль – но, пожалуй, лучше сказать, что стоит быть внимательным к мелочам.

Посторонний звук, люфтящий рулевой наконечник, треснувший пыльник – все эти незначительные дефекты могут вылиться в объемное посещение сервиса, а потому стоит уделить им время заранее.

Читайте также:  Ремонт и замена дизельных форсунок на форд транзит

Опрос

А вам приходилось менять рулевую рейку?

Источник: https://www.kolesa.ru/article/ruli-i-slushaj-kak-diagnostirovat-problemy-rulevoj-rejki-i-chem-oni-chrevaty

Рулевой механизм: виды и принципы работы

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

  • Рулевой механизм, ВАЗ, например, – основная часть рулевого управления, которая выполняет следующие функции:
  • — получение усилия от рулевого колеса;
  • — увеличение полученного усилия;
  • — дальнейшая передача усилия на рулевой привод;
  • — возврат руля  в среднее положение после снятия усилия от водителя.

Рулевой механизм ВАЗ, по своей сути, является механическим редуктором (передачей), поэтому главным его параметром считается передаточное число. По типу механической передачи можно различить следующие виды рулевых механизмов: червячный, винтовой и реечный.

 Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Реечный рулевой механизм

Наиболее распространенным типом механизма, которым оборудуются легковые автомобили, является реечный вариант. Включает в себя реечный механизм рулевую рейку и шестерню.

На нижнее окончание вала рулевого колеса устанавливается шестерня, которая заходит в зацеплении с рулевой рейкой. При вращении водителем рулевого колеса, рейка, благодаря зацеплению с шестерней, вращается в нужную сторону.

Вместе с рейкой двигаются и присоединенные к ней рулевые тяги, которые в свою очередь поворачивают колесную пару.

Данный тип рулевого механизма выгодно отличается от других простотой конструкции, высокой жесткостью и большим КПД. Но имеет этот тип механизма и недостатки — он чувствителен к ударным нагрузкам и склонен к вибрации. В большинстве случаев, ввиду своих конструкционных особенностей, реечный механизм ставиться на автомобили с приводом на переднюю пару колес.

 Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Червячный рулевой механизм

Этот вид механизма состоит из червяка, который соединен с валом руля и ролика. Принцип работы: к валу ролика, который находится вне корпуса механизма руля, устанавливается сошка (рычаг), которая связана с рулевыми тягами привода.

Вращая рулевое колесо, происходит обкатывание ролика по глобоидному червяку, качание сошки и последующее перемещение рулевых тяг, чем и достигается поворот колес автомобиля.

Что касается отличий, то червячный механизм менее чувствителен к ударам от подвески и способен обеспечивать большие поворотные углы, что в свою очередь повышает общую маневренность автомобиля.

Однако червячный механизм более сложен в изготовлении и, как следствие, более дорог. К тому же такой тип рулевого соединения имеет много механических соединений, поэтому для его нормальной работы требуется частая регулировка.

Червячный механизм зачастую применяется на автомобилях с повышенной проходимостью. Ранее данный тип механизма ставился на все отечественные легковые авто.

 Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Винтовой рулевой механизм

Этот вид рулевого механизма объединяет в себе следующие элементы: винт, устанавливаемый на вал руля, гайку, движимую по винту, рейку зубчатого типа, нарезанную на гайке, зубчатый сектор и рулевую сошку, которая располагается на валу зубчатого сектора.

Главной особенностью винтового механизма является соединение винта и гайки при помощи шариков, что уменьшает износ рабочей пары. Работа винтового механизма аналогична работе червячного варианта рулевого механизма. При повороте руля происходит вращение винта, который двигает гайку.

Далее гайка через зубчатую рейку передвигает сектор и рулевую сошку.

  1. Такой тип механизма используется на автобусах, тяжеловесных грузовых автомобилях и отдельных легковых авто представительского класса.
  2.  Как устроен рулевой механихм в автомобиле?
  3. Механизм рулевого управлении автомобиля МАЗ:
  4. 1 — сошка; 2 и 17— уплотнительные манжеты; 3 — упорное кольцо; 4 — подшипник вала сектора; 5 — картер; 6 — гайка-рейка; 7 — зубчатый сектор; 8 — регулировочные прокладки; 9 — болт крепления крышки; 10 — нижняя крышка; 11 — подшипник винта; 12 — винт; 13 и 15— направляющие шариков; 14 — шарики; 16 — пробка отверстия для заливки масла; 18 — опорная пластина: 19 — гайка регулировочного винта; 20 — боковая крышка картера: 21 — контргайка; 22 — регулировочный винт.

Источник: http://autoremka.ru/no-rubrik/rulevoy-mehanizm-vidyi-i-printsipyi-rabotyi.html

Рулевое управление :

Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля поворотом передних управляемых колес. Оно состоит из рулевого механизма и рулевого привода. На грузовых автомобилях большой грузоподъемности в рулевом управлении применяют усилитель, который облегчает управление автомобилем, уменьшает толчки на рулевое колесо и повышает безопасность движения.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Схема поворота автомобиля

Рулевой механизм преобразует вращение рулевого колеса в поступательное перемещение тяг привода, вызывающее поворот управляемых колес. При этом усилие, передаваемое водителем, от рулевого колеса к поворачиваемым колесам, возрастает во много раз.

Рулевой привод совместно с рулевым механизмом передает управляющее усилие от водителя непосредственно к колесам и обеспечивает этим поворот управляемых колес на задаваемый угол.

Чтобы совершить поворот без бокового скольжения колес, все они должны катиться по дугам разной длины, описанным из центра поворота О см. рис. При этом передние управляемые колеса должны поворачиваться на разные углы. Внутреннее по отношению к центру поворота колесо должно поворачиваться на угол альфа-В, наружное — на меньший угол альфа-Н.

Это обеспечивается соединением тяг и рычагов рулевого привода в форме трапеции. Основанием трапеции служит балка 1 переднего моста автомобиля, боковыми сторонами являются левый 4 и правый 2 поворотные рычаги, а вершину трапеции образует поперечная тяга 3, которая соединяется с рычагами шарнирно.

К рычагам 4 и 2 жестко присоединены поворотные цапфы 5 колес.

Один из поворотных рычагов, чаще всего левый рычаг 4, имеет связь с рулевым механизмом через продольную тягу 6. Таким образом, при приведении в действие рулевого механизма продольная тяга, перемещаясь вперед или назад, вызывает поворот обоих колес на разные углы в соответствии со схемой поворота.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Схемы рулевого управления

Расположение и взаимодействие деталей рулевого управления, не имеющего усилителя, можно рассмотреть на схеме (см. рисунок).

Здесь рулевой механизм состоит из рулевого колеса 3, рулевого вала 2 и рулевой передачи 1, образованной зацеплением червячной шестерни (червяка) с зубчатым стопором, на вал которого крепится сошка 9 рулевого привода.

Сошка и все остальные детали рулевого управления: продольная тяга 8, верхний рычаг левой поворотной цапфы 7, нижние рычаги 5 левой и правой поворотных цапф, поперечная тяга 6 составляют рулевой привод.

Поворот управляемых колес происходит при вращении рулевого колеса 3, которое через вал 2 передает вращение рулевой передаче 1. При этом червяк передачи, находящийся в зацеплении с сектором, начинает перемещать сектор вверх или вниз по своей нарезке.

Вал сектора приходит во вращение и отклоняет сошку 9, которая своим верхним концом насажена на выступающую часть вала сектора. Отклонение сошки передается продольной тяге 8, которая перемещается вдоль своей оси. Продольная тяга 8 связана через верхний рычаг 7 с поворотной цапфой 4, поэтому ее перемещение вызывает поворот левой поворотной цапфы.

От нее усилие поворота через нижние рычаги 5 и поперечную тягу 6 передается правой цапфе. Таким образом происходит поворот обоих колес.

Управляемые колеса поворачиваются рулевым управлением на ограниченный угол, равный 28-35°. Ограничение вводится для того, чтобы исключить при повороте задевание колесами деталей подвески или кузова автомобиля.

Конструкция рулевого управления очень сильно зависит от типа подвески управляемых колес. При зависимой подвеске передних колес в принципе сохраняется схема рулевого управления, приведенная на (рис. а), при независимой подвеске (рис. 6) рулевой привод несколько усложняется.

Основные типы рулевых механизмов и приводов

Рулевой механизм.

Он обеспечивает поворот управляемых колес с небольшим усилием на рулевом колесе. Это может быть достигнуто за счет увеличения передаточного числа рулевого механизма. Однако передаточное число ограничено количеством оборотов рулевого колеса.

Если выбрать передаточное число с количеством оборотов рулевого колеса больше 2-3, то существенно увеличивается время, требуемое на поворот автомобиля, а это недопустимо по условиям движения.

Поэтому передаточное число в рулевых механизмах ограничивают в пределах 20-30, а для уменьшения усилия на рулевом колесе в рулевой механизм или привод встраивают усилитель.

Ограничение передаточного числа рулевого механизма также связано со свойством обратимости, т. е. способностью передавать обратное вращение через механизм на рулевое колесо. При больших передаточных числах увеличивается трение в зацеплениях механизма, свойство обратимости пропадает и самовозврат управляемых колес после поворота в прямолинейное положение оказывается невозможным.

Рулевые механизмы в зависимости от типа рулевой передачи разделяют на:

  • червячные,
  • винтовые,
  • шестеренчатые.

Рулевой механизм с передачей типа червяк — ролик имеет в качестве ведущего звена червяк, закрепленный на рулевом валу, а ролик установлен на роликовом подшипнике на одном валу с сошкой. Чтобы сделать полное зацепление при большом угле поворота червяка, нарезку червяка выполняют по дуге окружности — глобоиде. Такой червяк называют глобоидным.

В винтовом механизме вращение винта, связанного с рулевым валом, передается гайке, которая заканчивается рейкой, зацепленной с зубчатым сектором, а сектор установлен на одном валу с сошкой. Такой рулевой механизм образован рулевой передачей типа винт-гайка-сектор.

В шестеренчатых рулевых механизмах рулевая передача образуется цилиндрическими или коническими шестернями, к ним же относят передачу типа шестерня-рейка. В последних цилиндрическая шестерня связана с рулевым валом, а рейка, зацепленная с зубьями шестерни, выполняет роль поперечной тяги.

Реечные передачи и передачи типа червяк-ролик преимущественно применяют на легковых автомобилях, так как обеспечивают сравнительно небольшое передаточное число.

Для грузовых автомобилей используют рулевые передачи типа червяк-сектор и винт-гайка-сектор, снабженные либо встроенными в механизм усилителями, либо усилителями, вынесенными в рулевой привод.

Рулевой привод.

Конструкции рулевого привода различаются расположением рычагов и тяг, составляющих рулевую трапецию, по отношению к передней оси.

Если рулевая трапеция находится впереди передней оси, то такая конструкция рулевого привода называется передней рулевой трапецией, при заднем расположении — задней трапецией.

Большое влияние на конструктивное исполнение и схему рулевой трапеции оказывает конструкция подвески передних колес.

При зависимой подвеске рулевой привод имеет более простую конструкцию, так как состоит из минимума деталей.

Поперечная рулевая тяга в этом случае сделана цельной, а сошка качается в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля. Можно сделать привод и с сошкой, качающейся в плоскости, параллельной переднему мосту.

Тогда продольная тяга будет отсутствовать, а усилие от сошки передается прямо на две поперечные тяги, связанные с цапфами колес.

При независимой подвеске передних колес схема рулевого привода конструктивно сложнее. В этом случае появляются дополнительные детали привода, которых нет в схеме с зависимой подвеской колес. Изменяется конструкция поперечной рулевой тяги. Она сделана расчлененной, состоящей из трех частей: основной поперечной тяги 4 и двух боковых тяг — левой 3 и правой 6.

Для опоры основной тяги 4 служит маятниковый рычаг 5, который по форме и размерам соответствует сошке 1. Соединение боковых поперечных тяг с поворотными рычагами 2 цапф и с основной поперечной тягой выполнено с помощью шарниров, которые допускают независимые перемещения колес в вертикальной плоскости.

Рассмотренная схема рулевого привода применяется главным образом на легковых автомобилях.

Рулевой привод, являясь частью рулевого управления автомобиля, обеспечивает не только возможность поворота управляемых колес, но и допускает колебания колес при наезде ими на неровности дороги.

При этом детали привода получают относительные перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях и на повороте передают усилия, поворачивающие колеса.

Соединение деталей при любой схеме привода производят с помощью шарниров шаровых либо цилиндрических.

Устройство и работа рулевых механизмов

Рулевой механизм с передачей типа червяк — ролик.

Он широко распространен на легковых и грузовых автомобилях. Основными деталями рулевого механизма являются рулевое колесо 4, рулевой вал 5, установленный в рулевой колонке 3 и соединенный с глобоидным червяком 1.

Червяк установлен в картере 6 рулевой передачи на двух конических подшипниках 2 и зацеплен с трехгребневым роликом 7, который вращается на шарикоподшипниках на оси. Ось ролика закреплена в вильчатом кривошипе вала 8 сошки, опирающемся на втулку и роликовый подшипник в картере 6.

Зацепление червяка и ролика регулируют болтом 9, в паз которого вставлен ступенчатый хвостовик вала сошки. Фиксация заданного зазора в зацеплении червяка с роликом производится фигурной шайбой со штифтом и гайкой.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-53А

Картер 6 рулевой передачи закреплен болтами к лонжерону рамы. Верхний конец рулевого вала имеет конические шлицы, на которые посажено и закреплено гайкой рулевое колесо.

Читайте также:  Как установить воздухозаборник на капот?

Рулевой механизм с передачей типа винт — гайка — рейка — сектор с усилителем.

Его применяют в рулевом управлении автомобиля ЗИЛ-130.

Усилитель рулевого управления объединен конструктивно с рулевой передачей в один агрегат и имеет гидропривод от насоса 2, который приводится в действие клиновым ремнем от шкива коленчатого вала.

Рулевая колонка 4 соединена с рулевым механизмом 1 через короткий карданный вал 3, так как оси рулевого вала и рулевого механизма не совпадают. Это сделано для уменьшения габаритных размеров рулевого управления.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Рулевой механизм автомобиля

На следующем рисунке показано устройство рулевого механизма. Основной частью его является картер 1, имеющий форму цилиндра. Внутри цилиндра размещены поршень — рейка 10 с жестко закрепленной в нем гайкой 3. Гайка имеет внутреннюю нарезку в виде полукруглой канавки, куда заложены шарики 4.

Посредством шариков гайка зацеплена с винтом 2, который, в свою очередь, соединен с рулевым валом 5. В верхней части картера к нему крепится корпус 6 клапана управления гидроусилителем. Управляющим элементом в клапане является золотник 7. Исполнительным механизмом гидроусилителя служит поршень — рейка 10, уплотненный в цилиндре картера с помощью поршневых колец.

Рейка поршня соединена нарезкой с зубчатым сектором 9 вала 8 сошки.

Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

Устройство рулевого механизма с встроенным гидроусилителем

Вращение рулевого вала преобразуется передачей рулевого механизма в перемещение гайки — поршня по винту. При этом зубья рейки поворачивают сектор и вал с закрепленной на нем сошкой, благодаря чему происходит поворот управляемых колес.

При работающем двигателе насос гидроусилителя подает масло под давлением в гидроусилитель, вследствие чего при совершении поворота усилитель развивает дополнительное усилие, прикладываемое к рулевому приводу. Принцип действия усилителя основан на использовании давления масла на торцы поршня — рейки, которое создает дополнительную силу, передвигающую поршень и облегчающую поворот управляемых колес.

Устройство и работа гидроусилителя. Принцип действия гидроусилителя основан на использовании давления масла, подаваемого от насоса к исполнительному механизму.

В качестве насоса используется насос лопастного типа, приводимый от шкива коленчатого вала двигателя через клиноременную передачу.

Исполнительным механизмом является гидроцилиндр, объединенный в единое целое с распределителем и корпусом шаровых шарниров.

Основные неисправности рулевого управления

Увеличенный люфт рулевого колеса, а также стуки могут явиться следствием ослабления крепления картера рулевого механизма, рулевой сошки или кронштейна маятникового рычага, чрезмерного износа шарниров рулевых тяг или втулок маятникового рычага, износа передающей пары («червяк-ролик» или «шестерня-рейка») или нарушения регулировки ее зацепления. Для устранения неисправности следует подтянуть все крепления, отрегулировать зацепление в передающей паре, заменить изношенные детали.

Тугое вращение рулевого колеса может быть из-за неправильной регулировки зацепления в передающей паре, отсутствия смазки в картере рулевого механизма, нарушения углов установки передних колес.

Для устранения неисправности необходимо отрегулировать зацепление в передающей паре рулевого механизма, проверить уровень и при необходимости долить смазку в картер, отрегулировать углы установки передних колес в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.

Уход за рулевым управлением

Всем известно выражение: «Лучшее лечение это – профилактика». Поэтому каждый раз, общаясь со своим автомобилем снизу (на смотровой яме или эстакаде), одним из первых дел следует проверить элементы рулевого привода и механизма.

Все защитные резинки должны быть целы, гайки зашплинтованы, рычаги в шарнирах не должны болтаться, элементы рулевого управления не должны иметь механических повреждений и деформаций.

Люфты в шарнирах привода легко определяются, когда помощник покачивает рулевое колесо, а вы на ощупь, по взаимному перемещению сочлененных деталей, находите неисправный узел.

К счастью времена всеобщего дефицита прошли, и есть возможность приобрести качественные детали, а не те многочисленные подделки, которые выходят из строя через неделю эксплуатации, как это было в недавнем прошлом.

Решающую роль в долговечности деталей и узлов автомобиля играют стиль вождения, состояние дорог и своевременное обслуживание. Все это влияет и на срок службы деталей рулевого управления.

Когда водитель постоянно дергает руль, крутит его на месте, прыгает по ямам и устраивает гонки по бездорожью — происходит интенсивный износ всех шарнирных соединений привода и деталей рулевого механизма.

Если после «жесткой» поездки ваш автомобиль при движении стало уводить в сторону, то в лучшем случае вы обойдетесь регулировкой углов установки передних колес, ну а в худшем — затраты будут более ощутимы, так как придется заменить поврежденные детали.

После замены любой из деталей рулевого привода или при уводе автомобиля от прямолинейного движения необходимо отрегулировать «сход-развал» передних колес. Работы по этим регулировкам следует проводить на стенде автосервиса с использованием специального оборудования.

— в начало —

Источник: http://tezcar.ru/u-rul-upr.html

3.Основные типы рулевых механизмов и приводов

3.1.Рулевой механизм

Он
обеспечивает поворот управляемых колес
с небольшим усилием на рулевом колесе.
Это может быть достигнуто за счет
увеличения передаточного числа рулевого
механизма. Однако передаточное число
ограничено количеством оборотов рулевого
колеса.

Если выбрать передаточное число
с количеством оборотов рулевого колеса
больше 2-3, то существенно увеличивается
время, требуемое на поворот автомобиля,
а это недопустимо по условиям движения.

Поэтому передаточное число в рулевых
механизмах ограничивают в пределах
20-30, а для уменьшения усилия на рулевом
колесе в рулевой механизм или привод
встраивают усилитель.

Ограничение
передаточного числа рулевого механизма
также связано со свойством обратимости,
т. е. способностью передавать обратное
вращение через механизм на рулевое
колесо. При больших передаточных числах
увеличивается трение в зацеплениях
механизма, свойство обратимости пропадает
и самовозврат управляемых колес после
поворота в прямолинейное положение
оказывается невозможным.

Рулевые
механизмы в зависимости от типа рулевой
передачи разделяют на:

  • червячные,
  • винтовые,
  • шестеренчатые.

Рулевой
механизм с передачей типа червяк — ролик
имеет в качестве ведущего звена червяк,
закрепленный на рулевом валу, а ролик
установлен на роликовом подшипнике на
одном валу с сошкой. Чтобы сделать полное
зацепление при большом угле поворота
червяка, нарезку червяка выполняют по
дуге окружности — глобоиде. Такой червяк
называют глобоидным.

В
винтовом механизме вращение винта,
связанного с рулевым валом, передается
гайке, которая заканчивается рейкой,
зацепленной с зубчатым сектором, а
сектор установлен на одном валу с сошкой.
Такой рулевой механизм образован рулевой
передачей типа винт-гайка-сектор.

В
шестеренчатых рулевых механизмах
рулевая передача образуется цилиндрическими
или коническими шестернями, к ним же
относят передачу типа шестерня-рейка.
В последних цилиндрическая шестерня
связана с рулевым валом, а рейка,
зацепленная с зубьями шестерни, выполняет
роль поперечной тяги.

Реечные передачи
и передачи типа червяк-ролик преимущественно
применяют на легковых автомобилях, так
как обеспечивают сравнительно небольшое
передаточное число.

Для грузовых
автомобилей используют рулевые передачи
типа червяк-сектор и винт-гайка-сектор,
снабженные либо встроенными в механизм
усилителями, либо усилителями, вынесенными
в рулевой привод.

3.2.Рулевой привод

Конструкции
рулевого привода различаются расположением
рычагов и тяг, составляющих рулевую
трапецию, по отношению к передней оси.

Если рулевая трапеция находится впереди
передней оси, то такая конструкция
рулевого привода называется передней
рулевой трапецией, при заднем расположении
— задней трапецией.

Большое влияние на
конструктивное исполнение и схему
рулевой трапеции оказывает конструкция
подвески передних колес.

При
зависимой подвеске (рис. 2.(а)) рулевой
привод имеет более простую конструкцию,
так как состоит из минимума деталей.

Поперечная рулевая тяга в этом случае
сделана цельной, а сошка качается в
плоскости, параллельной продольной оси
автомобиля. Можно сделать привод и с
сошкой, качающейся в плоскости,
параллельной переднему мосту.

Тогда
продольная тяга будет отсутствовать,
а усилие от сошки передается прямо на
две поперечные тяги, связанные с цапфами
колес.

При
независимой подвеске передних колес
(рис. 2.(б)) схема рулевого привода
конструктивно сложнее. В этом случае
появляются дополнительные детали
привода, которых нет в схеме с зависимой
подвеской колес. Изменяется конструкция
поперечной рулевой тяги. Она сделана
расчлененной, состоящей из трех частей:
основной поперечной тяги и двух боковых
тяг — левой и правой.

Для опоры основной
тяги служит маятниковый рычаг , который
по форме и размерам соответствует сошке.
Соединение боковых поперечных тяг с
поворотными рычагами цапф и с основной
поперечной тягой выполнено с помощью
шарниров, которые допускают независимые
перемещения колес в вертикальной
плоскости.

Рассмотренная схема рулевого
привода применяется главным образом
на легковых автомобилях.

Рулевой
привод, являясь частью рулевого управления
автомобиля, обеспечивает не только
возможность поворота управляемых колес,
но и допускает колебания колес при
наезде ими на неровности дороги.

При
этом детали привода получают относительные
перемещения в вертикальной и горизонтальной
плоскостях и на повороте передают
усилия, поворачивающие колеса.

Соединение
деталей при любой схеме привода производят
с помощью шарниров шаровых либо
цилиндрических.

Источник: https://studfile.net/preview/5882265/page:2/

Рулевое управление автомобиля

2400 Просмотров

Содержание

  • 1 Рулевой вал
  • 2 Редуктор
  • 3 Тяги
  • 4 Резюме

Рулевое управление автомобиля включает в себя большое число составляющих его деталей. К таким деталям относятся шарниры, тяги, поворотные кулаки — и это еще далеко не все, что называется всего двумя словами: рулевой механизм. Сегодня мы разберем рулевое управление автомобилем по полочкам и выясним, из каких деталей оно состоит и каким образом работает.

Рулевой вал

Схема рулевого управления достаточно проста, несмотря на то, что количество входящих в него составляющих фактически зашкаливает. Все, что нужно знать — абсолютно все шарниры смазываются большим количеством масла.

По ходу расходования масла на транспортных средствах необходимо производить пополнение смазки деталей при помощи сподручных инструментов.

К числу таких инструментов для транспортных средств можно отнести, к примеру, специальный шприц для масла, который является неотъемлемым атрибутом любого гаража.

https://www.youtube.com/watch?v=TNjrSKwj4V0

Тем не менее система, представляющая собой рулевое управление, совершает работу за счет того, что водитель вращает руль, и лишь потом специальные механизмы и шарниры, наполненные маслом, начинают приходить в движение и вращать колеса в ту или иную сторону.

Разумеется, такое управление транспортными средствами, в которые входит подобный рулевой механизм, производится за счет действия на рулевое колесо. Но как руль соединяется со всеми остальными деталями, составляющими рулевое управление машины? Как происходит манипуляция шарнирами и тягами, которые наполняются маслом?

Одной из деталей, которая на транспортных средствах как раз отвечает за соединение руля с устройствами управления тягой, является рулевая рейка, выполненная из особо прочного и при этом легкого материала. Устройство рулевого управления таково, что расположение рейки предугадать достаточно просто: она простирается от руля и уходит вниз, под приборную доску.

Она представляет собой продолговатую металлическую деталь, которая имеет с одного конца выступы под крепление самого руля, а с другой обладает смазанным маслом шарниром для надежного соединения с таким узлом, как рулевой редуктор. Также не стоит забывать, что на транспортных средствах в рулевую рейку нередко встраиваются различного рода блокираторы.

Так, одни блокираторы из усиленного материала, которые включает в себя система рулевого управления, являются штатными и имеют расположение внутри рейки. Для обеспечения должного уровня безопасности блокиратор, выполненный из особо прочного материала, активируется в те моменты, когда ключ вытаскивают из замка зажигания или, допустим, активируют специальные охранные устройства.

Другие инструменты блокираторов для транспортных средств нештатны. Они обеспечивают дополнительную безопасность и могут вручную устанавливаться в паз, который располагается в нижней части конструкции. Назначение таких блокираторов — не позволить злоумышленнику маневрировать автомобилем и, таким образом, далеко на нем уехать.

Еще одно важное понятие – передаточное число рулевого механизма. Это соотношение угла поворота руля и угла поворота колес авто.

Редуктор

Описание работы и расположения всех составляющих, которые входят в рулевой механизм современного автомобиля и его конструкцию, можно продолжить столь важным функциональным узлом, как рулевой редуктор.

Редуктор, выполненный из усиленного материала, функционирует по принципу шестерни и на транспортных средствах представляет собой систему различных шарниров, которые регулярно смазываются специальным маслом.

Читайте также:  Тахометр форд сиерра — измерительный прибор

Масло не позволяет шарнирам закисать, а потому составляющая много лет может прослужить без серьезного вмешательства.

Принцип работы редуктора на транспортных средствах достаточно прост. Один шарнир располагается со стороны рейки. Он жестко к ней приварен и является абсолютно неподвижным узлом.

Встречная часть механизма, выполненная из усиленного материала, является плоской, но тоже имеет на себе большое число шестеренчатых насечек.

Недостатком такого типа механизма можно назвать трудоемкость обслуживания, которая обуславливается относительной труднодоступностью каждого функционального узла.

Еще одним недостатком, который можно упомянуть, рассматривая рулевой механизм данного типа и принцип его функционирования, является слабая степень смазки всех функциональных узлов.

К сожалению, это требует регулярного обслуживания с целью обеспечить достаточную безопасность и комфорт управления.

Правда, современные производители комплектующих стараются производить свои товары из таких материалов, которые одновременно обладают высокой прочностью и стойкостью к истиранию со временем.

Тяги

Рулевые тяги и наконечники имеют особенное назначение, и их расположение — рядом с передней осью авто. На эти узлы, не имеющие недостатков, ложится нагрузка по перемещению поворотных кулаков, которые связаны со ступицей колеса.

Это требует того, чтобы тяги выполнялись из материала, который сможет выдержать высокие нагрузки и не будет изнашиваться с течением времени.

Таким материалом является сталь, которая, помимо прочего, обладает небольшим весом и отличными противокоррозионными свойствами.

Тяга, входящая в рулевой механизм, закрепляется за счет специальных крепежных элементов. Тяги в обязательном порядке снабжаются пыльниками. Пыльники не позволяют попасть грязи и посторонним частицам в механизм. Это продлевает элементам срок службы и, судя по описанию, теперь они могут прослужить без замены около 100 тысяч километров.

Обычно в рулевое управление входят как рулевые тяги, так и наконечники. Рулевой механизм устроен таким образом, что каждая тяга имеет на себе резьбовое соединение, которое подвижно и может регулироваться. Таким образом, можно изменять технические характеристики рулевого управления так, чтобы нивелировать крен машины в сторону во время движения и дискомфорт при управлении авто.

Стоит отметить, что регулировка тяг, входящих в рулевой механизм, — это не та процедура, которой стоит заниматься самому, без помощи профессионалов.

Если вспомнить советские автомобили, которые не двигались с особенно большими скоростями, а также отсутствие необходимого оборудования несколько десятилетий назад, то примерную регулировку можно допустить.

Но в век высоких технологий рулевое управление не терпит неточностей, и для грамотной настройки руля требуется дорогостоящее оборудование, которое можно найти лишь на специализированных СТО.

Резюме

Рулевой механизм современного автомобиля является достаточно сложным устройством. Однако при соблюдении всех требований по техническому обслуживанию данный узел авто сможет прослужить долго, а такое действие, как вождение машины, станет делом, действительно приносящим удовольствие.

Источник: https://portalmashin.ru/service/suspension/rulevoe-upravlenie-avtomobilya.html

Реечный рулевой механизм (винтореечный): устройство и принцип работы такого типа управления, схема

Главную часть управления машины представляет рулевой механизм.

Его основным предназначением являются уменьшение прилагаемых к управлению движением сил, которые задействуются при эксплуатации руля, передача операции на рулевой привод и возврат руля в исходное положение вследствие уменьшения нагрузки. Ознакомиться с устройством и принципом работы силового узла, благодаря которому колёса поддаются рулевому управлению, можно далее в материале.

Состав и устройство реечного рулевого механизмаПринцип работыГде используетсяВидео: Как устроены рулевое управление и усилитель руляПреимущества и недостаткиКак работает с усилителемvar index=document.

getElementsByClassName ('index-post');if (index.length>0) {var contents=index [0].getElementsByClassName ('contents');if (contents.length>0) {contents=contents [0]; if (localStorage.

getItem ('hide-contents') === '1') {contents.className+=' hide-text'}}}

Состав и устройство реечного рулевого механизма

Сегодня реечная система является самой популярной, поэтому далее пойдёт речь именно о комплексном устройстве этого управления.

Знаете ли вы? Большинство считает, что реечный механизм был придуман в течение пары последних десятилетий. На самом деле первые авто начала XX века были оснащены именно таким механизмом, затем об изобретении забыли на время, но в 1948 году конструкция вернулась в оборот после изобретения Эрлом Стилом Макферсоном подвески на направляющих стойках.

Итак, весь механизм состоит из таких компонентов:

Руль — прибор, с помощью которого можно направлять движение транспорта в нужную область. Колонка — железный стержень с пазами (шлицы), наличие которых позволяет зафиксировать руль с одной стороны, а присутствие шлицев с другой стороны позволяет крепить руль к узлу управления.

Рейка — это механическое приспособление, заставляющее передние колёса машины поворачиваться в ту сторону, в которую вывернут руль. Такое устройство изготавливается из лёгкого сплава, включает зубчатую рейку и шестерню. Тяги — имеют вид металлического стержня, на одной стороне которого расположена резьба, а на другой — шарнирный шаровый прибор с резьбой.

Наконечник — деталь используется для вкручивания тяги, представляет собой шаровый шарнир с вкрученной резьбой.

Стоит знать, что в рулевом узле внедорожников можно встретить такую деталь, как демпфер рулевой рейки, так как главной целью элемента является снижение вибрации на руле. Таким образом, демпфер выполняет функцию амортизатора двустороннего действия и крепится между тягами и корпусом рейки.

Принцип работы

Винтореечный механизм чаще всего устанавливается на легковые автомобили и имеет довольно простой принцип работы. В момент выворачивания руля усиление с него переходит на шестерню — это провоцирует вращение рейки.

Затем тяги рулевого привода (они разворачивают ступицы и поворотные кулаки) вместе с рейкой движутся влево или вправо.

Поскольку к ступицам крепятся колёса автомобиля, то при повороте руля происходит синхронный поворот фронтальных колёс.

  • Рекомендуем для прочтения:
  • Штраф за неисправную тормозную систему в 2019 году
  • Названы самые популярные неисправности тормозной системы
  • Кожаные оплётки и чехлы на руль
  • Как поменять рулевые наконечники, когда это нужно делать
  • Устранение утечки жидкости в гидроусилителе руля
  • Где используется

Сегодня реечный механизм считается неотъемлемой частью конструкции автомобиля с переднеприводным управлением руля и независимой подвеской. Это устройство в большинстве случаев устанавливается на отечественные авто ВАЗ-2108, иные модели этого изготовителя и на АЗЛК-2141.

  1. Благодаря высокому КПД, компактности и простой структуре подобные конструкции применяются для автомобилей массой до 3,5 т или для машин с небольшой грузоподъёмностью.
  2. Видео: Как устроены рулевое управление и усилитель руля
  3. Специалисты отмечают особое удобство в эксплуатации упомянутого устройства на авто с независимой подвеской передних колёс вида MacPherson, так как поворотный рычаг, который крепится шаровым пальцем с поперечной тягой, можно сделать на стойке подвески, применяя стойку как часть рулевого приспособления.

Знаете ли вы? В 1951 году усилитель руля впервые запустили в широкое промышленное производство, после чего он начал обретать первую популярность у автолюбителей. До этого момента устройство устанавливали только на спортивных раллийных автомобилях — это помогало гонщикам выкручивать рулевое колесо гораздо быстрее.

  • Преимущества и недостатки
  • Несмотря на универсальность рассматриваемого типа управления, каждому водителю важно учесть не только плюсы, но и минусы, которые являются весьма существенными.
  • К преимуществам относятся:
  • простота и небольшие размеры;малая масса;регулярный ремонт и диагностика не требуются;надёжность выполнения задач;низкая стоимость.
  • Недостатками являются:
  • удары от дорожных неровностей проецируются на рулевое колесо;регулярные неполадки, проявляющиеся стуками в рейке или люфтами;легковушки с независимой подвеской управляемых колёс чаще всего не подходят для эксплуатации описываемого механизма в полном объёме.
  • Хотя такой механизм считается довольно надёжным, сроки службы определяются условиями эксплуатации, качеством сборки транспорта, правильным хранением и аккуратностью вождения.

Важно! При долгом хранении транспортного средства во влажной среде устройство может быстро заржаветь. Рекомендуется следить за уровнем сырости в гараже или другом приспособленном помещении.

Экстремальный стиль вождения по выбоинам и другим неровностям на дороге также сокращает срок использования механизма.

Как работает с усилителем

Усилитесь руля в вышеуказанном типе управления является вспомогательным механизмом при вращении рулевого колеса. Его установка поможет снизить силовые затраты при управлении рулём.

После установки усилителя система рулевого механизма приобретает иной вид. Цилиндр, имеющий в середине поршень, добавляется в рейку. С обеих сторон поршня присутствует жидкость. Таким образом, при повышении давления в жидкости с одной стороны поршень начинает двигаться, при этом перемещая саму рейку и облегчая управление рулём.

Для уменьшения усилий при повороте руля опытные водители рекомендуют оснащать рулевой механизм усилителем (гидроусилителем, гидроэлектроусилителем, электроусилителем или пневмоусилителем)

Сегодня реечный тип управления продолжает держать лидирующие позиции в комплектации легковых автомобилей. Популярность устройства обусловлена приемлемой ценовой политикой, простотой конструкции и компактностью. Но несмотря на то, что деталь не требует частого обслуживания, обеспечивать должную эксплуатацию всё же надо. Это поможет продлить срок службы рулевого узла автомобиля.

Источник: https://auto.rambler.ru/navigator/43125804-reechnyy-rulevoy-mehanizm-vintoreechnyy-ustroystvo-i-printsip-raboty-takogo-tipa-upravleniya-shema/

Как работает система рулевого управления

Система рулевого управления позволяет поворачивать колеса автомобиля при вращении рулевого колеса. При этом обод рулевого колеса поворачивается на больший угол, чем колесные диски.

Эта система позволяет водителю прикладывать меньше усилий для управления тяжеловесным автомобилем. При повороте из крайнего левого положения в крайнее правое положение обод колеса диаметром 380мм проходит путь в 5м, при этом ребро колеса смещается всего на 300мм. Если бы водителю пришлось прикладывать усилия для поворота самого колеса, он должен был бы давить на него в 16 раз сильнее.

Усилие, требуемое для поворота рулевого колеса, передается колесам с помощью системы поворотных рычагов. Эти рычаги позволяют перемещать колеса вверх и вниз для работы подвески без изменения угла поворота.

  • Так выглядит обычная реечная передача, в которой рейка напрямую взаимодействует с рычагами колес.
  • При движении на повороте такая передача обеспечивает больший угол поворота внутреннего переднего колеса, которое отклоняется от стандартного положения сильнее, чем внешнее.
  • Шарниры должны быть тщательно подогнаны друг к другу, в противном случае колеса будут болтаться, и управление будет неточным.
  • В настоящее время часто используются системы рулевого управления двух типов, включающие в себя реечную передачу или коробку рулевого механизма.
  • В больших автомобилях любая система снабжена усилителем, чтобы водителю было легче поворачивать рулевое колесо.

Система рулевого управления с реечной передачей

Реечная передача

Зубчатый валик плотно соприкасается с рейкой так, чтобы между зубьями не оставалось зазоров. Это позволяет управлять движением колес с большой точностью.

В основании колонки рулевого управления есть разъем с небольшой шестерней, зубья которой соприкасаются с зубьями рейки (длинной пластины с поперечными засечками).

Вращаясь, шестерня перемещается по рейке из стороны в сторону. Концы рейки соединены с колесами поперечной рулевой тягой.

Это очень простая система с немногочисленными подвижными деталями, которые редко смещаются или изнашиваются, поэтому управление производится с большой точностью.

Карданный шарнир в колонке рулевого управления, соединенный с рейкой, не позволяет водителю слишком сильно выворачивать руль.

Система рулевого управления с коробкой рулевого механизма

В основании колонки рулевого управления есть коробка с червячной шестерней. Червячный вал представляет собой цилиндр с резьбой, похожий на короткий винт. При вращении червячный вал двигает все, с чем соприкасается его резьба, как винт, который двигает накрученную на него гайку.

В зависимости от конструкции подвижная часть может представлять собой часть зубчатого колеса, большую гайку, а также палец или ролик с вилкой. 

В системе с червячным валом и пальцем вал перемещает откидную рукоятку с помощью пальца с вилкой.

В системе с гайкой предусмотрены твердые подшипники, которые находятся в участке с резьбой. При движении гайки шарик подшипника выкатывается в трубку, которая возвращает его в первоначальное положение. 

Червяк перемещает откидную рукоятку, соединенную с рычагом управления с помощью рулевой тяги. В свою очередь, рычаг управления меняет положение ближайшего переднего колеса.

В системе рулевого управления с циркулирующим шариком в резьбу между червяком и гайкой заложены шарики.

Средняя рулевая тяга ведет к одному из колес и соединяется с ним поперечной тягой и рулевой сошкой. Дальний конец средней рулевой тяги крепится к вращающемуся маятниковому рычагу. Конструкции рычагов варьируются в зависимости от модели автомобиля.

Система рулевого управления с коробкой рулевого механизма включает в себя множество подвижных деталей, которые могут изнашиваться или смещаться, поэтому она менее точна.

Рулевое управление с усилителем

Для управления грузовиками и другими тяжеловесными автомобилями водителям приходится прикладывать массу усилий для вращения рулевого колеса. Для того, чтобы перейти из левого крайнего положения в правое, необходимо совершить не один оборот.

Это не позволяет быстро парковать такие автомобили в ограниченном пространстве. Для решения подобных проблем производители оснащают системы рулевого управления усилителями. Усилитель включает в себя насос, который работает от двигателя и подает масло на рейку или в коробку рулевого механизма.

Клапаны в рулевой рейке или коробке открываются, когда водитель поворачивает рулевое колесо, и масло поступает в цилиндр, перемещая поршень, который помогает колесу двигаться в нужном направлении.

Когда водитель останавливает вращение, клапан закрывается, и поршень прекращает двигаться.

При этом механизм лишь облегчает управление, т.к. рулевое колесо по-прежнему связывается с колесами автомобиля обычным способом.

При отключении механизма водитель по-прежнему может управлять автомобилем, но для этого ему требуется гораздо больше усилий.

Источник: http://17koles.ru/how/kak-rabotaet-sistema-rulevogo-upravleniya

Ссылка на основную публикацию