Техническое обслуживание рулевого привода автомобилей газ-53 и зил-130

Как гидроусилитель выключается при повышении скорости автомобиля

На значительных скоростях автомобиля, необходимо отключать ГУР в целях безопасного управления машиной. Лёгкая «баранка» может привести к чрезмерной управляемости и большой чувствительности колес на малейшее отклонение рулевого колеса. Чтобы этого избежать, в схеме гидроусилителя руля применяется несколько систем, изменяющих усилие в зависимости от числа оборотов двигателя или скорости машины.

ГУР с регулированием давления по числу оборотов

С увеличением количества оборотов двигателя, поток жидкости на выходе пластинчатого насоса уменьшается, как следствие – снижается давление. Ослабевает помощь гидроусилителя водителю.

В клапане регулирования выходного потока, расположенном в корпусе насоса ГУР, установлен дополнительный золотник. Находиться между клапаном формирования потока и проходным отверстием. Он уменьшает поток гидравлики на выходе из насоса путем уменьшения выходного сечения. Рассмотрим наглядный пример.

При низких оборотах мотора давление в камере «А» давит на золотник. Его недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины, он не смещается и проходное сечение не изменяется.

По мере роста числа оборотов, давление в камере «А» возрастает. Оно продолжает давить на стенку золотника и преодолевает сопротивление возвратной пружины. Он смещается, перекрывая выходное отверстие. Поток гидравлической жидкости уменьшается. Это вызывает большую разницу давления в камерах «А» и «С», клапан управления потоком смещается влево, больше открывая выходное отверстие со стороны всасывания насоса. Это уменьшает давление, выходящее из насоса, поступающее в распределительный механизм ГУР.

При дальнейшем росте числа оборотов двигателя, золотник больше перекрывает выходной канал. Полностью выходное отверстие не перекрывается, какими бы не были высокими обороты коленвала, в системе усилителя остается минимальное давление. Таким образом, минимизируется помощь гидроусилителя по мере роста числа оборотов двигателя.

ГУР с регулированием давления по скорости движения

Работа этой системы основана на датчике скорости автомобиля. Компьютер дает сигнал на электромагнитный клапан, установленный в распределительном механизме.

Внутри распределителя находится управляющая камера. По мере увеличения скорости авто, открывается электромагнитный клапан. Он подает гидравлическую жидкость в камеру распределителя. Внутри её повышается давление, препятствующее скручиванию торсиона. В результате руль становиться «тяжелее».

Существуют типы гидроусилителей, где на торсион влияет не давление в камере, а плунжер. По мере роста скорости автомобиля, давление давит на плунжер. Он толкает вал распределителя в направление, противоположное вращению рулевого колеса. Это увеличивает реактивное сопротивление на руле.

Привод

Привод в конструкции рулевого управления используется для передачи перемещения рейки или сошки на управляемые колеса. Причем в задачу этой составляющей входит изменение положения колес на разные углы. Обусловлено это тем, что колеса при повороте движутся по разным радиусам. Поэтому колесо с внутренней стороны при изменении траектории движения должно поворачиваться на больший угол, чем внешнее.

Конструкция привода зависит от используемого механизма. Так, если на авто используется «шестерня-рейка», то привод состоит всего лишь из двух тяг, соединенных с поворотным кулаком (роль которого выполняет амортизационная стойка) посредством шарового наконечника.

К рейке эти тяги могут крепиться двумя способами. Менее распространенным является жесткая фиксация их болтовым соединением (в некоторых случаях соединение осуществляется через сайлент-блок). Для такого соединения в корпусе механизма проделано продольное окно.

Более распространенный метод соединения тяг – жесткое, но подвижное соединение с концами рейки. Для обеспечения такого соединения на конце обеих тяг сделан шариковый наконечник. Посредством гайки этот шар прижимается к рейке. При передвижении последней тяга меняет свое положение, что и обеспечивает имеющееся соединение.

В приводах, где используется механизм «червяк-ролик», конструкция значительно сложнее и представляет собой целую систему рычагов и тяг, получивших называние рулевой трапеции. Так, к примеру, на ВАЗ-2101 привод состоит из двух боковых тяг, одной средней, маятникового рычага и поворотных кулаков с рычагами. При этом для обеспечения возможности изменения угла положения колеса поворотный кулак крепиться к рычагам подвески при помощи двух шаровых опор (верхней и нижней).

Большое количество составных элементов, а также соединений между ними делает такой тип привода более подверженным износу и возникновению люфтов. Этот факт — еще одна причина отказа от червячного механизма в пользу реечного.

Рулевые колонки и валы

В общем случае передача вращения от рулевого колеса на рулевой механизм осуществляется валом, который размещается внутри специального кожуха, называемого колонкой.
На грузовых автомобилях (рис. 1) рулевая колонка 3, установленная внутри кабины водителя, крепится средней частью к внутренней панели и переднему щитку кабины.
На рулевой колонке может устанавливаться токосъемник звукового сигнала и переключатель указателя поворота. Вал 8 установлен в колонке 3 на подшипниках 7, а рулевое колесо 4 соединяется с валом шпонкой или шлицами и крепится при помощи гайки.
Нижний конец вала имеет канавку для крепления вилки карданной передачи.
В центре рулевого колеса расположено контактное устройство кнопки звукового сигнала.

Рулевой вал и винт рулевого механизма не всегда сосны из-за компоновки автомобиля и необходимости правильной установки рулевого колеса. Кроме того, укол между валом и винтом может меняться, так как кабина, устанавливаемая на упругих опорах, имеет возможность небольшого перемещения относительно рамы. Поэтому вал соединяется с винтом через карданную передачу 2.
На некоторых автомобилях с размещением кабины над двигателем карданная передача между рулевой колонкой и рулевым механизмом позволяет поднимать кабину для обеспечения доступа к двигателю и его системам. Карданная передача рулевого механизма имеет два шарнира неравных угловых скоростей, которые по своей конструкции аналогичны применяемым в трансмиссии автомобиля.

В случае размещения кабины над двигателем рулевая колонка располагается почти вертикально и для передачи вращения под большим углом на винт в рулевом механизме применяется угловой редуктор 6 (рис. 1,в) с передаточным числом, равным единице. Вал 12 с ведущим зубчатым колесом 10 установлен в корпусе на шариковых подшипниках 13, закрепленных гайкой со стопорной шайбой. Ведомое зубчатое колесо 15 соединено с винтом шлицами, что обеспечивает возможность перемещения винта относительно зубчатого колеса в продольном направлении.

***

На легковых автомобилях (рис. 2,а) рулевая колонка включает в себя вал 1, размещенный в трубе, которая крепится к передней панели. Соединение рулевого вала с валом рулевого механизма осуществляется чаще всего через упругую муфту.
Вал вращается на подшипнике 3, на верхнем конце вала на шлицах устанавливается рулевое колесо. На современных автомобилях рулевая колонка может иметь несколько положений регулировки по вертикали и в продольном направлении для обеспечения удобства управления, что усложняет ее конструкцию.

Рулевые колонки могут становиться причиной серьезных травм водителя при авариях. Для уменьшения опасности воздействия рулевой колонки на водителя используют рулевое колесо, которое способно деформироваться при ударе, поглощая часть энергии удара.
Вал рулевого колеса при аварии должен изгибаться или расщепляться, не перемещаясь внутрь салона более, чем на 127 мм. Это осуществляется установкой травмобезопасных рулевых колонок, являющихся элементами пассивной безопасности автомобиля.

На автомобиле ВАЗ-2121 вал складывается, так как имеет карданную передачу, а энергия удара при аварии поглощается кронштейном крепления рулевой колонки особой конструкции.

На автомобиле ГАЗ-3102 энергопоглощающим элементом является резиновая муфта, устанавливаемая между двумя частями рулевого вала.

Поглощать энергию удара при столкновении может и деформируемый рулевой вал 4, устанавливаемый на зарубежных автомобилях (рис. 2,б). Такой вал представляет собой перфорированную трубу, которая может значительно укорачиваться при силовом воздействии на нее в осевом направлении.

Рулевой вал может также состоять из двух частей и соединяться несколькими продольными пластинами, которые будут при ударе изгибаться, поглощая энергию.

***

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Как осуществить ремонт рулевой колонки?

Несмотря на то, что РК – надежный механизм, иногда в нем возникают неисправности, которые ни в коем случае нельзя игнорировать. Самым первым тревожным признаком является появление увеличенного осевого люфта или свободного хода в плоскости. В первом случае это признак неисправности шлицевого соединения или выработки шарниров. Во втором – неполадки с креплением к кронштейну.

Помимо увеличенного люфта к симптомам неисправного рулевого управления относятся:

• Тяжелое вращение рулевого колеса;
• Скрипы при управлении машиной;
• Подтекание смазки.

Если в процессе езды руль туго поворачивается (когда машина стоит на месте, в моделях без гидроусилителя руль всегда будет крутиться туго), следует искать причину в:

• Некорректной настройке развал-схождения;
• Деформации какой-то конкретной детали передающего усилия механизма (это может быть трапеция, рулевая рейка или кардан колонки);
• Установке неподходящих деталей (если тугой ход руля стал наблюдаться после ремонта рулевого управления);
• Сильной затяжке гайки маятника.

Подтекание смазки зачастую связано с тем, что сальники выработали свой ресурс. Такая же неисправность наблюдается при халатном выполнении ремонта (болты картера плохо затянуты) или при износе уплотнительной резинки крышки картера.

Появление скрипов может быть обусловлено:

• Увеличенным зазором в ступичных подшипниках;
• Плохим креплением пальцев тяг рулевого управления;
• Увеличенным зазором втулок и маятника;
• Отработавшими свой ресурс подшипниками;
• Плохим креплением поворотных рычагов.

В некоторых случаях рулевое управление невозможно починить без снятия рулевой колонки. Рассмотрим последовательность выполнения данной процедуры.

Как снять колонку

Чтобы демонтировать рулевую колонку, нужно:

• Отсоединить клеммы аккумуляторной батареи (о том, как это правильно и безопасно сделать, смотрите в другой статье);
• Демонтировать рулевое колесо и снять кожух колонки;
• Открутить гайку снизу колонки, соединяющую с ней тяги (для этого потребуется хороший рычаг);
• Открутить крепление конструкции к лонжерону. Для удобства следует открутить колесо с водительской стороны (переднее);
• Демонтировать стяжной болт на шлицевом соединении;
• Открутить уплотнитель вала, а сам вал вынимается в салон.

После того, как колонка успешно демонтирована, приступаем к ее ремонту. В некоторых случаях детали можно заменить или придется менять полностью всю конструкцию. В процессе замены также стоит приобрести новые уплотнители и крепежные элементы (болты и гайки).

При замене подшипника необходимо придерживаться той же схемы демонтажа колонки. Далее вал в сборе с кронштейном зажимается в тисках. Освободить подшипник можно, выбив вал из кронштейна

Хотя удары эффективно выполнять молотком, важно быть аккуратным, чтобы не расплескать торцевую часть вала. Для этого можно воспользоваться деревянной проставкой, например, толстым дубовым бруском

Новые подшипники устанавливают узкой частью наружу. Далее выполняется запрессовка изделий, пока они не упрутся в ограничитель. Второй подшипник запрессовывается аналогично, только на этот раз в тисках фиксируется сам вал, а не кронштейн. При поломке крестовины карданной передачи вся конструкция меняется полностью.

В завершение обзора предлагаем небольшую видео-инструкцию того, как демонтировать рулевую колонку на ВАЗ 2112:

Снятие и установка рулевой рейки Лада 112 ВАЗ 2112

Как и где прикреплена колонка рулевого управления

Как уже было сказано ранее, рулевая колонка не только способна передавать крутящий момент разной величины от руля к поворотным колесам. Она также должна выдерживать значительные механические нагрузки от рук водителя. У каждого автомобилиста своя физическая сила, и автопроизводители выполняют максимально крепкую фиксацию корпуса механизма.  Причина тому – привычка многих водителей покидать салон автомобиля, используя руль в качестве подлокотника или ручки, за которую они держатся.

Чтобы конструкция осталась на месте в случае физически сильного владельца авто, она крепится не на торпедо, а на передней панели кузова при помощи мощного кронштейна. Данный узел не нуждается в периодической проверке

Но если водитель заметил люфт самой конструкции (не рулевого колеса), то следует обратить внимание на ее крепление, чтобы в неподходящий момент конструкция не отпала, хотя такое случается крайне редко, и то после невнимательного ремонта

Типы конструкций усилителей рулевого привода

Первый тип — элементы расположены близко к рулевому колесу — высокая чувствительность, минимальная длина трубопроводов, компактность (автомобили марок «ЗИЛ», «КамАЗ»).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

Второй тип — силовой цилиндр и распределитель далеко от механизма рулевого управления, который установлен автономно — чувствительность ухудшается, большая длина трубопроводов (автомобили марок «МАЗ», «КрАЗ»).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ — РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Третий тип — автономное расположение всех элементов — чувствительность хуже, большая длина трубопроводов, но удобна в обслуживании (автомобиль ГАЗ).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ -РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Четвертый тип — механизм рулевого управления соединен с распределителем — чувствительность хорошая, большая длина трубопроводов (автомобиль Урал-4320).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ/РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

Механизмы управления автомобиля

Встроенный гидроусилитель автомобиля ЗИЛ. Корпус распределителя крепится к промежуточной крышке картера механизма рулевого управления. Золотник распределителя крепится между упорными шариковыми подшипниками на винте. Золотник представляет собой цилиндр с двумя проточками. Упорные шарикоподшипники стянуты гайкой с подложенной под нее конической пружиной шайбой, обращенной вогнутой стороной к шарикоподшипнику. Длина золотника больше отверстия для него в корпусе распределителя, вследствие чего золотник и винт могут перемещаться в осевом направлении примерно на 1 мм в каждую сторону от среднего положения. Шесть реактивных пружин с реактивными плунжерами с каждой стороны. Пружины стремятся удержать золотник в среднем (нейтральном) положении. Если возникающая при вращении винта осевая сила больше силы предварительного сжатия реактивных пружин, то винт и золотник смещаются вправо или влево (на 1 мм) в зависимости от направления вращения винта, сообщая одну из полостей картера (силового цилиндра) механизма рулевого управления с магистралью высокого давления, а другую со сливным каналом. Масло под давлением (в современных усилителях используется давление 7—15 МПа) воздействует на тот или другой торец поршня рейки, создавая дополнительное усилие, способствующее повороту вправо или влево управляемых колес. При среднем (нейтральном) положении золотника жидкость из наcoca, заполнив обе полости силового цилиндра, вытекает через золотник в бачок гидронасоса. При повороте вправо винт, выкручиваясь из поршня-рейки, вследствие сопротивления, возникающего при повороте колес, стремится сдвинуться в осевом направлении. Как только сдвигающая сила будет больше силы предварительно сжатых пружин реактивных плунжеров, золотник переместится вправо, соединяя магистраль высокого давления с полостью вправо от поршня, а полость слева от поршня со сливным каналом. Поршень-рейка перемещается под действием усилий, возникающих при выкручивании винта и от давления жидкости. В случае поворота колес автомобиля влево золотник под аналогичным воздействием перемещается также влево, соединяя полость слева от поршня с магистралью высокого давления, а полость справа от поршня со сливным каналом. Увеличение сопротивления повороту колес, оказываемое дорогой, вызывает повышение давления в рабочей полости картера и под реактивными плунжерами. Чем больше сопротивление повороту колес, тем с большей силой золотник стремится вернуться в среднее положение. Одновременно с этим возрастает и усилие на рулевом колесе, благодаря чему у водителя возникает «чувство дороги».

Карданный вал

Карданный вал КамАЗ

имеет два шарнира. Кардан­ный шарнир состоит из игольчатых подшипников 4, уста­новленных в вилки и закрепленных стопорными кольцами 2, и крестовины 3, вставленной в подшипники. В каждый игольчатый подшипник при сборке заложено 1,0—1,2 г смазки 158 (ТУ 38-101-320—77), и ее не требуется попол­нять в процессе эксплуатации. Резиновые кольца 5 пре­дотвращают попадание грязи в шарнирное соедине­ние.

Карданный вал имеет скользящее шлицевое соедине­ние, обеспечивающее возможность изменения расстояния между шарнирами при перемещениях кабины. Шлицы перед сборкой смазывают тонким слоем, а во втулку за­кладывают 28—32 г смазки, указанной выше. Уплотнительные кольца 5 служат для удержания смазки и пре­дохранения соединения от загрязнения.

Вилки карданного вала прикреплены к валу колонки рулевого управления и валу ведущей шестерни угловой передачи клиньями.

Рис. 87. Карданный вал рулевого управления КамАЗ:

1 — вилка; 2 и 9 — упорные кольца; 3 — крестовина; 4 — игольчатый под­шипник; 5 и 8 — уплотнительные кольца; 5 — вилка со шлицевым стержнем; 7 — обойма уплотнительного кольца; 10 — вилка со шлицевой втулкой.

Список литературы

//URL: https://drprom.ru/kursovaya/rulevoe-upravlenie-gaz/

Борисов В. И. Автомобили ГАЗ-53А и ГАЗ-66.:Изд-во «Транспорт», 1969-368 с.

Бутусов А.М., Ширяев Г.А., Анисимов Г.Ф., Загродзкий О.И. Автомобиль ГАЗ-53-12: Устройство, техническое обслуживание, ремонт. -М.: Транспорт, 1995. — 254 с.

Зубарев А.А. Регулировка автомобилей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131.: Изд-во «Транспорт», 1969.-152 с.

Медведков В.И., Ю.Н. Комаров, А.Ф. Лобзин. Устройство и эксплуатация БТР-60П, ЗИЛ-130, ЗИЛ-131: Учебное пособие.:ДОССАФ, 1978,-312с.

Русанов М.А. Рулевое управление- Методические указания к лабораторной работе. ЧГАУ. Челябинск-2005-37с.

Насос гидроусилителя руля КамАЗ

Насос гидроусилителя

рулевого управления КамАЗ с бачком установлен в развале блока цилиндров. Привод насоса шестеренчатый, от блока распределительных ше­стерен. Шестерня 1 закреплена на валу 5 насоса шпон­кой 6 и гайкой 2 со шплинтом 3.

Насос лопастного типа, двойного действия, т. е. за один оборот вала совершаются два полных цикла всасы­вания и два нагнетания. В роторе 38 насоса имеются пазы, в которых перемещаются лопасти 33. Ротор уста­новлен внутри статора на валу 5 насоса на шлицах; по­садка ротора на шлицах свободная.

Положение статора 35 относительно корпуса 37 на­соса фиксировано, т. е. направление стрелки на статоре совпадает с направлением вращения вала насоса.

При вращении вала насоса лопасти прижимаются к кри­волинейной поверхности статора под действием центро­бежной силы и давления масла, поступающего по каналам в распределительном диске 32 под лопасти насоса. Между лопастями образуются полости переменного объема, ко­торые заполняются маслом, поступающим из полостей всасывания распределительного диска. В полости всасы­вания масло поступает из полости корпуса 37 насоса по каналам в статоре 35. При уменьшении межлопастного объема масло вытесняется в полость нагнетания по ка­налам в распределительном диске 32.

Торцовые поверхности корпуса и распределительного диска тщательно отшлифованы. Наличие на них, а также на роторе, статоре и лопастях забоин, заусенцев и т. п. недопустимо.

На насосе установлен бачок 22 для масла, закрытый крышкой 20, которая закреплена болтом 16. Под ним уста­новлены шайба 15 и резиновое кольцо 17, которое вместе с резиновой прокладкой 21 уплотняет внутреннюю полость бачка. В крышку бачка ввернут предохранительный кла­пан 19, ограничивающий давление внутри бачка. Все масло, возвращающееся из гидроусилителя в насос, про­ходит через расположенный внутри бачка сетчатый фильтр 23.

Насос имеет комбинированный клапан, расположен­ный в крышке 30 насоса. Этот клапан состоит из двух кла­панов — предохранительного и перепускного. Первый, помещенный внутрь второго, ограничивает давление масла в системе (75—80 кгс/см2), а второй — количество посту­пающего масла, подаваемого насосом к гидроусилителю при повышении частоты вращения коленчатого вала дви­гателя.

Рис. 91. Насос гидроусилителя рулевого управления КамАЗ:

1 — шестерня привода; 2 — гайка крепления шестерни; 3 — шплинт; 4, 15 и 27 — шайбы; 5 — вал насоса; 6 — сегментная шпонка; 7 — упорное кольцо; 8 — шарикоподшипники; 9 — маслосгонное кольцо; 10 — упорное кольцо; 11 — сальник; 12 — игольчатый подшипник; 13 — пробка заливной горловины; 14 — заливной фильтр; 16 — болт; 17, 34 и 36 — уплотнительные кольца; 18 — стойка фильтра; 19 — предохранительный клапан; 20 — крышка бачка с пружиной; 21 — уплотнительная прокладка крышки; 22 — бачок насоса 23 — сегментный фильтр; 24 — коллектор насоса; 25 — трубка бачка; 26 — штуцер; 28 — прокладка коллектора; 29 — уплотнительная прокладка; 30 — крышка насоса; 31 — перепускной клапан в сборе с предохранительным клапаном; 32 — распределительный диск; 33 — лопасть насоса; 35 — статор насоса; 37 — корпус насоса; 38 — ротор насоса; 39 — шарик; К — калибро­ванное отверстие.

Перепускной клапан работает следующим образом

С увеличением подачи масла в систему гидроусилителя (в результате повышения частоты вращения коленчатого вала двигателя) разность давлений в полости нагнетания насоса и линии нагнетания гидроусилителя за счет сопро­тивления отверстия К возрастает, а следовательно, увели­чивается и разность давлений на торцах перепускного клапана. При определенной разности давлений усилие, стремящееся сдвинуть клапан, возрастает настолько, что пружина сжимается, и клапан, перемещаясь вправо, сообщает полость нагнетания с бачком. Таким образом, дальнейшее увеличение поступления масла в систему почти прекращается.

Для предотвращения шума при работе и уменьшения износа деталей насоса при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя масло, которое перепускается клапаном 31, принудительно направляется обратно в по­лость корпуса насоса и каналы всасывания. Для этой цели служит коллектор 24, у которого внутренний канал, сообщающийся с полостью перепускного клапана, имеет малое проходное сечение, которое дальше расширяется. Это приводит к резкому увеличению скорости потока масла, перепускаемого во всасывающую полость корпуса, и создает некоторое повышение давления на всасывании.

Радиатор,

предназначенный для охлаждения масла, в системе гидроусилителя рулевого управления, представ­ляет собой алюминиевую оребренную трубу, установлен­ную перед масляным радиатором системы смазки двига­теля.

Значение использования рулевого демпфера

Не во всех моделях рулевых колонок используется демпфер. Это скорее дополнительное оборудование, которое обеспечивает больший комфорт при управлении авто. Использование данного элемента обусловлено некачественным дорожным покрытием, из-за которого в рулевом управлении на большой скорости образуется вибрация. Обязательно этот механизм будет стоять во внедорожниках, но им также могут оснащаться и легковые машины.

Рулевой демпфер гасит вибрации, образующиеся в момент, когда колеса наезжают на бугры или попадают в ямки. Проселочная дорога чаще соответствует этому описанию. Несмотря на то, что РК с демпфером будет стоить дороже классической модификации, в данном случае цель оправдывает средства. Причин тому несколько:

1. Когда во время езды в рулевое колесо поступают колебания, водитель находится в напряжении, и ему приходится постоянно корректировать положение руля, так как создается ощущение, что машина сходит со своей траектории.
2. Так как ходовая часть и рулевое управление способно со временем менять углы положения некоторых элементов, их периодически нужно корректировать. Такая процедура называется настройка развал-схождения (о том, как она проводится, читайте в другом обзоре). Обычно эту процедуру проводят через интервал, соответствующий от 15 до 30 тысяч километров пробега в зависимости от модели авто. Если в рулевом управлении используется демпферный элемент, такую настройку можно выполнять намного позже.

Правда, у данного механизма есть один недостаток. Обычно при появлении отдачи в руле водитель понимает, что автомобиль выехал на нестабильную дорогу, и ради безопасности колес снижает скорость. Так как демпфер гасит колебания в рулевых тягах, информативность рулевого управления снижается, и водителю приходится ориентироваться на другие параметры, свидетельствующие о выезде на плохое дорожное полотно. Но к этому быстро привыкаешь, поэтому данный фактор не является критичным, из-за которого не следовало бы использовать подобную модификацию РК.

Классификация рулевых редукторов

Необходимо сказать, что существует большое количество разновидностей редукторов. Поэтому всех их можно объединять в несколько групп, классифицируя по следующим признакам:

1. По типу передач они бывают зубчатые, червячные или же зубчато-червячные.
2. По числу ступеней: одноступенчатые, двухступенчатые и так далее.
3. По типу зубчатых колес: цилиндрический, конические, коническо-цилиндрические.
4. В зависимости от расположения валов в пространстве редукторы делятся на горизонтальные и вертикальные.
5. В зависимости от особенностей кинематической схемы: могут быть с раздвоенной ступенью, а могут быть с развернутой соосной схемой.

Стоит отметить, что столь великое разнообразие редукторов рулевого управления обусловлено тем, что каждый из них имеет разную нагрузочную способность и соответственно совершенно различный коэффициент полезного действия.

Как известно, разные типы автомобилей имеют разный вес. И, чем тежелее машина, тем, в свою очередь, больше будет вес, который опирается на управляющие колеса. А значит и управлять данным авто будет сложнее. Именно поэтому, например, рулевой редуктор уаз будет совсем не таким как рулевой редуктор газели или редуктор рулевого механизма ваз. То есть, чем больше масса машины, тем большим должен быть КПД редуктора рулевого механизма, для обеспечения транспорту нормальной управляемости.

Для более полного и подробного ознакомления с устройством рулевого редуктора можно просмотреть схему его строения.

Итак, это рулевой редуктор ваз 2107. По изображению видно, что в его конструкцию входят следующие детали:

1. Уплотнительный колпачок;
2. Гайка низкая;
3. Шайба стопорная;
4. Пластина регулировочного винта;
5. Винт регулировочный;
6. Вал сошки;
7. Сепаратор с шариками:
8. Кольцо нижнего подшипника червячного вала;
9. Прокладка регулировочная;
10. Крышка картера нижняя;
11. Винт;
12. Сошка;
13. Шайба 20 пружинная;
14. Пробка мк;
15. Крышка картера верхняя;
16. Прокладка верхней крышки;
17. Сальник червяка;
18. Картер рулевого механизма:
19. Втулка вала сошки;
20. Сальник вала сошки;
21. Кольцо верхнего подшипника;
22. Вал червячный:
23. Гайка М20×1.5.

Совершенно понятно, что это лишь один пример схемы. На его основе нельзя делать выводы о том, какой редуктор стоит в автомобиле другой марки, т.к. все они отличаются друг от друга. Хотя есть и аналоги, например – рулевой редуктор 2105. Также похожи по строению рулевой редуктор ваз 2106 и рулевой редуктор 2101. Все эти устройства отличаются друг от друга совсем незначительно. Поэтому могут даже заменяться друг другом. Так, к примеру, если сломался рулевой редуктор нивы, и при этом нет возможности найти новый, можно поставить рулевой редуктор ваз 2105. При этом цена рулевого редуктора ваз будет значительно ниже, а с прежнего редуктора рулевого 2121 придется только взять сошку.

Передовые разработки

• Активного (динамического) рулевого управления. Она позволяет изменять передаточное число механизма в зависимости от скорости автомобиля. Также выполняет и дополнительную функцию – корректировка угла передних колес в поворотах и при торможении на скользкой дороге.
• Адаптивного рулевого управления (управление по проводам). Это самая новая и перспективная система. В ней отсутствует прямая связь между рулем и колесами, всё работает за счёт датчиков и исполнительных устройств (сервоприводов). Большое распространение система ещё не получила по причине психологического и экономического факторов.

Система «рули по проводам»

Рулевой механизм

Предназначен для преобразования вращения вала рулевой колонки в поступательные движения элементов привода.

Наибольшее распространение на легковых автомобилях получили механизмы типа «шестерня-зубчатая рейка». Ранее же использовался еще один вид – «червяк-ролик», который сейчас в основном используется на грузовых авто. Еще один вариант для грузовиков – «винтовой».

«шестерня-рейка»

Распространение тип «шестерня-рейка» получил благодаря сравнительно простому устройству рулевого механизма. Состоит этот конструктивный узел из трех основных элементов – корпус, в котором размещается шестерня и перпендикулярно ей – рейка. Между двумя последними элементами имеется постоянное зубчатое зацепление.

Работает этот вид механизма так: шестерня жестко связана с рулевой колонкой, поэтому она вращается вместе с валом. Из-за зубчатого соединения вращение передается на рейку, которая при таком воздействии смещается внутри корпуса в ту или иную сторону. Если водитель вращает рулевое колесо влево, взаимодействие шестерни с рейкой приводит к тому, что последняя перемещается вправо.

Зачастую на авто применяются механизмы «шестерня-рейка» с фиксированным передаточным числом, то есть диапазон поворота рулевого колеса для изменения угла колес одинаков при всех их положениях. Для примера, предположим, что для поворота колес на угол 15° необходимо сделать 1 полный оборот руля

Так вот, неважно, в каком положении находятся управляемые колеса (крайнее, прямолинейное), для поворота на указанный угол придется сделать 1 оборот

Но некоторые автопроизводители устанавливают на свои авто механизмы с меняющимся передаточным числом. Причем достигается это достаточно просто – изменением угла положения зубьев на рейке в определенных зонах. Эффект от этой доработки механизма такой: если колеса стоят прямо, то для изменения их положения на те же 15° (пример) требуется 1 оборот. Но если они находятся в крайнем положении, то из-за измененного передаточного числа, колеса повернуться на указанный угол уже через пол-оборота. В результате диапазон поворота руля «от края до края» значительно меньше, чем в механизме с фиксированным передаточным числом.

Рейка с переменным передаточным числом

Помимо простоты устройства тип «шестерня-рейка» используется еще потому, что в такой конструкции возможна реализация исполнительных механизмов гидроусилителя (ГУР) и электроусилителя (ЭУР), а также электрогидравлического (ЭГУР).

«червяк-ролик»

Следующий тип – «червяк-ролик», менее распространен и на легковых авто сейчас практически не используется, хотя его можно встретить на автомобилях ВАЗ классического семейства.

В основе этого механизма положена червячная передача. Представляет червяк собой винт с резьбой особого профиля. Этот винт располагается на валу, соединенном с рулевой колонкой.

С резьбой этого червяка контактирует ролик, соединенный с валом, на который посажена сошка – рычаг, взаимодействующий с элементами привода.

Червячный рулевой механизм

Суть работы механизма такова: при вращении вала, винт вращается, что приводит к продольному перемещению ролика по его резьбе. А поскольку ролик установлен на валу, то это смещение сопровождается поворотом последнего вокруг своей оси. Это в свою очередь приводит к полукруговому движению сошки, которая и воздействует на привод.

От механизма типа «червяк-ролик» на легковых авто отказались в пользу «шестерни-рейки» из-за невозможности интегрировать в него гидроусилитель (на грузовых авто он все же имелся, но исполнительный механизм был вынесенным), а также достаточно сложной конструкции привода.

Винтовой тип

Конструкция винтового механизма – еще сложнее. В ней также имеется винт с резьбой, но контактирует он не с роликом, а со специальной гайкой, на внешней стороне которой нанесен зубчатый сектор, взаимодействующий с таким же, но сделанным на валу сошки. Также существуют механизмы с промежуточными роликами между гайкой и зубчатым сектором. Принцип же действия такого механизма практически идентичен червячному – в результате взаимодействия вал проворачивается и тянет сошку, а та в свою очередь – привод.

Винтовой рулевой механизм

На винтовой механизм можно установить гидроусилитель (гайка выполняет роль поршня), но на легковых авто он не применяется из-за массивности конструкции, поэтому и используется он только на грузовиках.

Заключение

В данной работе были изучены следующие разделы:

Устройство, в этом разделе рассмотрено устройство рулевого привода автомобилей ГАЗ-53 и ЗИЛ-130. В разделе подробно изучено: расположение деталей, их крепеж, устройство рулевых наконечников и др.

— — Техническое обслуживание, в этом разделе содержится основная информация по техническому обслуживанию рулевых приводов, имеется таблица «периодичность технического обслуживания» исходя из данных представленных в этой таблице, производится очередное ТО. В разделе представлен перечень работ по ТО.

• Ремонт, в разделе имеется перечень неисправностей рулевого привода автомобилей ГАЗ-53, ЗИЛ-130. А также есть рекомендации по устранению этих неисправностей.
• Охрана труда и Техника безопасности, список правил выполнение, которых имеет обязательный характер.

Информация представленная этой работе мной изучена, полученные знания усвоены.