Рулевое управление

ПМ.01. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта МДК 01.01 Устройство автомобилей

Тема. Рулевое управление Занятие № 95

РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Рулевым управлением называется совокупность устройств, осу- ществляющих поворот управляемых колес автомобиля..

Рулевое управление служит для изменения и поддержания направления движения автомобиля и в значительной степени обеспечивает безопасность его движения

На автомобилях направление движения изменяют поворотом передних колес различными типами рулевых управлений

Рулевое управление с усилителем применяют на других автомо- билях. При этом значительно облегчается их управление, улучша- ется маневренность и повышается безопасность движения (при разрыве шины автомобиль можно удержать на заданной траекто- рии движения).

Рулевое управление автомобиля состоит из рулевого механизма и рулевого привода .

РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДЕЛИТСЯ ПО:

РАСПОЛОЖЕНИЮ

ПО КОНСТРУКЦИИ

• ЛЕВЫЕ

• С УСИЛИТЕЛЕМ

• ПРАВЫЕ

• БЕЗ УСИЛИТИЛЯ

В рулевой механизм входят рулевое колесо, рулевой вал и рулевая передача, которая определяет тип рулевого механизма.

При вращении рулевого колеса усилие от него на поворотные цапфы и передних колес передается через вал , рулевую передачу, сошку , среднюю и боковые тяги и, рычаги . В результате осуществляется поворот управляемых колес автомобиля.

При зависимой подвеске передних колес рулевое управление без усилителя включает в себя рулевое колесо , рулевой вал, рулевую передачу , рулевую сошку , продольную ру левую тягу , поворотный рычаг, рычаги и поворотных цапф и поперечную рулевую тягу. При вращении рулевого колеса вместе с ним вращается вал . Усилие от вала через рулевой механизм передается на сошку , которая через продольную тягу перемещает рычаг с поворотной цапфой левого коле са. Одновременно через рычаги и и поперечную тягу поворачивается цапфа правого колеса.

РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Рулевым называется механизм, преобразующий вращение рулевого колеса в поступательное перемещение рулевого привода, вызывающее поворот управляемых колес. Он служит для увеличения усилия водителя, прилагаемого к рулевому колесу, и передачи его к рулевому приводу.

Увеличение усилия, прилагаемого к рулевому колесу, происходит за счет передаточного числа рулевого механизма. Передаточное число рулевого механизма — это отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота вала рулевой сошки. В зависимости от типа автомобиля оно составляет 15... 20 у легковых автомобилей и 20... 25 у грузовых автомобилей и автобусов .

На автомобилях применяются различные типы рулевых механизмов ЧЕРВЯЧНЫЙ – ВИНТОВОЙ - ЗУБЧАТЫЙ

Червячные рулевые механизмы применяются на легковых, грузо вых автомобилях и автобусах. Наибольшее распространение из них имеют червячно-роликовые рулевые механизмы, состоящие из червяка и ролика.

Червячные рулевые механизмы ЧЕРВЯЧНО РОЛИКОВЫЙ

Червячные рулевые механизмы ЧЕРВЯЧНО - СЕКТОРНЫЙ

Червячно-роликовые рулевые механизмы имеют небольшие размеры, надежны в работе и просты в обслуживании. Их КПД достаточно высокий (0,85 при передаче усилий от рулевого колеса на управляемые колеса и 0,7 — от управляемых колес к рулевому колесу), поэтому усилия водителя, затрачиваемые на преодоление трения в рулевом механизме, невелики.

Менее распространены ч е р в я ч н о - с е к т о р н ы е рулевые механизмы

Червячно-секторный механизм состоит из цилиндрического червяка и бокового сектора со спиральными зубьями, которые воспринимают небольшое давление при передаче больших усилий. Однако КПД механизма низкий (0,7 и 0,55 при передаче усилия соответственно от рулевого колеса и обратно).

Винтовые рулевые механизмы

Винтовые рулевые механизмы.

Винтовые рулевые механизмы используют на тяжелых грузовых автомобилях

Винтовые рулевые механизмы используют на легковых автомобилях

КПД винтореечного механизма в обоих направлениях почти одинаков и достаточно высок (0,8...0,85), поэтому при таком механизме применяют гидроусилитель руля, который воспринимает толчки и удары, передаваемые на рулевое колесо от неровностей дороги

Винторычажные рулевые механизмы в настоящее время применяют редко, так как они имеют низкий КПД и значительный износ, который невозможно компенсировать регулированием .

Зубчатые рулевые механизмы используют в основном на легковых автомобилях малого и среднего классов .

Шестеренные рулевые механизмы (с цилиндрическими или коническими шестернями) применяют редко .

В р е е ч н о м рулевом механизме вращение шес терни , закрепленной на рулевом валу, вызывает перемещение рейки, которая выполняет роль поперечной рулевой тяги .

Реечный рулевой механизм прост по конструкции, компактен, имеет наименьшую стоимость по сравнению с рулевыми механизмами других типов. КПД механизма очень высок (0,9... 0,95), приблизительно одинаков в обоих направлениях.

Из-за большого значения обратного КПД реечные рулевые механизмы без усилителя устанавливают на легковых автомобилях особо малого и малого классов, так как только на этих автомобилях они способны поглощать толчки и удары, которые передаются от дорожных неровностей на рулевое колесо .

На легковых автомобилях более высокого класса с реечным рулевым механизмом применяют гидроусилитель руля, поглощающий толчки и удары со стороны дороги.

Рулевым приводом называется система тяг и рычагов, осуще- ствляющая связь управляемых колес автомобиля с рулевым меха- низмом. Он служит для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам и обеспечения их правильного поворота.

На автомобилях применяют различные типы рулевых приводов

Основной частью рулевого привода является рулевая трапеция.

Рулевой называется трапеция , образованная поперечными рулевыми тягами, рычагами поворотных цапф и осью управляемых колес. Одним основанием трапеции является ось колес, другим — поперечные тяги c боковыми сто ронами — рычаги поворотных цапф. Рулевая трапеция служит для поворота управляемых колес на разные углы .

Внутреннее колесо (по отношению к центру поворота автомобиля) поворачивается на больший угол, чем наружное. Это необходимо для того, чтобы при повороте автомобиля колеса катились без бокового скольжения и с наименьшим сопротивлением. В противном случае ухудшается управляемость автомобиля, возрастают расход топлива и износ шин

Рулевой привод

Рулевое упрaвлениe делится по :

По типу рулевой

По расположению рулевой трапеции

Трапеции

С передней рулевой трапецией

С неразрёзной рулевой трапецией

С задней рулевой трапецией

С разрезной рулевой трапецией

Рулевая трапеция может быть передней или задней в зависимо сти от ее расположения перед осью передних управляемых колес или за ней

Применение рулевого привода с передней или задней рулевой трапецией зависит от компоновки автомобиля и его рулевого управления. При этом рулевой привод может быть с неразрезной или разрезной рулевой трапецией в зависимости от типа подвески .

Неразрезная рулевая трапеция имеет сплошную поперечную рулевую тягу, соединяющую управляемые колеса. Такую трапецию применяют при зависимой подвеске передних управляемых колес на грузовых автомобилях и автобусах.

Разрезная рулевая трапеция имеет многозвенную поперечную рулевую тягу, соединяющую управляемые колеса Ее используют при независимой подвеске управляемых колес на легковых автомобилях.

Рулевым усилителем называется механизм, создающий под давлением жидкости или сжатого воздуха дополнительное усилие на рулевой привод, необходимое для поворота управляемых колес автомобиля. Он служит для облегчения управления автомобилем, повышения его маневренности и безопасности движения, а также смягчает толчки и удары дорожных неровностей, передаваемых от управляемых колес на рулевое колесо .

Усилитель значительно облегчает работу водителя. При его наличии водитель прикладывает к рулевому колесу усилие в 2...3 раза меньшее, чем без усилителя, что особенно ощутимо при управлении грузовыми автомобилями средней и большой грузоподъемности и автобусами, когда требуется усилие до 400 Н и более.

Кроме того, улучшается маневренность автомобиля с рулевым усилителем вследствие быстроты и точности его действия, повышается безопасность движения, потому что в случае резкого понижения давления воздуха в шине переднего управляемого колеса из-за ее прокола или разрыва усилитель помогает водителю удержать рулевое колесо в руках и сохранить направление движения автомобиля.

На легковых автомобилях, грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности и на автобусах применяют пневматические и гидравлические усилители. Принцип их действия аналогичен, но в них используются разные рабочие вещества: в пневматических — сжатый воздух пневматической тормозной системы автомобиля, а в гидравлических — масло (турбинное, веретенное).

Пневматические усилители в настоящее время имеют ограни ченное распространение — в основном на грузовых автомобилях большой грузоподъемности с пневматической тормозной системой. Пневматический усилитель включает в работу водитель и толь- ко в тяжелых дорожных условиях .

Такие усилители проще по конструкции, так как в них используется оборудование тормозной пневматической системы автомобиля, но имеют большие размеры, что связано с невысоким рабочим давлением (0,6...0,8 МПа), и значительное время срабатывания (в 5...10 раз большее, чем гидравлические усилители), что приводит к меньшей точности при управлении автомобилем в процессе поворота.

Наиболее широко распространены гидравлические усилители (гид роусилители) — 90 % всех автомобилей оборудованы усилителями этого типа. Они очень компактны, имеют малое время срабатывания (0,2...2,4 с) и работают при давлении 6... 10 МПа, однако требуют тщательного ухода и особо надежных уплотнений, так как течь жидкости приводит к выходу их из строя

Трав мобезопасность рулевого управления обеспечивается конструкцией промежуточного вала рулевого колеса и специальным креплением рулевого вала к кузову автомобиля.

Передаточное число рулевого механизма червячного типа составляет 16,4.

Рулевое управление грузовых автомобилей

THE END