Ные типы рулевых механизмов и приводов

3.Основные типы рулевых механизмов и приводов

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:

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.

Рулевая колонка: определение, устройство, виды и принципы работы

Cкорее везите в РФ, будем брать вместо Солярис и Киа Рио 2021 — раскрыт новые подробности седана BYD

Toyota выпустит новый Land Cruiser Prado уже в 2022 году – первые фото легендарного внедорожника

Корейцы творят непонятно что: новый СантаФе показали на фото, кросс получил иное «лицо»

Популярное за неделю

Новый 7-местный ГАЗ-3106 Атаман-2 2022 раскрыли на фото: он рамный и конкурирует с Toyota LC Prado

Теперь точно: ИЖ «Ода» 2021-2022 возвращается в виде кроссовера с полным приводом за 1 млн рублей

Абсолютно новое кросс-купе ГАЗ-31105 «Волга» 2021-2022 раскрывается на первых фото не дожидаясь дебюта

Заплатил 300 000 рублей, а ездить они будут почти 500 тыс. км без остановки. ТОП-5 самых надежных авто в 2021 году

Совершенно новый вэн УАЗ Симба 2022 с 4х4 и турбодизелем показали на фото. Он мог бы конкурировать с Volkswagen

Рулевое управление – один из основных механизмов транспортного средства. Без него рулежка машиной становится невозможной. В современных автомобилях устанавливаются разные по типу и устройству механизмы. Также может меняться положение рулевого колеса – левое или правое. Простыми словами РУ представляет собой придаточный механизм, который передает тягу от руля до колес машины.

Что такое рулевое управление

Как уже было упомянуто, рулевое управление является основой автомобиля. Это не отдельный механизм, а целый набор деталей и узлов. Их главная задача – передача положения руля на угол поворота передних покрышек транспортного средства, а также поддержание направления движения, заданного автовладельцем. При повороте рулевого колеса угол наклона передается на рейку. В результате того покрышки меняют свое положение, что приводит к изменению направления движения машины.

Устройство

Выделяют несколько вариантов РУ, которые отличаются по своему строению. Основными являются реечный и червячный механизмы. Также на некоторых автомобилях встречается винтовой. При этом, независимо от типа большая часть деталей механизма будут следующими:

• рулевое колесо;
• усилитель управления;
• рулевой механизм;
• колонка, передающая угол наклона;
• привод;
• некоторые второстепенные элементы, зависящие от типа управления.

Рулевое колесо

Это одна из самых важных деталей. Без нее сложно представить функционирование всей системы. Как правило, руль бывает круглой формы. В зависимости от страны эксплуатации транспортного средства он может располагаться справа или слева. Главная функция этого устройство – указание направления машины. Для этого его необходимо повернуть в одну из сторон. В более дорогих и современных моделях авто руль комплектуют подогревом и кнопками управления различными опциями, а также подрулевыми лепестками.

Рулевая колонка

Второй по важности механизм. Его задача – передача угла наклона руля на колеса для их поворота. Конструктивно он представляет собой вал с шарнирными соединениями. В современных ТС управление передачей может осуществляться за счет электроники. Для безопасности рулевая колонка может быть укомплектована системами электронной или механической блокировки. Это позволит защитить машину от угона.

Рулевой механизм

Эта деталь может иметь разную конструкцию. Все зависит от конкретной компании-производителя и марки транспортного средства. Как правило, данное устройство состоит из редуктора и придаточного механизма. Последний необходим для соединения колонки и рулевой рейки.

Усилитель

Этот механизм необходим для обеспечения комфорта водителя автомобиля. С его помощью повышается КПД передачи усилия поворота от рулевого колеса к приводу. Также усилитель делает этот процесс мягче, убирая рывки и нагрузку.

Рулевой привод

Это не одна деталь, а совокупность сразу нескольких элементов. В большинстве случаев в данный механизм входят рычаги, наконечники и рулевые тяги.

Виды и принцип работы

Выделяют три основных вида РУ: реечный, червячный и винтовой. Самым распространенным является первый. У него достаточно простая конструкция и высокий КПД. Реечный механизм базируется на рулевой рейке с шестерней. Последняя размещается на валу и постоянно находится в связке с рейкой. При вращении рулевого колеса рейка с помощью шестеренки перемещается в горизонтальном положении влево или вправо. Одновременно с этим двигаются и тяги, которые передают усилия на колеса авто. Плюсами данного механизма являются простая конструкция, надежность и низкая стоимость. В качестве недостатков устройства называют чувствительность к любым неровностям на дороге.

Червячный механизм самый старый среди всех. Его можно встретить на классических представителях АвтоВАЗа, а также на некоторых внедорожниках. В паре с данным механизмом, как правило, устанавливается зависимая подвеска. Конструктивная особенность этого устройства – наличие червячного ролика, который заменил собой шестерню, а также картера и рулевой сошки. Сам «червяк» расположен в нижней части рулевого вала и находится с постоянном сцеплении роликом. Благодаря подобной конструкции вал поворачивается, передавая усилия на колеса машины. С таким механизмом транспортное средство становится более маневренным, оно может повернуть колеса на больший угол, а также на руль не передаются дорожные неровности. Однако данную конструкцию очень дорого обслуживать ввиду ее сложности.

Винтовое рулевое управление соединяется с помощью гайки и шариков специального винта. Как правило, таким механизмом комплектуются грузовые машины, автобусы и легковушки повышенного класса. Принцип работы «винта» практически такой же, что и у «червяка». Износ такого устройства минимальный, а детали ломаются крайне редко.

Виды усилителей

Чтобы автолюбителю было проще управлять своим транспортным средством, его оснащают усилителем рулевого колеса. Выделяется три вида данного механизма:

• гидравлический – самый распространенный вид усилителя. Его любят за компактные размеры, простую конструкцию и ремонтопригодность. При этом необходимо постоянно следить за уровнем технической жидкости;
• электрический – самый современный на сегодня механизм. Его просто настраивать, он не «ест» топливо за счет дополнительной нагрузки на силовой агрегат и считается достаточно надежным. Главный плюс ЭУР – машина управляется без участия водителя;
• электрогидравлический – он базируется на обычном гидравлическом усилителе, но насос приводится в действие с помощью электроники.

Правый или левый руль

Многие автомобилисты знают, что в машине руль может находиться, как справа, так и слева. Влияет на данный фактор страна-производитель и само место эксплуатации ТС. По официальной статистике, больше всего в мире «леворуких» машин. Стоит отметить, что под положение руля необходимо адаптировать редуктор. При этом на любом автомобиле можно поменять расположение рулевого колеса. Особенно это просто, если машина комплектуется системой гидрообъемного механизма управления. В этом случае меняется передняя панель, переставляются руль и кардан.

Регулировка

Однозначно можно сказать, что рулевое управление нуждается в регулировке. Как правило, это касается черявичого элемента или шестерни-рейки. Именно в этих механизмах появляется люфт, что влияет на износ остальных деталей устройства. Если вовремя не регулировать РУ, то это может привести к полому рейки и большим денежным потерям. Для того, чтобы выполнить данную процедуру, необходимо обратиться к специалистам на СТО, которые проведут ее точно по регламенту производителя. Самостоятельно же, при наличии соответствующих навыков, можно менять лишь ряд деталей, например, подшипники.

Возможные неисправности

Значительных поломок у этого механизма не бывает, если не учитывать последствия после дорожно-транспортного происшествия. Как правило, у рулевой колонки изнашиваются подшипники, сальники, втулки, крепежные элементы кронштейна, карданные шарниры и шлицевые соединения. В некоторых случаях расшатывается защитный кожух. Заметить поломку РК достаточно просто. Она начинает хрустеть при поворотах, стучать, вибрировать, появляются люфт и скрип.

Ремонт рулевой колонки возможен в следующих случаях:

• износился кардан. В этом случае меняется вся система. Если автомобилист делает ремонт своими руками ему параллельно необходимо выяснить, что стало причиной поломки и устранить ее;
• износилась резьба крепления рулевого колеса. Причиной этому чаще всего служат агрессивный стиль вождения и влага. Сама резьба не восстанавливается, вал меняется полностью;
• износились подшипники. В этом случае они разбираются, старый выбивается, а новый запрессовывается. Это вполне можно сделать собственноручно;
• появилась коррозия на шлицевом соединении. Это происходит из-за влаги, которая скапливается под водительским ковриком. Небольшое количество ржавчины можно сошлифовать, в противном случае меняется весь узел.

Отметим, что рулевая колонка не только один из самых важных, но и один из самых крепких механизмов транспортного средства. Она может прослужить долгие годы при условии постоянного, качественного сервисного обслуживания. При этом большую часть работ можно сделать самостоятельно.

Рулевая рейка: устройство, виды, функции

Транспортное средство и его конструкцию знают далеко не все автомобилисты. Сложность объясняется тем, что путь большинства автомобилистов выглядит следующим образом — отучился в автошколе, сдал экзамен, получил в/у и отправился на дорогу. В конструкции транспорта приходится разбираться уже непосредственно на этапе эксплуатации. Именно поэтому, обслуживать личный автомобиль могут не все, но базовые устройства и механизмы не лишним будет изучить самостоятельно. К примеру, рулевая система чаще всего заслуживает отдельного внимания, так как от нее зависит качество управления транспортом в разных условиях.

Фото: «CAR.RU»

Рулевая рейка является составляющей рулевого механизма. Это специальный узел, который присутствует в конструкции современных автомобилей. Именно с его помощью производится управление транспортным средством. Работа данного устройства необходима для того, чтобы механическое усилие, создаваемое автомобилистом при вращении рулевым колесом, передавалось на колеса. Это приводит к изменению угла поворота.

Сегодня о безопасности передвижения на дорогах беспокоятся многие — от водителей до властей. Этот фактор напрямую зависит от состояния рулевого механизма и рейки. Намного проще диагностировать поломку узла, если разбираться в особенностях конструкции. Если рассматривать самый простой вариант исполнения, данный механизм можно представить в виде шестерни, которая крепится на рулевом колесе. Этот элемент связан с рейкой. Действует данная конструкция достаточно просто — в момент вращения рулевого колеса шестерня воздействует на рейку. В результате последняя смещается влево или вправо, что и приводит к изменению угла поворота колес. Среди основных деталей данного узла можно выделить корпус, ведущую шестерню, рейку, пыльник и хомут, штуцеры, подшипник, втулка скольжения, поршень вала и уплотнители. В современных моделях транспортных средств могут использоваться различные варианты рулевой рейки — в зависимости от применяемых усилителей.

Схема механизма

Обычная. Наиболее простая конструкция та, которая отличается механическим приводом и не дополняется усилителем. Ее использовали на автомобилях, которые выпускались в 1970 годах. Рейка приводилась в действие при помощи мышечного усилия водителя в момент, когда он вращал рулем.

Рейка с ГУР. На современных машинах наибольшее распространение получил именно этот тип. В данном случае водитель тоже создает механическое усилие, но так как в конструкции есть ГУР, оно увеличивается в несколько раз. Вместе с этим обеспечивается более безопасное передвижение. Например, даже если колесо попадет в яму, последствия удара будут демпфированы при помощи гидравлики.

Фото: «CAR.RU»

Рейка с ЭУР. Принцип работы здесь точно такой же, как и в предыдущем варианте. Только здесь роль гидравлики выполняет электромотор. Последний может устанавливаться в разные места — в рулевой колонке, на валу или на рейке. КПД у такого устройства значительно выше. Еще одно преимущество — повышенная надежность и простое обслуживание.

Итог. Рулевая рейка — одна из самых важных систем в транспортном средстве, которая выполняет сразу несколько опций. Есть несколько видов устройств, которые отличаются по принципу работы.

Устройство рулевой рейки

Рулевая рейка – это силовой узел системы рулевого управления, благодаря которому водителю транспортного средства легче вращать рулевое колесо.

Схема рулевой рейки:

• рис. 1 – без гидроусилителя (механическая);
• рис. 2 – с гидравлическим усилителем (с ГУР);
• рис. 3 – с электрическим усилителем (с ЭУР).

Устройство рулевой рейки без ГУР

На ресурс работы рулевой рейки влияют:

• степень износа других элементов системы рулевого управления (пыльников, бачка ГУР), тормозных колодок, подвески автомобиля и т. д.;
• состояние и тип дорожного покрытия (наличие выбоин, езда через рельсы, по брусчатке и т. п.);
• стиль вождения (резкое торможение, неправильное переключение передач);
• качество рабочей жидкости в системе ГУР.

Принцип работы рулевой рейки механического типа. Когда водитель вращает рулевое колесо в какую-либо сторону, одновременно перемещается рейка. Поворот управляемых колес автомобиля осуществляется через тяги рулевого привода, присоединенные с двух сторон к реечному механизму.

Механическая рейка нашла широкое применение в легковых автомобилях благодаря таким характеристикам, как:

• простое устройство;
• небольшой вес и себестоимость;
• высокий КПД;
• малое количество тяг и шарниров;
• высокий отклик при резких маневрах.

Немаловажно и то, что реечный рулевой механизм расположен перпендикулярно автомобилю, что экономит пространство моторного отсека для комфортного размещения ДВС и прочих агрегатов транспортного средства.

Хоть и принцип действия рулевой рейки прост, у нее есть свои недостатки:

• сверхчувствительность при езде по ямам и выступающим элементам дорожного полотна с передачей вибрации на рулевое колесо;
• повышенная нагрузка комплектующих деталей;
• установка на легковые авто только с независимой подвеской управляемых колес.

Работа рулевой рейки с гидроусилителем

Гидроусилитель создан для облегчения усилий водителя при вращении руля. Он состоит из насоса, бачка для хранения гидравлической жидкости и регулятора давления масла ATF в системе.

Устройство рулевой рейки с ГУР

Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем. Когда транспортное средство находится в неподвижном состоянии или совершает движение по прямой, рулевая рейка не задействована. В это время масло ATF покоится в бачке ГУРа, а не в его дозирующих системах. Если водитель вращает руль, ведомые колеса оказывают сопротивление, в процессе чего происходит закручивание торсиона, открываются каналы распределителя, рабочая жидкость подается на рулевую рейку и приводит ее в движение.

Принцип работы гидравлической рулевой рейки имеет и недостаток: при сильном разгоне авто рулевое управление оказывается неинформативным, что может спровоцировать бортовое раскачивание автотранспорта даже при малых амплитудах вращения руля. Одним словом, повышается риск ДТП.

Рулевая рейка с ЭУР

Первый электроусилитель руля был установлен еще в 1986 г., но система рулевого управления с ЭУР до сих пор не стала главенствующей из-за ее особенностей техобслуживания.

За три десятилетия конструкция ЭУР стала менее громоздкой и теперь его устанавливают прямо на рулевой рейке.

Устройство рулевой рейки с ЭУР

Принцип работы рейки с электроусилителем похож на принцип работы рулевой рейки с ГУРом, только усиление управления осуществляется за счет электромотора.

Преимущества рулевого механизма с ЭУР:

• Отсутствие гидравлического масла в системе. Благодаря отсутствию шлангов, патрубков и прочих элементов ГУРа узел более компактным и отвечает европейским экостандартам. Снизился уровень шума.
• Высокая информативность. Этому способствует функция активного возврата колес и руля, плавный отклик усилителя на команды водителя.
• Снижение усилий, прилагаемых водителем. В процессе парковки руль сильно выкручивается, а скорость движения почти нулевая. В результате ЭБУ усилителя передает сигнал о повышенном усилении рулевого управления. Данное свойство ЭУР помогает увеличить срок использования запчастей и снижает затраты сил водителя.
• Поддержка устойчивости автомобиля на открытом шоссе. Если в процессе передвижения автомобиль по прямому пути дует боковой ветер или возникает сопротивление от уклона участка дороги, ЭУР оказывает стабилизирующее действие транспортного средства, освобождая водителя от дополнительных усилий.

В устройстве трех типов рулевых механизмов много общего.

По качественным показателям, выносливости и техобслуживанию первенство берет рулевая рейка с ГУРом. Ее преимущества перед механикой – снижение усилия, прилагаемого к вращению руля, а также гашение толчков, поступающих на рулевое колесо при движении автомобиля по ухабистой дороге. В сравнении с рейкой с ЭУР, гидравлическая более доступна по техобслуживанию.

Независимо от типа рулевого механизма, необходимо следить за его исправностью, своевременно проходить ТО и выполнять замену изношенных компонентов.

Приобрести рулевую рейку в интернет магазине вы можете на нашем сайте. Для получения профессиональной консультации можно воспользоваться чатом в правом нижнем углу и позвонить по телефонам нашей компании.