|
Механизмы управления автомобиля
|
Рулевой привод включает в себя систему тяг, шарниров и рычагов, осуществляющих с механизмом рулевого управления поворот управляемых колес. Рулевой привод имеет рулевую трапецию, которая позволяет поворачивать управляемые колеса на разные углы, чем достигается их качение без бокового проскальзывания. Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади переднего моста или перед ним. Различают цельную (единую) трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес и расчлененную, используемую при независимой подвеске.
Рулевой привод грузовых автомобилей с зависимой подвеской включает в себя: сошку, продольную тягу, два левых поворотных рычага, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, рулевую трапецию (шарнирный четырехугольник, образованный средней частью балки передней оси, поперечной тягой и левым и правым поворотными рычагами).
При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. Поэтому в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и для автоматического устранения зазоров, возникающих при изнашивании деталей. Поперечная рулевая тяга на одном конце имеет левую резьбу и правую на другом для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес.
При независимой подвеске управляемых колес легковых автомобилей рулевой привод включает в себя (с червячным механизмом рулевого управления): сошку; маятниковый рычаг; составную поперечную тягу, состоящую из средней тяги, шарнирно соединенной по концам с сошкой и маятниковым рычагом и две боковые тяги; левый и правый поворотные рычаги.
Рулевой привод и рулевые тяги автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
1 — шплинт; 2 — резьбовая пробка; 3 — пружина; 4 — опорная пята; 5— корпус шарнира; 6 и 10 — резиновые уплотнители; 7— распорная втулка наконечника; 8 — гайка; 9— распорная втулка тяги; 11— шаровой палец; 12 — корпус шарнира; 13 — полиэтиленовый сухарь; 14 — маятниковый рычаг; 15 — втулка из порошкового материала; 16 — резиновая втулка рычага; 17 — поперечная тяга; 18 — боковая тяга; 19 — сошка; 20 — болт; 21 — стяжной хомут; 22 — регулировочная трубка; 23 — наконечник тяги; 24 — рычаг поворотного кулака.
Независимая подвеска легковых автомобилей с реечным механизмом рулевого управления состоит из составной поперечной тяги, средней частью которой является зубчатая рейка механизма рулевого управления, к ней шарнирно крепятся (по концам или в одном месте) боковые тяги. Боковые тяги, в свою очередь, крепятся шарнирно к поворотным рычагам (левому и правому). Трапеция состоит из средней части передней оси, составной поперечной тяги и поворотных (левого и правого) рычагов.
Шарниры рулевых приводов. Основные требования, предъявляемые к шарнирам рулевого привода, заключаются в без зазорности и износостойкости. Поэтому все шарниры поджаты скользящей поверхностью путем деформации упругого элемента. В шарнирном соединении шарового пальца с продольной рулевой тягой один из сухарей (вкладыш) представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину. Внешний сухарь прижат к шаровому шарниру резьбовой пробкой. Во всех соединениях сухари постоянно прижимаются к головке шарового пальца под действием пружин. Шарниры тяг с полусферическими пальцами саморегулирующиеся разборные. Использование высококачественных конструкционных материалов для сухарей, современных смазочных материалов и надежных уплотнений позволяет в настоящее время применять шарниры, не требующие замены смазочного материала в течение всего их срока службы.
Шарнирное соединение деталей рулевого привода автомобилей
а — ГАЗ-53А; 6-ЗИЛ-130; в — МАЗ; 1— масленка; 2 — пята; 3 — коническая пружина; 4 — крышка; 5-стопорное кольцо; 6 и 15 — наконечники; 7 и 17— трубы; 8 — резиновое кольцо; 9— обойма; 10 — резиновый колпак; 11 — кольцо; 12 — полусферический палец; 13 и 19 — сухари; 14-сменный вкладыш; 16 — хомут; 18 — пробка; 20 — пружина; 21 — ограничитель.
ТолкованиеПеревод
Принципиальная схема рулевого привода с дроссельным регулированием.
рулево́й при́вод гидравлическое, пневматическое, электрическое энергосиловое устройство, приводящее в движение органы управления летательного аппарата, в соответствии с маломощными управляющими сигналами от рычагов управления пилота или бортовых автоматических систем управления. В структурном отношении Р. п. представляет собой следящую систему с положительной обратной связью.
Р. п. выполняют следующие функции: преобразование сигналов (с усилением по мощности) системы рычагов управления в соответствующее отклонение рулевой поверхности, увеличение демпфирования выходной части системы управления рулями, обеспечение безопасности от форм флаттера, возникновение которых в основном зависит от рулевых поверхностей, обеспечение необходимого уровня надёжности управления.
Наибольшее применение в авиации получили гидравлические Р. п., обладающие большей удельной мощностью (при мощностях свыше 0,3 кВт) и лучшей возможностью стыковки с взаимодействующими механическими и электрическими системами, плавностью и широким диапазоном регулирования скорости выходного звена. Они могут включать источник гидравлического питания (автономные Р. п.) или получать энергию от централизованной одной или нескольких бортовых систем гидравлического питания летательного аппарата (см. Гидравлическое оборудование). В зависимости от способа управления скоростью движения выходного звена гидравлического Р. п. могут быть с объёмным регулированием скорость выходного звена регулируется изменением рабочего объёма насоса или (и) двигателя, и с дроссельным регулированием скорость выходного звена регулируется изменением проводимостей дросселей во входных и (или) выходных трубопроводах гидродвигателя, при этом в случае применения нерегулируемого насоса часть подаваемой рабочей жидкости отводится через дроссель или клапан на слив, минуя гидродвигатель (см. рис.). В качестве исполнит, гидродвигателей в Р. п. используются гидравлические цилиндры, поворотные гидродвигатели. В последнем случае в состав выходной части системы управления должны дополнительно включаться винтовые преобразователи вращательного движения в поступательное.
Для обеспечения высокой отказобезопасности системы управления полётом Р. п., как правило, выполняются многоканальными, питающимися от нескольких гидросистем, то есть применяется резервирование. При этом резервирование может быть как общим, так и разделённым.
С целью улучшения рабочих характеристик и габаритно-весовых показателей автоматических и электродистанционных систем управления, а также обеспечения управления от электрических сигналов электродистанционных или автоматических систем совмещённого управления с управлением через механическую проводку получили применение комбинированные Р. п. Такие Р. п. включают гидромеханический исполнительный механизм, электрогидравлический сервопривод, устройства, обеспечивающие совмещение (взаимоисключение) указанных режимов управления, устройства механических и электрических обратных связей и другие необходимые элементы.
Появление промышленных электродвигателей с постоянными магнитами, обладающих высокой удельной мощностью и малыми моментами инерции, открывает путь к практическому созданию чисто электрических Р. п. (с бесколлекторными электродвигателями и электронной коммутацией силовых цепей), по своим характеристикам приближающихся к электрогидравлическим приводам. Таким образом, наметилась возможность создания летательных аппаратов с единой (электрической) энергетической системой, что в целом обеспечивает повышение надёжности системы управления, снижение её массы и сокращение эксплуатационных расходов.
С. А. Ермаков, М. П. Селиванов.
Энциклопедия «Авиация». - М.: Большая Российская Энциклопедия. Свищёв Г. Г.. 1998.
Игры ⚽ Нужна курсовая?
Статья из серии «Взгляд назад, но движение вперед»,
Журнал Skinned Knuckles Magazine, июнь 2016 г. автомобиль. Сюда входят рулевое колесо, коробка рулевого механизма, сошка, тяга, рулевые тяги, рулевые рычаги и поворотные кулаки, поддерживающие колеса. Поворот рулевого колеса влево или вправо поворачивает рулевой вал, к которому прикреплена червячная передача внутри коробки передач. Червячная рулевая передача перемещает секторную шестерню, и это движение передается на шатун, который перемещается вперед и назад. Тяга, соединенная с сошником, передает это движение на рулевые тяги, соединенные с рулевыми рычагами. Рулевые рычаги поворачивают поворотные кулаки и колеса, которые поворачиваются влево или вправо на передней подвеске.
Обычно используются четыре ручных рулевых механизма. Червячно-секторный, червячно-роликовый, шариковый рециркуляционный и реечный. В червячно-секторном исполнении червяк соединяется с концом рулевого вала. Сектор установлен на секторном валу. Зубья червяка зацепляются с зубьями сектора. Значение трения в этой конструкции очень велико, потому что большая часть нагрузки сосредоточена на зубчатых колесах в точке их зацепления. Червячно-роликовый похож на червячно-секторный. На валу ролика установлен зубчатый ролик, а на рулевом валу — червячная передача. Зубья червячной передачи входят в зацепление с роликом, и движение передается. Ролик установлен на шарикоподшипнике. Этот подшипник обеспечивал низкое трение при восприятии нагрузки, а ролик более равномерно распределял износ. Рулевое управление с рециркуляцией шариков обеспечивает чрезвычайно низкое трение и потери мощности. Шариковая гайка на подшипниках находится в зацеплении с червячной передачей и завинчивается вверх и вниз относительно движения червяка. Реечное рулевое управление состоит из шестерни, прикрепленной к рулевому валу, который входит в зацепление с плоской рейкой. Штифт перемещается влево или вправо по рейке для перемещения опорных катков.
Расположение рулевых тяг варьируется в зависимости от необходимости и базовой конструкции. Существует два основных типа систем рулевого управления; те, у которых есть сошка и рулевой механизм, и те, которые используют реечное рулевое управление. Наиболее распространенным типом рулевого управления с использованием сошки является параллелограммный тип. В нем используются две рулевые тяги и центральное звено между рулевыми тягами. Натяжной рычаг со стороны пассажира и рычаг со стороны водителя крепятся к центральному звену. При повороте рулевого колеса центральная тяга передает движение на рулевые рычаги и внешние рулевые тяги. Во всех шарнирах, на которых крепятся эти компоненты, используются небольшие шаровые шарниры, обеспечивающие свободу движений. Две стороны рычажного механизма проходят параллельно друг другу и находятся на одинаковом расстоянии, таким образом, образуя параллелограммный рулевой рычажный механизм. В реечной системе центральная тяга заменена рулевой рейкой, которая представляет собой длинный зубчатый стержень с тягами, прикрепленными к каждому концу. На конце рулевого вала находится шестерня, которая входит в зацепление с рейкой. При повороте руля ведущая шестерня поворачивается и перемещает рейку слева направо. Изменение размера ведущей шестерни изменяет передаточное отношение рулевого управления.
Во время дорожных испытаний прислушивайтесь к любым необычным звукам, связанным с подвеской и рулевым управлением. Проверьте наличие проблем с рулевым управлением, таких как: отклонение или занос рулевого управления, большое усилие на рулевом колесе и заедание, чрезмерный свободный ход рулевого колеса, возврат рулевого колеса и вибрация переднего колеса. Вернувшись в магазин, поднимите переднюю часть автомобиля на подставках. Осмотрите на наличие изношенных деталей подвески и/или изношенных шин. Жесткое рулевое управление может быть вызвано повреждением рулевой тяги, изношенной рулевой тягой, поврежденными шпинделями и погнутыми рулевыми рычагами, что приводит к неправильным углам поворота. Вибрация передних шин может быть вызвана их дисбалансом и/или биением. Неустойчивость автомобиля может быть вызвана несоосностью трансмиссии, дисбалансом трансмиссии или неравномерным распределением веса между колесами. Осмотрите амортизаторы или стойки на наличие ослабленных монтажных втулок и болтов. Экс-амин на предмет утечек. Осмотрите подшипники колес на наличие бокового смещения. Осмотрите рулевые тяги и наконечники рулевых тяг на предмет износа (люфта).
Осмотрите на наличие ослабленных болтов крепления рулевого механизма, изношенных монтажных кронштейнов и втулок. Замените изношенные детали и/или отрегулируйте подшипники передних колес.
Редуктор крепится к раме и может быть напрямую соединен с рулевым валом и колесом или с помощью U-образного шарнира. Проверьте наличие чрезмерного свободного хода (более 1½ - 2 дюймов) на рулевом колесе. Проверьте на износ U-образный шарнир рулевого вала / тряпичный шарнир, если рулевой механизм такого типа. Если они изношены, замените их в коробке передач. Убедитесь, что рычаг сошки плотно прилегает к валу сектора. Рулевое колесо должно начать перемещать рычаг сошки в допустимом диапазоне. Если это не так, на коробке передач имеется регулировка для уменьшения свободного хода. Предусмотрены две регулировки: предварительный натяг червячного подшипника и зацепление секторного вала.Проверьте уровень смазки и, если он низкий, проверьте, нет ли течи прокладки, течи сальника секторного вала или трещины в редукторе. Для замены уплотнения необходимо Если коробка передач треснула, обратитесь к местному переработчику запчастей.0003
Ветошное соединение в основном является гасителем вибрации. Он предотвращает передачу вибрации шасси через рулевую колонку на рулевое колесо. Он также может исправить небольшую несоосность рулевого вала и коробки передач. Доступны комплекты для замены тряпочного соединения универсальным шарниром. Накройте левое крыло чехлом, чтобы пряжка ремня не поцарапала лакокрасочное покрытие. Чтобы заменить тряпичный шарнир, снимите болты, которые крепят муфту к рулевому механизму и рулевому валу. Ослабьте кронштейны рулевой колонки, чтобы вы могли потянуть ее назад, чтобы снять рулевой вал с муфты. Снимите муфту с коробки передач. Отнесите муфту в магазин автозапчастей и купите комплект для восстановления, который включает новые болты и шайбы, если вы хотите / нуждаетесь в опыте восстановления, или купите новую муфту. Установите новый или восстановленный тряпичный шарнир на автомобиль. Чрезмерный свободный ход рулевого колеса теперь исправлен, если это было проблемой. В противном случае рулевой механизм может нуждаться в регулировке.
Червячно-роликовый редуктор был представлен в 1926 году и используется до сих пор. Червячные и роликовые передачи типа Gemmer были популярными коробками передач в автомобилях Ford и Chrysler в 30-х и вплоть до начала 60-х годов. Ролик движется на игольчатых подшипниках и крепится на валу в начале сектора. Вращающийся ролик входит в зацепление с червяком, и трение намного меньше, чем у червяка и конструкции с фиксированным зубом. Трение качения гораздо более плавное, чем трение скольжения. Два дизайна Геммера были популярны. 19В моделях Ford 37–52 использовался ролик с двумя зубьями, а в моделях 1953–60 годов — каток с тремя зубьями, что обеспечивает более длительный срок службы. Мест износа несколько (зубья червяка и зубья ролика, верхняя и нижняя втулки червяка), но их можно отрегулировать. Втулки секторного вала и сальник сменные.
Сядьте на место водителя и проверьте осевой люфт рулевого вала, потянув/надавив на рулевое колесо. Если есть осевой люфт, его необходимо отрегулировать, чтобы установить предварительный натяг подшипника. Мойте коробку передач и зону сошки. Поднимите переднюю часть автомобиля на опоры безопасности. Снимите левое переднее колесо и колесо. Отсоедините рулевую тягу (тягу) от сошки. Если шар на шатуне изношен и имеет овальную форму, замените шатун. Перемещайте шатун вверх/вниз и в стороны. Если здесь есть люфт и течет масло мимо сальника, то втулки нужно заменить. Если секторный вал изношен в этом месте, вам предстоит дорогостоящий ремонт. Если движение руки сошки не является чрезмерным, вы можете попробовать новое уплотнение. Для установки нового уплотнения необходимо снять шатунный рычаг. Проверьте затяжку гайки рычага манипулятора. На некоторых транспортных средствах он может достигать более 200 футо-фунтов. Плотно должно быть.
Вставьте под автомобиль на ползунке и найдите четыре болта, которые удерживают торцевую крышку на месте. Найдите контейнер для сбора любого масла. Снимите болты и осторожно отделите прокладки с помощью канцелярского ножа. Вы обнаружите, что металлические прокладки легче отделить, чем бумажные. Удаляйте по одной прокладке за раз, разрезая верхний край прокладки, если роговой провод на месте. Снова затяните болты и проверьте осевой люфт, повернув рулевое колесо до упора вправо и влево. Повторяйте эту процедуру до тех пор, пока не исчезнет заметный люфт. Затяните болты. Если у вас есть пружинная шкала, проверьте предварительную нагрузку подшипника. Прикрепите шкалу к внешнему ободу рулевого колеса. Если тяговое усилие меньше 1,5 фунта, снимите прокладку и повторите проверку. Если тяговое усилие превышает 1½ фунта, добавляйте необходимые прокладки, пока не будет установлен предварительный натяг подшипника. Рулевое колесо должно плавно поворачиваться слева направо.
Ослабьте регулировочный винт секторного вала в крышке. С рулевым колесом в среднем положении слегка затяните регулировочный винт. Не затягивайте слишком сильно. Проверьте величину свободного хода рулевого колеса, прежде чем шатун начнет двигаться. Движение рулевого колеса может составлять 1½ - 2 дюйма. Используйте пружинную шкалу на ободе рулевого колеса, и если тяговое усилие превышает 2½ фунта, слегка ослабьте регулировочный винт. Рулевое колесо должно свободно поворачиваться из одного крайнего положения в другое без заедания. Если вы удовлетворены движением рулевого колеса, затяните контргайку на регулировочном винте. Если колесо не вращается свободно, необходимо перестроить коробку передач. Перепроверьте с помощью весовой шкалы, Снова подсоедините шатун к рулевой тяге. заглушку регулятора вставьте до упора, а затем отвинтите туда, где можно установить шплинт Смажьте соединение Заполните редуктор подходящей смазкой (90W гипоидное трансмиссионное масло). Замените колесо и шину. Перепроверьте схождение. Дорожный тест.
Компания Saginaw, подразделение General Motors, первой разработала эту конструкцию. Шариковая стойка несет нагрузку, и силы трения значительно снижаются. На поверхности червячного вала проточена канавка. Эта прецизионная канавка представляет собой внутреннюю половину дорожки шарикоподшипника внутри рейки шариковой гайки. Другая обработанная канавка служит внешней обоймой шарика. Комплект шарикоподшипников в направляющих трубках непрерывно вращается вокруг вала и шариковой гайки. Посадка шарикоподшипника точная. Когда рулевое колесо вращает червячный вал, рейка с шариковой гайкой плавно скользит вверх и вниз по валу. Зубья на шаровой рейке входят в зацепление с зубьями на внутреннем конце вала сектора. Хотя зубья сектора не вращаются, нагрузка от шариковой гайки равномерно распределяется по комплекту шарикоподшипников. Результатом является более плавное и легкое рулевое управление по сравнению с коробкой передач роликового типа. Конструкция Saginaw с рециркуляцией шариков и гаек на сегодняшний день является лучшей конструкцией для рулевых коробок типа шатун, и производители транспортных средств использовали эту конструкцию в 1990-х за долговечность и прочность конструкции.
Обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы узнать, какой тип рулевого управления с шариковой гайкой с рециркуляцией используется в автомобиле. Обратите внимание, требует ли регулировка отсоединения рулевой тяги. Проверьте уровень смазки редуктора. Трансмиссионная смазка может вытечь. Очистите область вокруг пробки заливного отверстия перед ее снятием. Уровень трансмиссионной смазки должен быть у основания резьбы заглушки в корпусе. Залейте смазку для гипоидных передач 90W. Некоторые рулевые механизмы не имеют заливной пробки. Снимите нижний болт на крышке редуктора и заливайте через верхний болт, пока смазка не потечет из нижнего отверстия. Некоторые производители рекомендуют использовать смесь консистентной смазки и трансмиссионной смазки для автомобилей с большим пробегом.
В рулевом управлении с рециркуляцией шариков необходимо выполнить две регулировки. Обе они являются регулировкой осевого люфта, потому что зацепление рулевого механизма почти устраняется рециркуляционными шарикоподшипниками. Поднимите переднюю часть автомобиля на опоры безопасности. Рекомендуется отсоединить рулевую тягу от сошки, чтобы установить правильную регулировку. Не поворачивайте рулевое колесо до упора вправо и влево, так как это может привести к повреждению шарикоподшипников. Найдите рулевое колесо примерно на один оборот от крайнего левого или правого положения. Отверните контргайку на валу сошки и ослабьте регулятор на несколько оборотов против часовой стрелки, чтобы снять нагрузку с шестерен. Снимите кнопку звукового сигнала с рулевого колеса.
Сядьте на место водителя и нажмите/потяните рулевое колесо, чтобы проверить осевой люфт рулевого вала. При чрезмерном осевом люфте рулевой механизм может потребоваться снять для обслуживания. Измерьте предварительный натяг червячного подшипника с помощью динамометрического ключа. Подсоедините динамометрический ключ к гайке рулевого колеса. Когда рулевое колесо смещено от центра, определите усилие, необходимое для поворота рулевого вала на 1½ оборота в каждую сторону от центра. См. спецификации. Тяга должна составлять от 5 до 8 дюймов-фунтов. Если предварительная нагрузка подшипника не соответствует спецификации, отрегулируйте ее следующим образом. Ослабьте контргайку регулятора подшипника вала рулевого управления и затяните или отверните регулятор подшипника, чтобы привести предварительный натяг подшипника в указанные пределы. Затяните контргайку регулятора подшипника рулевого вала и еще раз проверьте предварительный натяг. Медленно поверните рулевое колесо до упора. Колесо должно свободно вращаться без заеданий и шероховатостей. При наличии шероховатости может потребоваться замена червячных подшипников. Если руль заедает, а рулевой вал не имеет гибкой муфты, ослабьте опору рулевой колонки.
Выровняйте рулевой вал. Затяните опору рулевого вала.
Чтобы отрегулировать осевой люфт вала сошки и регулировку нагрузки на сетку, поверните рулевое колесо в центральное положение. Это помещает червячную и секторную шестерни в центр их хода. Убедитесь, что болты крышки секторного вала затянуты. С помощью дюймово-фунтового динамометрического ключа поверните рулевое колесо вперед и назад через центральное положение. Нагрузка на сетку может составлять от 4 до 10 дюймов в зависимости от типа транспортного средства. Для регулировки ослабьте контргайку регулировочного винта секторного вала. Переместите регулировочный винт секторного вала, чтобы получить правильное показание. Затяните контргайку, удерживая регулировочный винт. Должен быть небольшой зазор между зубьями секторной шестерни и зубьями шариковой гайки в крайнем правом или левом положении поворота. НЕ пытайтесь отрегулировать его, потому что регулировка по центру станет слишком тугой. Некоторые производители предлагают использовать пружинную шкалу на ободе рулевого колеса вместо дюймово-фунтового динамометрического ключа на гайке рулевого колеса.
Реечный рулевой механизм появился в Америке на первых спортивных автомобилях, которые были импортированы из Англии в 1950-х годах. Шестерня, прикрепленная к рулевому валу, преобразует вращательное движение рулевого колеса в поперечное движение рейки. Это была простая конструкция, что означало, что ее было дешевле построить. Когда местные производители начали строить компактные эконобоксы с передним приводом, для рулевого управления стали выбирать реечную шестерню, потому что они были легче, что означало лучший расход бензина. Не было необходимости в промежуточных рычагах, центральных звеньях, рулевых тягах или шатунах. Зубчатая рейка менее эффективна, чем шариковая, но имеет меньший люфт и обеспечивает лучшее «чувство» рулевого управления и лучшую управляемость в целом. Реечное рулевое управление в настоящее время является наиболее популярным выбором для производителей транспортных средств.
Базовая конструкция состоит из двух основных компонентов: ведущей шестерни со спиральной нарезкой, установленной на конце вала рулевого управления, и рулевой рейки (рейки) с зубчатой центральной частью, входящей в зацепление с ведущей шестерней. Эти две части заключены в стальную трубу. При повороте рулевого колеса ведущая шестерня вращается и перемещает зубчатый стержень из стороны в сторону. Штанга крепится к внутреннему и внешнему концам поперечной рулевой тяги шарового и гнездового типа. Внутренний шаровой шарнир соединен со стойкой, а концы внешней рулевой тяги соединены с рулевым рычагом на шпинделе, поэтому автомобиль движется вправо или влево при повороте рулевого колеса. Рейка и шестерня также действуют как редуктор, уменьшая силу, необходимую для поворота колес автомобиля. Это уменьшение представляет собой передаточное число рулевого управления, и это величина, на которую поворачивается рулевое колесо в зависимости от степени поворота шин. Более высокие передаточные числа означают, что для поворота колес требуется большее движение рулевого колеса, хотя на самом деле требуется меньшее усилие.
Большинству автомобилей требуется три-четыре оборота, прежде чем колесо переместится из крайнего левого положения в крайнее правое. В более легких автомобилях используется более низкое передаточное число, потому что им не требуется столько усилий для поворота, и в результате улучшается рулевое управление. Некоторые автомобили имеют переменное передаточное число, при котором профиль зубьев рейки и шестерни различается между центром и внешней частью шестерни. Это сочетает в себе быструю реакцию на начальном повороте и снижение усилия на рулевом колесе, когда руль приближается к полной блокировке. Если вы обнаружите, что рулевое колесо начинает болтаться, и автомобиль бродит по дороге вместо того, чтобы двигаться прямолинейно, проблема может заключаться в рейке и шестерне. Тугое рулевое управление может быть вызвано недостатком смазки. Проверьте шины, и если они изношены с любой стороны, возможно, стойка не закреплена на раме или изношены соединения внешней и внутренней поперечной рулевой тяги. Сначала проверьте эти области. Осмотрите корпус стойки на наличие повреждений. Если есть какие-либо признаки утечки жидкости, их следует устранить.
Установите на место порванные резиновые опоры и закрепите стойку на месте. Если шаровые опоры болтаются в гнездах, замените их. Если внешний пыльник порван, дорожная грязь или вода могут попасть в шарнир, и его, возможно, придется заменить. Если внутренний чехол (сильфон) порван, может потребоваться замена внутреннего шарового шарнира.
Проверьте наружную утечку масла в пыльниках и сожмите пыльник, чтобы убедиться, что он заполнен маслом. Если пыльник заполнен маслом, уплотнения рейки негерметичны, а в рейке нет смазки. Недостаток смазки вызывает износ зубчатой рейки и шестерни и может способствовать заносу рулевого управления. Замена уплотнений является хорошей идеей только в том случае, если рейка и шестерня находятся в хорошем состоянии. Уплотнения очень трудно найти, и цена может быть высокой. Лучше всего заменить стойку на восстановленную. Рулевые рейки заполнены маслом или смазкой на заводе, замена смазки не требуется. Обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы узнать, какая смазка используется. Уровень масла следует проверять при каждой замене масла.
Большинство реечных систем рулевого управления имеют регулировку предварительного натяга шестерни. Снимайте шайбы по одной. Выполняйте эту регулировку, повернув руль в одну сторону. Если вы сделаете это в положении прямо, рулевое управление может заклинить при повороте в любую сторону. Также имеется регулировочный винт направляющей рейки, который контролирует зазор между шестерней и рейкой. Этот винт регулируется при чрезмерном люфте рулевого управления. Ослабьте контргайку на регулировочном винте. Затем поверните винт направляющей стойки, пока он слегка не упрется в нижнюю часть. Отверните направляющий винт рейки примерно на 45 градусов или до тех пор, пока свободный ход рулевого управления не уменьшится. Затяните контргайку и проведите дорожное испытание на ослабление или тугое рулевое управление. Если рулевое колесо не центрируется после поворотов, рулевое управление отрегулировано слишком правильно. При необходимости отрегулируйте.
Эти три типа рулевого управления могут иметь гидроусилитель. Во многих новых автомобилях электроусилитель руля (EPS) заменил гидравлический усилитель руля. Сам рулевой механизм представляет собой ручную рейку с электродвигателем, закрепленным на рулевой колонке или рейке. Электронный модуль управления рулевым управлением определяет, какое усилие рулевого управления требуется. Гидравлический насос гидроусилителя руля может потреблять от 8 до 10 лошадиных сил под нагрузкой, а экономия топлива является одним из преимуществ, когда насос гидроусилителя руля и шланги снимаются. Рулевое управление с электроусилителем также работает тише, потому что нет шума насоса и жидкости, протекающей через шланги и клапаны. Также есть разница в управляемости и управляемости.
Первоначально напечатано в журнале Skinned Knuckles , защищено авторскими правами SK Publishing/ Skinned Knuckles Magazine. Перепечатка любой части запрещена без письменного разрешения SK Publishing, PO Box 6983, Huntington Beach, CA 92615.
Подписка на журнал Skinned Knuckles стоит 28 долларов США за двенадцать ежемесячных выпусков (в пределах США). Свяжитесь с Skinned Knuckles по почте: PO Box 6983, Huntington Beach, CA 92615; Веб-сайт skinnedknuckles.net и нажмите «Подписаться» или «PayPal». Электронная почта [email protected], телефон: 714-963-1558.
Загрузить PDF-файл этого технического совета
В системе рулевого управления с усилителем вашего автомобиля есть несколько компонентов, которые облегчают поворот и точное управление автомобилем . У старых автомобилей были огромные рулевые колеса, и для управления системой ручного управления требовалось много мускулов. Благодаря технологиям современные автомобили намного легче поворачивать и управлять.
Основные компоненты системы гидроусилителя руля между рулевым колесом и рулевым механизмом включают само рулевое колесо, рулевую колонку, рулевую муфту, рулевой механизм, шланги гидроусилителя руля и насос гидроусилителя руля. Как правило, система рулевого управления с усилителем была гидравлической, но системы рулевого управления с электрическим усилителем становятся все более распространенными. Системы электроусилителя руля состоят из дополнительных компонентов, включая различные датчики, провода, приводы, двигатели и электронный блок управления.
В автомобилях используются три основных типа систем рулевого управления с усилителем: рулевое управление с гидравлическим усилителем (HPS), рулевое управление с электроусилителем (EPHS) и рулевое управление с полностью электрическим усилителем (EPS). Электрический и электронный усилитель руля относятся к одной и той же системе.
Рулевое управление с гидравлическим усилителем (HPS) использует гидравлическое давление, создаваемое насосом с приводом от двигателя, известным как насос рулевого управления с усилителем, для облегчения поворота рулевого колеса. Насос гидроусилителя руля приводится в действие вспомогательным приводом или поликлиновым ремнем и подает жидкость для гидроусилителя руля под давлением в шланг гидроусилителя руля на стороне высокого давления, который подает ее на вход клапана управления гидроусилителем рулевого управления на рулевом механизме. Жидкость гидроусилителя руля забирается из бачка для жидкости гидроусилителя руля, уровень которого поддерживается на соответствующем уровне с помощью шланга гидроусилителя руля с нижней стороны, который возвращает жидкость из шестерни при гораздо более низком давлении.
HPS имеет много недостатков. Поскольку насос гидроусилителя руля, установленный на большинстве автомобилей, работает постоянно и все время качает жидкость, он тратит впустую мощность. Эта потраченная впустую мощность превращается в потраченное впустую топливо и более высокие выбросы. Кроме того, эта система подвержена утечкам и шумам, что обычно приводит к отказу из-за обрыва ремня.
Электроусилитель гидравлического рулевого управления (EPHS) представляет собой гибрид гидравлического и электрического рулевого управления. В этой системе гидравлический насос получает энергию от электродвигателя, а не от ремня, приводимого в движение двигателем. В EPHS обычные приводные ремни и шкивы, приводящие в действие насос гидроусилителя руля, заменены бесщеточным двигателем. Усилитель руля приводится в действие этим электродвигателем, что снижает мощность, которую необходимо получить от двигателя.
В системе электроусилителя рулевого управления (EPS) электродвигатель заменяет гидравлический насос и устанавливается полностью электрическая система рулевого управления. Электродвигатель крепится либо к рулевой рейке, либо к рулевой колонке. Электронный блок управления управляет динамикой рулевого управления. EPS часто является предпочтительной системой, поскольку она обеспечивает лучшую экономию топлива и более низкий уровень выбросов.
EPS обеспечивает множество дополнительных преимуществ. Объем помощи, предоставляемой EPS, легко настраивается в зависимости от типа автомобиля, скорости движения и даже предпочтений водителя. Еще одним преимуществом является устранение опасности для окружающей среды, связанной с утечкой и утилизацией жидкости гидроусилителя руля. Кроме того, электрическая помощь не отключается, когда двигатель выходит из строя или глохнет, тогда как гидравлическая помощь перестает работать, если двигатель останавливается.
Также разрабатываются и внедряются системы рулевого управления с электронным управлением. Эти системы устраняют механическую связь между рулевым колесом и системой рулевого управления, заменяя ее чисто электронной системой управления. Эта система освобождает много места на приборной панели, которое можно использовать для других целей.
В большинстве современных автомобилей используются два основных типа рулевых механизмов: реечный рулевой механизм и шаровой рулевой механизм с рециркуляцией. Тип реечной передачи на сегодняшний день является наиболее распространенным, но рециркуляционный шар все еще используется на некоторых грузовиках и более тяжелых транспортных средствах, и всегда использует рычаг сошки для передачи движения на рулевую тягу.
Реечный рулевой механизм преобразует усилия водителя в движение передних колес для поворота. В этой системе ведущая шестерня соединена с рулевым валом, что означает, что при повороте рулевого колеса ведущая шестерня вращается круговым движением, а затем перемещает рейку линейным движением. Это в основном использование вращательного движения рулевого колеса, а затем преобразование этого вращательного движения в линейное движение, которое требуется для поворота колес. На обоих концах рулевой рейки расположены прорезиненные пластиковые сильфоны, которые крепятся к корпусу рейки и подвижной части рейки, чтобы предотвратить попадание пыли и мусора в блок реечной передачи.
Шаровой рулевой механизм с рециркуляцией также преобразует усилия водителя в движение колес для поворота. В этой системе коробка закреплена на червячной передаче, содержащей множество шарикоподшипников. Эти шарикоподшипники вращаются вокруг червячной передачи и перемещаются в канал рециркуляции, а затем обратно в червячную передачу. При повороте руля червячная передача поворачивается и заставляет шарики прижиматься к каналу внутри гайки. Давление шариков заставляет гайку двигаться по червячной передаче, которая вращает рычаг шатуна, перемещает рулевую тягу и, в конечном итоге, поворачивает колеса.
Рулевая колонка — это корпус, который надежно удерживает рулевое колесо и вал. Муфта рулевого управления расположена в нижней части рулевого вала. Это шарнир, который позволяет рулевому колесу вращаться без заедания в колонке из-за того, что первичный вал и рулевая колонка не соосны и находятся под небольшим углом друг к другу. Муфта рулевого управления соединяет рулевое колесо и вал с рулевым механизмом.
Если ваш автомобиль оснащен гидравлическим усилителем рулевого управления, есть два основных шланга усилителя рулевого управления: шланг высокого давления (высокого давления) и шланг низкого давления (низкого давления). Оба крепятся к рейке и шестерне с помощью резьбовых латунных фитингов. Шланг высокого давления присоединяется к насосу гидроусилителя руля с помощью латунного фитинга с резьбой, а шланг нижнего давления надевается на маленькую трубку и фиксируется хомутом. Шланг высокого давления подает жидкость гидроусилителя рулевого управления под давлением к рулевому механизму, чтобы усилить усилие рулевого управления. Шланг со стороны низкого давления подает жидкость под низким давлением обратно к насосу и резервуару.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
