logo1

logoT

 

Типы рулевых механизмов автомобиля


Рулевые механизмы.


Рулевые механизмы автомобиля



Назначение и типы рулевых механизмов

Рулевой механизм – часть рулевого управления, облегчающая управление автомобилем, благодаря применению редуктора с высоким передаточным числом. Редуктор позволяет значительно уменьшить усилие, необходимое для вращения рулевого колеса, что особенно актуально при управлении автомобилями, имеющими значительную массу и диаметр управляемых колес.
Однако, в соответствии с Золотым правилом механики, при этом выигрыш в силе оборачивается проигрышем в расстоянии, и чтобы повернуть управляемые колеса автомобиля на некоторый угол, необходимо повернуть рулевое колесо на угол, равный произведению угла поворота колес на передаточное число редуктора.

Если учесть, что передаточное число редукторов рулевого механизма современных автомобилей может достигать значения u = 20 и даже более, то, например, чтобы повернуть управляемые колеса на угол 20˚, рулевое колесо должно совершить полный оборот. По этой причине повышение передаточного числа редуктора рулевого механизма для снижения усилия на рулевом колесе нельзя увеличивать без предела – увеличивается время выполнения маневра или поворота.

Передаточные числа рулевых механизмов современных легковых автомобилей обычно находятся в пределах 16…20, грузовых автомобилей – 20…25. Так, например, у рулевого механизма автомобиля ВАЗ-2105 передаточное число u = 16,4, у автомобиля ГАЗ-66-11 – 21,3, у автомобиля КамАЗ-5320 – 20, у автобуса ЛиАЗ-5256 – 23,6.

При управлении автомобилем выгоднее использовать рулевой механизм с изменяемым передаточным числом, поскольку максимальное усилие на рулевом колесе требуется при маневрировании на малых скоростях движения и особенно – при повороте колес неподвижного автомобиля. При высокой скорости движения для поворотов требуется значительно меньшее усилие.

При работе рулевого управления детали, составляющие рулевой механизм подвергаются износу, что приводит к появлению зазоров, негативно сказывающихся управляемости автомобиля и на безопасности движения. По этой причине необходимо использовать для изготовления ответственных деталей механизма износостойкие материалы, а также предусматривать возможность проведения регулировок зазоров либо их устранение в автоматическом следящем режиме с помощью различных устройств и трансформируемых элементов конструкции.

Еще одно условие, которое необходимо учитывать в конструкции рулевого управления – обратная связь между управляемыми колесами и рулевым колесом. Удары и толчки со стороны дороги (особенно боковые) не должны ощутимо передаваться рулевому колесу, и уж тем более – не изменять его положение, поскольку это может вызвать непроизвольное изменение направления движения автомобиля.

***



Требования к рулевым механизмам автомобиля

Исходя из всего, перечисленного выше, к конструкциям рулевых механизмов предъявляются следующие основные требования:

  • высокое передаточное число и обеспечение заданного характера изменения передаточного числа рулевого механизма;
  • высокий КПД при передаче усилия от рулевого колеса сошке;
  • способность рулевого механизма воспринимать усилия от управляемых колес к рулевому колесу, что необходимо для стабилизации управляемых колес;
  • высокая надежность механизма и износостойкость его деталей;
  • минимальное число необходимых в процессе эксплуатации регулировок и простота технического обслуживания.

Рулевые механизмы современных автомобилей разделяют на червячные, винтовые, шестерные (в т. ч. - реечные) и комбинированные.
Червячные рулевые механизмы бывают с передачей червяк-ролик, червяк-сектор и червяк-кривошип. Ролик может быть двух- или трехгребневый, сектор - двух- или многозубый, кривошип с одним или двумя шипами.
К отдельной категории можно отнести гидростатические рулевые механизмы, использующие для своей работы давление масла из подведенной напорной магистрали. Такие рулевые механизмы могут оборудоваться гидравлическим усилителем, но могут работать и без него. Гидростатические усилители рулевого управления практически не применяются в конструкциях автомобилей, их чаще используют для управления колесными тракторами и другими самоходными машинами.

Наибольшее распространение получили червячно-роликовые рулевые механизмы, в которых рулевая пара состоит из глобоидного червяка (образующая такого червяка - дуга окружности) и двух- или трехгребневого ролика. Такая передача имеет высокую нагрузочную способность из-за одновременного зацепления большого числа зубьев и малые потери на трение, так как трение скольжения зубчатого колеса (сектора) в этой передаче заменено трением качения ролика, размещенного на подшипнике. В рулевом механизме такой конструкции сохраняется зацепление на большом угле поворота червяка, снижен износ деталей из-за уменьшения потерь на трение.

В комбинированном рулевом механизме передача осуществляется обычно через две передающие пары: винт, гайка-рейка и сектор; винт, гайка и кривошип; винт, гайка и рычаг. На некоторых моделях автомобилей применяются рулевой механизм с комбинированной винтовой передачей, в которую для уменьшения сил трения вводят непрерывную цепь циркулирующих стальных шариков.

В винтовом рулевом механизме «винт-гайка-рейка-сектор» вращение винта преобразуется в прямолинейное движение гайки, на которой нарезана рейка, находящаяся в зацеплении с зубчатым сектором. Сектор установлен на общем валу с сошкой. Для уменьшения трения в рулевом механизме и повышения износостойкости соединение винта и гайки часто осуществляют через шарики. Передаточное число рулевого механизма обычно определяется из соотношения углов поворота рулевого колеса и вала сошки.

К шестеренным рулевым механизмам относятся механизмы с цилиндрическими или коническими шестернями, а также реечные рулевые механизмы. В реечных рулевых механизмах передаточная пара выполнена в виде ведущей шестерни и зубчатой рейки, при этом зубчатую рейку можно считать зубчатым колесом с бесконечно большим радиусом. Вращение шестерни, закрепленной на рулевом валу, вызывает линейное перемещение рейки, которая является частью составной поперечной тяги рулевого управления.

Реечные рулевые механизмы в настоящее время получили широкое применение на легковых автомобилях, особенно - переднеприводных. Такой механизм отличается простотой конструкции и высокой точностью работы, имеет малые габариты и прост в обслуживании. Однако реечный рулевой механизм не лишен и некоторых недостатков, в первую очередь – высокой чувствительностью к толчкам и ударам со стороны дороги (обратная связь с рулевым колесом), а также неудобством защиты деталей от попадания грязи.

Конструктивные особенности рулевых механизмов, применяемых на автомобилях разных марок можно ознакомиться на отдельных страницах сайта:

***

Независимая подвеска автомобилей


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Система рулевого управления - механизмы, виды, регулировка, неисправности

Система рулевого управления (CРУ) — это комплекс механизмов, которые позволяют водителю поворачивать колёса в нужную сторону и управлять направлением движения авто. Вместе с тормозной системой образуют систему управления автомобилем. Конструктивные особенности, состояние СРУ напрямую влияют на управляемость транспортного средства.

Устройство рулевого управления 

CРУ базируется на следующих элементах:
  • Руль (рулевое колесо) — устройство в форме круга, позволяющее задать транспортному средству направление движения автомобиля. Также в руль транспортных средств встраивают передние подушки безопасности, мультимедийные устройства, аудиорегуляторы, регуляторы круиз-контроля, рециркуляции воздуха. Рули на авто устанавливаются с 1984 года (в первых авто вместо них были рычаги). Руль через ступицу присоединен к колонке. Работа руля может осуществляться разными способами — механически (с помощью рейки, от пары “винт-гайка” — на этих аспектах мы ещё остановимся при рассмотрении типов СРУ), гидравлически (на моделях с гидроусилителями), посредством электроники.
  • Рулевая колонка – механизм в виде вала, предназначенный, в первую очередь для передачи крутящего момента от руля на рулевой механизм. Также среди функций колонки — предотвращение риска угона транспортного средства.  На колонке же крепятся замок зажигания, указатели поворота, механизмы управления светотехникой и стеклоочистителем, подрулевой переключатель указателей поворота, демпфер для ударов при езде по неровному дорожному полотну. 
  • Рулевой механизм (редуктор). Выполняет сразу несколько важных  задач: увеличивает усилие, которое водитель прилагает к рулю и возвращает его при снятии нагрузки в нейтральное положение, передает усилие к приводу.
  • Рулевой привод. Нужен для того, чтобы передать усилие от рулевого механизма к поворотным кулакам колес. Компоненты узла,  рулевые тяги, рычаги и наконечники. Тяга выполняет роль связующей между рулем, колонкой, колёсами. Благодаря ей воздействие на руль превращается непосредственно в повороты колёс. Наконечник тяги (подшипник + шаровой палец + пыльник) ответственен за правильный угол поворота ведущих колес, маневренность транспортного средства.
  • Датчик крутящего момента. Позволяет высокоточно и объективно измерить крутящий момент.
  • Усилитель. Позволяет снизить мышечное усилие водителя, прикладываемое к колесу. Относится к факультативным  устройствам рулевого управления легкового автомобиля. А вот в тракторах, грузовиках  – обязательный компонент.

На рисунке вы также видите карданный вал. Схема рулевого управления не может быть рассмотрена в его “отрыве”. Но важно понимать что это уже элемент трансмиссии.

Модернизация СРУ

СРУ постоянно совершенствуется. Особенно продуктивно идёт работа над совершенствованием колонок, усилителей. Очень активно совершенствованием рулевых колонок занимается, например, компания Bosch. Постоянно идёт работа над улучшением эргономических показателей, функций устройства.

В частности, производитель смог обеспечить водителю возможность плавно регулировать положение рулевого колеса по наклону и высоте. Среди существенных достоинств современных колонок компании — и нулевой люфт, а также специальный механизм управления деформацией при аварии (это существенно увеличивает ремонтопригодность колонки, восстановить узел можно без серьёзных затрат и потерь времени).

Огромное внимание уделяется электрически регулируемым решениям, ориентированным на серьёзные нагрузки (особенно актуально для коммерческого транспорта). При этом у устройств постоянно появляются доп. функции. Начиная от автокалибровки до памяти положения колонки.
;

Виды рулевого управления

Самая распространенная классификация – по типам редуктора, установленного на авто:

1. Реечный. Популярен у легковых авто с независимой подвеской. Впечатляет владельца транспортного средства высоким КПД, низкой ценой, малыми габаритами, несложной конструкцией (сам руль + рулевая рейка, приводящая рейку в движение, средняя и боковые тяги, наконечник). При этом если езда – по неровной дороге, удары легко «отчеканивать» прямо на рулевом колесе. Среди частых неисправностей – появление стуков в рейке. Частично (но не полностью) проблема решается у реечных моделей с демпферами, монтируемыми между корпусами рулевой рейки и тягами. Таким образом, удаётся погасить вибрации. Усиление рулевого колеса может происходить механическим путём (у старых авто) или с помощью гидравлики и электроники (актуально для современного транспорта).

   

2. Червячный. В конструкции объединены вал, сошка (рычаг), картер. На сошке закреплён ролик. В нижней области вала вмонтирован червяк. Пара «червяк-ролик»  всегда находится в зацеплении. Когда водитель поворачивает руль, ролик начинает двигаться по зубцам червяка, в этот момент вал сошки также совершает поворот. На колёса и привод направляется передача поступательных движений. Автомобили, оснащенные червячными механизмами, маневренны, нет проблем при езде по плохим дорогам. Чаще всего это решение встречается у старых грузовиков, автобусов, а также у ряда легковых авто с зависимой подвеской.Так как РУ имеет большое число соединений, нужна периодическая регулировка. Это не очень удобно. При этом речение недёшево, так сложно в производстве.


  

3. Винтовой. Фактически это более усовершенствованный вариант червячного. Здесь также есть рейка. Но для запуска механизма требуется отлаженная командная работа «винт-гайка». В резьбе находятся шарики. Поэтому физически вместо трения при запуске механизма начинается качение. При изменении направления винт сдвигает гайку, рейка отклоняет сектор, также отклоняются сошка и рулевые тяги.  
 

СРУ с механизмом типа «винт-шариковая гайка» долгое время монтировались, преимущественно, на автомобилях представительского класса, а также автобусах и грузовых автомобилях. Но современные производители существенно расширили спектр применения такого механизма. Он функциональный, удобный и при этом неприхотливый в обслуживании.

В зависимости от решаемых задач рулевое управление легкового автомобиля, грузовика  может быть:

  • Активным (AFS или Active Front Steering) и динамическим. Решение позволяет  учитывать текущую скорость, угол поворота на скользкой дороге и корректировать в зависимости от них величину передаточного отношения. У AFS корректировка осуществляется  с помощью  планетарного редуктора, у динамической СРУ  – посредством волновой передачи. Динамическое РУ легко встретить на Audi, активное РУ – на BMW.
    
  • Адаптивным (DAS или Direct Adaptive Steering). Решение позволяет легко маневрировать на низких скоростях (очень ценно, когда водитель паркуется), а на более высоких скоростях – ехать мягко, не ощущая  жесткую связь между рулем автомобиля и его колесами. СРУ фактически подстраивается под индивидуальные запросы и условия движения. Достигнуть результата помогают датчики усилия на колеса и датчик угла поворота рулевого колеса. Система активно ставится на Infiniti.
    
  • Servotwin. Интегрированное электрогидравлическое решение. Направлено на целенаправленное управление задней осью. Ориентировано на улучшение маневрирования тяжёлого транспорта (грузовиков, автобусов с широкой колесной базой). Крутящий момент СРУ подстраивается к скорости движения транспортного средства, при внезапных порывах ветра корректируется положение руля. Разработчиком решения является компания Bosch. При этом оно адаптивно для транспортных средств разных производителей. В том числе, можно модернизировать ранее выпущенные автобусы, грузовики. Servotwin располагает ассистентом движения в выбранной полосе. Этот помощник уберегает от риска отклонения от своей полосы движения, а  при медленном трафике с такой системой РУ легко поддержать безопасное расстояние до впереди идущего транспортного средства.
Иногда Servotwin также называют адаптивным СРУ. Но всё-таки чаще, когда говорят просто про адаптивное рулевое управление, имеют в виду популярное решение DAS для легковых авто, а Servotwin для коммерческого транспорта выделяют в отдельную категорию.

Виды усилителей руля

СРУ может оснащаться гидравлическими, электрическими усилителями:
  • Гидравлические. Состоят из редуктора, силового гидроцилиндра и золотника. Проверенные десятилетиями конструкции. Обеспечивают оперативный отклик. При этом требуют внимания при обслуживании: важно постоянно держать под контролем уровень рабочей жидкости.
  • Электрические. Наиболее прогрессивный вариант и наиболее точная регулировка настроек. Отсутствует необходимость контролировать жидкость, как в случае использования гидравлических конструкций. Особенно на практике хорошо себя зарекомендовали электроусилители с сервоприводом. Такие решения позволяют не просто снизить мышечное усилие, но и снизить потребляемое топливо. Наиболее подходящий вариант для внедорожников, небольших грузовиков.
  • Электрогидравлические усилители. Это комбинированные системы. Задействована гидравлика, но приводятся действием, а не ДВС. Подходящий вариант для коммерческого транспорта, включая крупногабаритный транспорт.


Левый или правый руль?

В странах с правосторонним движением (таких большинство) руль монтируется слева, с левосторонним (Великобритания, Кипр, Мальта, Ирландия, Япония, Сингапур, Япония, Индия, Шри-Ланка, Индонезия, Таиланд, Малайзия, Мальдивы, Восточный Тимор, Бангладеш, Бруней, Макао, Пакистан и некоторых других) — справа.

При этом есть отдельная категория автовладельцев, которые, несмотря на то, что живут в странах с правосторонним движением, предпочитают только машины с правым рулем (и наоборот).

Плюсы правого руля (при езде в странах с правосторонним движением) и левого руля (при езде с левосторонним движением) такие:

  • Комфортнее сделать поворот в плотном потоке.
  • Лучше виден бордюр, когда водитель паркуется.
  • Специфическая особенность рулевого управления легкового автомобиля в этом случае обеспечивает идеальные условия для выхода водителя на тротуар.
Но высаживать пассажиров при руле с другой стороны очень сложно. Поэтому, если человек ездит один — проблем нет, если постоянно  с пассажирами, то им постоянно нужно напоминать, чтобы они были внимательными.

Существенная “загвоздка” —  и фары. Если вы покупаете машину с правым рулем для страны с правосторонним движением, то  фары нужно обязательно заменять, отрегулировать. Иначе то, что вы будете при ночной езде “слепить” других водителей —  это неоспоримый факт. В принципе, и ТО в большинстве стран в этом случае вы не пройдете.

Также переставлять придётся и дворники. Они изначально производителями “заточены” на левое и правое направление, исключение только отдельные транспортные средства со симметричными “дворниками” (например, некоторые модели Mercedes-Benz).

Регулировка

Для того, чтобы повысить безопасность при движении, снизить нагрузку на руки и спину водителя  механизмы рулевого управления автомобиля требуют регулировки. Регулировка может быть механической и электронной.

Чаще всего регулируется наклон рулевого колеса. Регулировка позволяет обеспечить водителю наиболее эргономичное и комфортное положение.

Самый популярный вариант — механический регулирующий механизм регулирования угла наклона рулевого колеса с нижним расположением шарнира. Он состоит из стопоров, кронштейна и блокировочного болта.

Стопоры поворачиваются. При положении рычага в заблокированном положении, выступы стопоров оказываются друг напротив друга, возникает осевое усилие, кронштейн колонки фиксируется. При положении рычага в разблокированном положении, выступы одного из стопоров оказываются в положении ровно напротив впадин другого стопора.

Очень популярен и механический механизм регулировки высоты руля. Регулировка осуществляется за счёт совместной работы скользящего вала, блокировочного болта, стопорных клиньев.

Стопорные клинья во время поворота рычага меняют положение. При блокировке рычага стопорные клинья фиксируют скользящий вал в нужном положении. При разблокировке рычага, возникает свободное пространство между скользящим валом и стопорными клиньями, создаются идеальные условия для перемещения вала по оси.

Что же касается электрорегулировки, то самый выигрышный вариант — комбинированные решения для одновременной регулировки угла наклона и высоты посредством сервопривода.

Для водителя регулировка очень проста. Требуется просто нажимать клавиши “Вверх”, “Вниз”.  Поэтому хоть решение и не самое дешёвое, очень востребованное.

Основные неисправности

Распространённые неисправности СРУ:
  • износ шарнира наконечника тяги,
  • пробуксовка ремня привода насоса гидроусилителя,
  • потеря герметичности РМ,
  • разрушение подшипника вала,
  • ослабление крепежа.

О неполадках свидетельствуют стуки, биение или увеличенный люфт руля, шум в усилителе, течь рабочей жидкости (с РСУ с гидравликой).

Самые распространённые меры, предпринимаемыми мастерами на СТО в случае обнаружения проблем с СРУ, — замена наконечника тяги (либо тяги полностью), пыльника, жидкости гидроусилителя. Также часто может требоваться ремонт насоса гидроусилителя, рейки, редуктора.

Специальная электронная обучающая программа, которая посвящена системе рулевого управления доступна на базе платформы ELECTUDE. Учебные модули ориентированы на базовый уровень подготовки и позволяют усвоить принципы работы системы, ознакомиться с трапецией рулевого управления, гидравлическими и электрическими усилителями, разобраться, чем отличаются системы прямого и непрямого управления.

Реечный рулевой механизм устройство

Рулевой механизм является основой рулевого управления, где он выполняет следующие функции:

  • увеличение усилия, приложенного к рулевому колесу;
  • передача усилия рулевому приводу;
  • самопроизвольный возврат рулевого колеса в нейтральное положение при снятии нагрузки.

По своей сути рулевой механизм является механической передачей (редуктором), поэтому основным его параметром является передаточное число. В зависимости от типа механической передачи различают следующие типы рулевых механизмов: реечный, червячный, винтовой.

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм является самым распространенным типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Реечный рулевой механизм включает шестерню и рулевую рейку. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой.

Работа реечного рулевого механизма осуществляется следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается вправо или влево. При движении рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и поворачивают управляемые колеса.

Реечный рулевой механизм отличает простота конструкции, соответственно высокий КПД, а также высокая жесткость. Вместе с тем, данный тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от дорожных неровностей, склонен к вибрациям. В силу своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм устанавливается на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской управляемых колес.

Червячный рулевой механизм

Червячный рулевой механизм состоит из глобоидного червяка (червяка с переменным диаметром), соединенного с рулевым валом, и ролика. На валу ролика вне корпуса рулевого механизма установлен рычаг (сошка), связанный с тягами рулевого привода.

Вращение рулевого колеса обеспечивает обкатывание ролика по червяку, качание сошки и перемещение тяг рулевого привода, чем достигается поворот управляемых колес.

Червячный рулевой механизм обладает меньшей чувствительностью к ударным нагрузкам, обеспечивает большие углы поворота управляемых колес и соответственно лучшую маневренность автомобиля. С другой стороны червячный механизм сложен в изготовлении, поэтому дорог. Рулевое управление с таким механизмом имеет большое число соединений, поэтому требует периодической регулировки.

Червячный рулевой механизм применяется на легковых автомобилях повышенной проходимости с зависимой подвеской управляемых колес, легких грузовых автомобилях и автобусах. Ранее такой тип рулевого механизма устанавливался на отечественной «классике».

Винтовой рулевой механизм

Винтовой рулевой механизм объединяет следующие конструктивные элементы: винт на валу рулевого колеса; гайку, перемещаемую по винту; зубчатую рейку, нарезанную на гайке; зубчатый сектор, соединенный с рейкой; рулевую сошку, расположенную на валу сектора.

Особенностью винтового рулевого механизма является соединение винта и гайки с помощью шариков, чем достигается меньшее трение и износ пары.

Принципиально работа винтового рулевого механизма схожа с работой червячного механизма. Поворот рулевого колеса сопровождается вращением винта, который перемещает надетую на него гайку. При этом происходит циркуляция шариков. Гайка посредством зубчатой рейки перемещает зубчатый сектор и с ним рулевую сошку.

Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным механизмом имеет больший КПД и реализует большие усилия. Данный тип рулевого механизма устанавливается на отдельных легковых автомобилях представительского класса, тяжелых грузовых автомобилях и автобусах.

Реечный рулевой механизм

В некоторых технических источниках информации реечные рулевые механизмы относят к шестеренным (зубчатым) рулевых механизмам, поскольку рейка является своеобразным зубчатым колесом, радиус которого бесконечно большой.
Так или иначе, этот тип рулевых механизмов в настоящее время прочно занял место в конструкциях рулевых управлений переднеприводных легковых автомобилей с независимой подвеской.
В настоящее время реечный рулевой механизм применяется на отечественных легковых автомобилях ВАЗ-2108 и последующих переднеприводных моделях этого автозавода, а также на АЗЛК-2141.

Реечные рулевые механизмы просты по конструкции и компактны, имеют высокий КПД, поэтому широко используются на легковых автомобилях. В последнее время такие механизмы применяются на грузовых автомобилях малой грузоподъемности, имеющих независимую подвеску.
Особенно удобно применение реечных рулевых механизмов в автомобилях, оснащенных независимой подвеской передних колес типа MacPherson (Макферсон), поскольку поворотный рычаг, соединяемый шаровым пальцем с поперечной тягой, при этом можно выполнить на стойке подвески, используя стойку в качестве элемента рулевого механизма.

Рабочей парой в реечном рулевом механизме является шестерня-зубчатая рейка, при нормальном профиле зубьев шестерни и рейки передаточное число механизма постоянно. Современные реечные рулевые механизмы могут иметь переменное передаточное число, что достигается нарезкой зубьев рейки специального профиля и с переменным шагом.

Повышенная чувствительность к внешним воздействиям вследствие малого трения, чувствительность к колебаниям рулевого управления вызывают необходимость установки амортизаторов или усилителей для поглощения толчков.
Устройство и принцип работы реечного рулевого механизма рассмотрим на примере переднеприводных автомобилей ВАЗ, имеющих независимую подвеску типа МакФерсон.

Реечный рулевой механизм автомобилей ВАЗ

На рис. 1 изображен реечный рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2109, который состоит из картера 2, в котором на двух подшипниках 6 и 8 установлено приводное зубчатое колесо 7, находящееся в зацеплении с рейкой 10. Рейка поджимается к зубчатому колесу пружиной 12 через металлокерамический упор 11. Регулировка в зацеплении осуществляется гайкой 13.

Рис. 1. Реечный рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2109: 1 — защитный чехол; 2 — картер рулевого механизма; 3 — эластичная муфта; 4 — поворотный рычаг; 5 — рулевая тяга; 6 — роликовый подшипник; 7 — зубчатое колесо; 8 — шариковый подшипник; 9 — вал рулевого управления; 10 — рейка; 11 — упор рейки; 12 — пружина; 13 — гайка упора

При повороте вала 9, связанного с рулевым колесом, зубчатое колесо 7 перемещает рейку 10, от которой усилие передается на рулевые тяги и далее через поворотные рычаги 4, установленные на стойках передней подвески, управляемым колесам.

Аналогичную конструкцию имеют рулевые механизмы и других автомобилей ВАЗ с приводом на передние колеса.

Знаете, как называется рулевое колесо у гоночного болида? Штурвал! А в наших автомобилях всего то – руль… Чувствуете разницу? Но оставим Шумахеру шумахерово, и поговорим что же такое рулевое управление, или рулевой механизм.

Система рулевого управления служит для управления автомобилем и обеспечения его движения в заданном направлении по команде водителя. Система включает в себя рулевой механизм и ру­левой привод. Что бы представить себе работу рулевых механизмов разных поколений, я разделю объяснение на три части, именно столько их насчитывается в автомобилестроении.

Червячный рулевой механизм

Свое название получил из-за системы привода рулевой колонки, а именно червячной шестерни. В состав рулевой системы входят:

• Руль (думается объяснять не надо?)

• Рулевой вал с крестовиной, представляет собой металлический стержень, у которого с одной стороны расположены шлицы для фиксации руля, а с другой внутренние шлицы для крепления к рулевой колонке. Полная фиксация производится стяжной муфтой, которая обжимает место стыка вала и «червяка» привода колонки. В месте изгиба вала устанавливается кардан, при помощи которого передается боковое усилие вращения.

• Рулевая колонка, устройство, собранное в одном литом корпусе, в состав которой входят червячная ведущая шестерня и ведомая. Ведомая шестерня соединена жестко с рулевой сошкой.

• Рулевые тяги, наконечники и «маятник», совокупность этих деталей соединённых между собой при помощи шаровых и резьбовых соединений.

Работа рулевого механизма выглядит следующим образом: при вращении рулевого колеса, усилие вращения передается на червячный механизм колонки, «червяк» вращает ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие рулевую сошку. Сошка соединена со средней рулевой тягой, второй конец тяги крепится к маятниковому рычагу. Рычаг устанавливается на опоре и жестко крепится к кузову автомобиля. От сошки и «маятника» отходят боковые тяги, которые при помощи обжимных муфт соединены с рулевыми наконечниками. Наконечники соединяются со ступицей. Рулевая сошка, поворачиваясь, передает усилие одновременно на боковую тягу и на средний рычаг. Средний рычаг приводит в действие вторую боковую тягу и ступицы поворачиваются, соответственно колеса тоже.

Такая система была распространена на старых моделях «Жигулей» и «BMW».

Реечный рулевой механизм

Самая распространенная система в настоящее время.
Основные узлы это:

• Рулевое колесо (руль)

• Рулевой вал (то же что и в червячном механизме)

• Рулевая рейка – это узел, состоящий из зубчатой рейки, в движение которую приводит рулевая шестерня. Собранная в одном корпусе, чаще из легкого сплава, крепится непосредственно к кузову авто. На концах зубчатой рейки изготовлены резьбовые отверстия для крепления рулевых тяг.

• Рулевые тяги представляют собой металлический стержень, с одного конца у которого резьба, а со второй, шарнирное шаровое устройство с резьбой.

• Рулевой наконечник, это корпус с шаровым шарниром и внутренней резьбой, для вкручивания рулевой тяги.

При вращении рулевого колеса, усилие передается на шестерню, которая приводит в действие рулевую рейку. Рейка «выезжает» из корпуса влево или вправо. Усилие передается на рулевой рычаг с наконечником. Наконечник вставлен в ступицу, которую и поворачивает в дальнейшем.

Для уменьшения усилия водителя при вращении рулевого колеса, в реечное рулевое устройство были введены усилители руля, на них остановимся более подробно

Усилитель руля является вспомогательным устройством для вращения рулевого колеса. Различают несколько типов усилителей руля. Это гидроусилитель, гидроэлектроусилитель, электроусилитель и пневмоусилитель.

1. Гидроусилитель состоит из гидравлического насоса, в действие который приводит двигатель, системы шлангов высокого давления, и бачка для жидкости. Корпус рейки выполнен герметически, так как в нем находится жидкость гидроусилителя. Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается «баранка».

2. В гидроэлектроусилителе система точно такая же, только насос вращает электромотор.

3. В электроусилителе применяется так же электромотор, но соединяется он непосредственно с рейкой или с рулевым валом. Управляется электронным блоком управления. Электроусилитель еще называют адаптивным усилителем из-за возможности прикладывания разного усилия к вращению рулевого колеса, в зависимости от скорости движения. Известная система Servotronic.

4. Пневмоусилитель это близкая «родня» гидроусилителя, только жидкость заменена на сжатый воздух.

Активная рулевая система

Самая «продвинутая» система управления в настоящее время, в состав входит:

• Рулевая рейка с планетарным механизмом и электродвигателем
• Блок электронного управления
• Рулевые тяги, наконечники
• Рулевое колесо (ну а как же без него?)

Принцип работы рулевой системы чем-то напоминает работу АКПП. При вращении рулевого колеса, вращается планетарный механизм, который и приводит в действие рейку, но вот только передаточное число всегда разное, в зависимости от скорости движения автомобиля. Дело в том, что солнечную шестерню снаружи вращает электродвигатель, поэтому в зависимости от скорости вращения изменяется передаточное число. На небольшой скорости коэффициент передачи составляет единицу. Но при большем разгоне, когда малейшее движение руля может привести к негативным последствиям, включается электромотор, вращает солнечную шестерню, соответственно необходимо руль довернуть больше при повороте. На маленькой скорости автомобиля электродвигатель вращается в обратную сторону, создавая более комфортное управление.

Весь остальной процесс выглядит, как и у простой реечной системы.

Ничего не забыли? Забыли, конечно! Забыли еще одну систему – винтовую. Правда, эта система больше похожа на червячный механизм. Итак – на валу проточена винтовая резьба, по которой «ползает» своеобразная гайка, представляет собой зубчатую рейку с резьбой внутри. Зубья рейки приводят в действие рулевой сектор, в свою очередь он предает движение сошке, ну а дальше как в червячной системе. Для уменьшения трения, внутри «гайки» расположены шарики, которые «циркулируют» во время вращения.

Открытый урок на тему Рулевое управление автомобилей

План урока

________ Сабактың жоспары /план урока № ______ /

Бағдарламаның тақырыбы /Тема программы/

Устройство автомобилей

Сабақтың тақырыбы /Тема урока/

Рулевое управление. Назначение, основные части РУ. Их виды. Рулевой привод. Схема поворота автомобиля

Сабақтың мақсаты /Цель урока/

Білімберулік /Образовательная/

Обобщение сведений, полученных на предыдущих уроках об виды кузовов, их отличия и классификация.

- Проконтролировать усвоение учащимися всех составных систем и механизмов кузова

- Повторить основные сведения по типам кузовов

- Познакомить учащихся с устройством назначением и работой рулевого механизма

- Обработка навыков по классификации видов РУ и методам поворота автомобиля

Жетілдіру /Развивающая/

Способствовать формированию навыков и умений о назначении и конструкции РУ, их строении и порядку работы. Развивать инициативу, творческий потенциал и умения пользоваться дополнительной литературой и материалами

Тәрбиелік /Воспитательная/

Способствовать формированию навыков коммуникативной культуры, повышению личной уверенности каждого учащегося, его самореализации, ответвенности за себя и других членов коллектива. Воспитывать полиязычную личность

- аккуратность и точность при выполнении работы;

- воспитание интересов к профессиональной деятельности

Әдістемелік мақсат /Методическая/

Определить эффективность развития критического мышления учащихся при организации их работы с различными источниками информации, средствами информационного обучения

Сабақтың типі /Тип урока/

Урок изучения нового материала с мультимедийной поддержкой /технология интерактивного обучения, ориентированного на результат, модель – прямое преподавание/

Оқу әдістірі мен тәсілдері /Методы и приемы обучения/

Технология интерактивного обучения ориентированного на результат с «Технологией критического мышления», элемент кооперированного обучения, наглядный, практический

- объяснительно- иллюстрированный (рассказ, беседа, демонстрация)

- проблемно-поисковый (выполнение практических заданий, ситуационные задачи)

- исследовательский (сбор и анализ теоретического материала)

- учетно-контрольный (контроль со стороны учителя, самоконтроль, наблюдение со стороны учителя

Ұйымдастыру формасы /Формы проведения/

Индивидуальная и Групповая

Пәнаралық байланыстар /Межпредметные связи/

ИВТ,

Черчение

Техническая механика

Технология металлов

Устройство автомобилей

Өдipic оқумен байланыс /Связь с производ. обучением/

тема «Рулевое управление. Назначение, основные части РУ. Их виды. Рулевой привод. Схема поворота автомобиля»

Әдебиеттер /Литература/

Тур Е.Я., Серебряков К.Б., Жолобов А.А., «Устройство автомобилей» М., «Машиностроение», 1990 г

Вишняков Н.Н., и другие, «Автомобиль. Основы конструкции», М., «Машиностроение», 1986 г

Сабақтың оқу-материалдық жабдықтауы /Учебно-материальное

оснащение урока/

Слайд-презентации, рабочая тетрадь, учебное портфолио, флипчарт, натуральные образцы, дидактический раздаточный материал

Сабақтың кұрылымы

/Структура урока/

п/п

Название этапа

Задачи

времен

Основной вид деятельности со средствами ИКТ

Функции и виды деятельности преподавателя

Формы и виды деятельности

учащихся

Примечание

1

Организационный

Приветствие,

отметка отсутствующих, цель, девиз

5

2

Актуализация знаний

Повторение ранее изученного материала

5

просмотр слайдов Исключительное Лото

- обсуждение

Ранее изучены тем урока

Обобщение классификации кузовов автомобилей

3

Мотивация любви к профессии

Определить верно-ли суждение

5

Работа по карточкам

Актуализация знаний прошлой темы

Совместная проверка и оценка занний

3

Мотивационный

Осмысление «Синквейна»

5

- создание проблемной ситуации методом «Синквейн» обобщение результатов работов и вывод результатов на мульмедиапроектор

- формулирование целей урока

Формирует способность мыслить от малого к большому охватывая весь процесс

4

Изучение нового материала

Объяснение темы, сопровождающееся демонстрацией слайдов на экране

Ознакомление с терминологией по теме урока

30

просмотр слайдов презентации

Изложение учебного материала с демонстрацией слайдов по теме Рулевое управление автомобилей

- инсерт, заполнение рабочих тетрадей по теме

5

Минута релаксации

Ролевая игра «Ряд-развал-схождение»

5

Ролевая игра

6

Осмысление нового материала

Видео-закрепление

10

Электронные задания на слайдах

Просмотр видеоматериала

Осмысление нового материала по видео

7

Закрепление нового материала

Задание «Тест»

10

Электронные задания на слайдах

Ответы на тестовые задания

8

Подведение итогов.

Выставление оценок

3

обсуждение деятельности учащихся подведение итогов,

вынос результатов на проектор

Анализ и оценка приобретенных знаний

9

Домашнее задание

Указание лит-ры, параграфа и т.д.

2

объяснение домашнего задания

Рулевое управление - презентация онлайн

1. Рулевое управление

Преподаватель Янченко М.М.
Рулевое управление предназначено для
обеспечения движения автомобиля в
заданном водителем направлении и наряду
с тормозной системой является важнейшей
системой управления автомобилем. На
большинстве легковых автомобилей
изменение направления движения
осуществляется за счет поворота передних
колес (кинематический способ поворота).
Изменить направление движения можно и
за счет подтормаживания отдельных колес.
Силовой способ поворота положен в основу
работы системы курсовой устойчивости.

3. Рулевое управление современного автомобиля имеет следующее устройство:

рулевое колесо с рулевой колонкой;
рулевой механизм;
рулевой привод.

4. Схема рулевого управления

Рулевое колесо воспринимает от водителя
усилия, необходимые для изменения
направления движения, и передает их
через рулевую колонку рулевому
механизму. Рулевое колесо выполняет
также и информационную функцию. По
величине усилий, характеру вибраций
происходит передача водителю
информации о характере движения.
Диаметр рулевого колеса легковых
автомобилей находится в пределе 380 425 мм, грузовых автомобилей – 440 – 550
мм. Рулевое колесо спортивных
автомобилей имеет меньший диаметр.
Рулевая колонка обеспечивает соединение
рулевого колеса с рулевым механизмом.
Рулевая колонка представлена рулевым валом,
имеющим несколько шарнирных соединений. В
конструкции рулевой колонки предусмотрена
возможность складывания при сильном
фронтальном ударе, что позволяет снизить
тяжесть травмирования водителя. На
современных автомобилях предусмотрено
механическое или электрическое
регулирование положения рулевой колонки.
Регулировка может производиться по
вертикали, по длине или в обоих
направлениях. В целях защиты от угона
осуществляется механическая или
электрическая блокировка рулевой колонки.
Рулевой механизм предназначен для
увеличения, приложенного к рулевому
колесу усилия, и передачи его рулевому
приводу. В качестве рулевого механизма
используются различные типы редукторов,
которые характеризуются определенным
передаточным числом. Наибольшее
распространение на легковых автомобилях
получил реечный рулевой механизм.
Реечный рулевой механизм включает
шестерню, установленную на валу рулевого
колеса и связанную с зубчатой рейкой. При
вращении рулевого колеса рейка
перемещается в одну или другую сторону и
через рулевые тяги поворачивает колеса. В
ряде конструкций рулевого механизма
применяется рейка с переменным шагом зубьев
(в средней части зубья нарезаны с меньшим
шагом). Это обеспечивает легкое
маневрирование автомобиля при парковке.
Реечный рулевой механизм располагается, как
правило, в подрамнике подвески автомобиля.
Ряд автопроизводителей (BMW, Honda, Mazda,
Mitsubishi, Nissan, Renault, Toyota,) предлагают
на некоторых легковых автомобилях рулевые
механизмы с четырьмя управляемыми
колесами. Данное техническое решение
обеспечивает лучшую управляемость и
устойчивость при движении автомобиля на
высокой скорости (при этом передние и задние
колеса повернуты в одну сторону), а также
высокую маневренность при движении с
небольшой скоростью (передние и задние
колеса повернуты в разные стороны).
Необходимо отметить, что эффект
«подруливания» задних колес при
движении автомобиля на высокой скорости
достигается и пассивными средствами. При
повороте автомобиля резинометаллические
упругие элементы задней подвески
деформируются за счет крена кузова и
воздействия боковых сил, тем самым
обеспечивают незначительные углы
поворота колес.
Рулевой привод предназначен для
передачи усилия, необходимого для
поворота, от рулевого механизма к
колесам. Он обеспечивает оптимальное
соотношение углов поворота управляемых
колес, а также препятствует их повороту
при работе подвески. Конструкция
рулевого привода зависит от типа
применяемой подвески.
Наибольшее распространение получил
механический рулевой привод, состоящий
из рулевых тяг и рулевых шарниров.
Рулевой шарнир выполняется шаровым.
Шаровой шарнир состоит из корпуса,
вкладышей, шарового пальца и защитного
чехла. Для удобства эксплуатации шаровой
шарнир выполнен в виде съемного
наконечника рулевой тяги. По своей сути
рулевая тяга с шаровой опорой выступает
дополнительным рычагом подвески.
Рулевое управление характеризуется
множеством кинематических параметров,
основными из которых являются четыре угла
(схождения, развала, поперечного и
продольного наклона оси поворота колеса) и
два плеча (обкатки и стабилизации). В общем
виде конструкция рулевого управления
представляет собой компромисс
кинематических параметров, т.к. вынуждена
объединять противоречащие друг другу
устойчивость движения и легкость управления.
Для уменьшения усилий, необходимых для
поворота рулевого колеса, в рулевом приводе
применяется усилитель рулевого управления.
Применение усилителя обеспечивает точность
и быстродействие рулевого управления,
снижает общую физическую нагрузку на
водителя, а также позволяет устанавливать
рулевые механизмы с меньшим передаточным
числом. В зависимости от типа привода
различают следующие виды усилителей
рулевого управления: гидравлический,
электрический и пневматический.
Большинство современных автомобилей
имеют гидравлический усилитель рулевого
управления (другое название – гидроусилитель руля).
Разновидностью гидроусилителя является
электрогидравлический усилитель рулевого управления,
в котором гидронасос имеет привод от
электродвигателя. В последние годы на автомобилях
все шире применяется электрический усилитель
рулевого управления (другое название –
электроусилитель руля). Крутящий момент от
электродвигателя может передаваться непосредственно
на вал рулевого колеса или на зубчатую рейку.
Электроника позволяет использовать электроусилитель
руля для автоматического управления автомобилем,
например в системе автоматической парковки, системе
помощи движению по полосе.
Усилитель рулевого управления, в котором
поворотное усилие изменяется в
зависимости от скорости автомобиля,
называется адаптивным усилителем
рулевого управления. Известной
конструкцией адаптивного усилителя
рулевого управления является
электрогидравлический
усилитель Servotronic.
Инновационными являются система активного
рулевого управленияот BMW, система
динамического рулевого управления от Audi, в
которых передаточное число рулевого
механизма изменяется в зависимости от
скорости движения автомобиля. Компания BMW
добавила в рулевой вал сдвоенный
планетарный редуктор, корпус которого может
поворачиваться с помощью электродвигателя и
в зависимости от скорости движения
автомобиля менять передаточное отношение
рулевого механизма.
Перспективной является конструкция рулевого
управления, в которой отсутствует
механическая связь рулевого колеса и ведущих
колес, т.н. рулевое управление по проводам.
Система обеспечивает независимое
воздействие на каждое колесо с помощью
электропривода. Серийное применение
рулевого управления по проводам сдерживает
скорее психологический фактор, связанный с
высоким риском аварии в случае отказа
системы.

19. Система активного рулевого управления

(Active Front Steering, AFS)
предназначена для:
изменения передаточного отношения
рулевого механизма в зависимости от
скорости движения;
корректирования угла поворота передних
колес при прохождении поворотов и
торможении на скользком покрытии.
Система AFS является совместной
разработкой фирм Bosch и ZF. В настоящее
время система устанавливается на
большинство моделей автомобилей BMW в
качестве опции и является фирменным
атрибутом данной марки. Конкурентными
преимуществами данной системы являются
повышение комфорта и безопасности при
эксплуатации автомобиля.
Система активного рулевого управления в
своей работевзаимодействует с другими
системами, в т.ч. с гидроусилителем руля
Servotronic, системой динамической
стабилизации DSC.

22. Система AFS имеет следующее общее устройство:

планетарный редуктор;
система управления.

23. Схема системы активного рулевого управления

Планетарный редуктор служит для
изменения скорости вращения рулевого
вала. Он устанавливается на рулевом валу.
Планетарный редуктор включает солнечную
шестерню, блок сателлитов и коронную
(эпициклическую) шестерню. На входе
рулевой вал соединен с солнечной
шестерней, на выходе – с блоком
сателлитов.
Эпициклическая шестерня имеет возможность
вращения. При неподвижной шестерне
передаточное число планетарного редуктора
равно единице и рулевой вал передает
вращение напрямую. Вращение
эпициклической шестерни в одну или другую
сторону позволяет увеличить или уменьшить
передаточное число планетарной передачи,
чем достигается изменение передаточного
отношения рулевого механизма. Вращение
шестерни обеспечивает электродвигатель,
соединенный с ее внешней стороной
посредством червячной передачи.
Для реализации функций системы
активного рулевого управления
создана система управления. Электронная
система управления включает следующие
элементы:
входные датчики;
электронный блок управления;
исполнительные устройства.
Входные датчики предназначены для
измерения параметров работы системы и
преобразования их в электрические сигналы.
Система AFS в своей работе использует
следующие датчики:
датчик положения электродвигателя;
датчик суммарного угла поворота;
датчик угла поворота рулевого колеса;
датчики системы динамической стабилизации
(скорости вращения автомобиля вокруг
вертикальной оси и вертикального ускорения).
Датчик суммарного угла поворота рулевого
механизма может не устанавливаться, в
этом случае угол рассчитывается
виртуально на основании сигналов других
датчиков.
Электронный блок управления принимает
сигналы от датчиков, обрабатывает их и в
соответствии с заложенным алгоритмом
формирует управляющие воздействия на
исполнительные устройства. Электронный блок
управления имеет соединение и осуществляет
взаимодействие с блоками управления других
систем автомобиля:
системы Servotronic;
системы динамической стабилизации DSC;
системы управления двигателем;
системы доступа в автомобиль.
Исполнительными механизмами системы
AFS являются:
электродвигатель;
сигнальная лампа на панели приборов.
Электродвигатель обеспечивает вращение
эпициклической шестерни планетарного
редуктора. Электродвигатель
оборудованаварийным электромагнитным
фиксатором, блокирующим червячную
передачу. В исходном положении передача
заблокирована. При подаче тока на
электродвигатель, срабатывает электромагнит,
и фиксатор, преодолевая усилие пружины,
освобождает ротор электродвигателя. При
возникновении неисправности в системе AFS,
прекращается подача тока на
электродвигатель, фиксатор блокирует
червячную передачу.
Возникновение неисправностей в системе
сопровождается срабатыванием сигнальной
лампы на панели приборов. При этом на
информационном дисплее появляется
сообщение системы самодиагностики.
Система AFS активируется при запуске
двигателя. Работа системы заключается в
изменении передаточного отношения
рулевого механизма в зависимости от
скорости и условий движения.
При совершении маневров на низкой скорости в
соответствии с сигналом датчика угла поворота
рулевого колеса включается электродвигатель.
Электродвигатель через червячную пару передает
вращение на эпициклическую шестерню
планетарного редуктора. Вращение шестерни в
определенном направлении с максимальной
скоростью обеспечивает наименьшее передаточное
отношение рулевого механизма, которое достигает
значения 1:10. При этом руль становиться острым,
уменьшается число оборотов рулевого колеса от
упора до упора, чем достигается высокий комфорт
в управлении.
С ростом скорости движения выполнение
поворотов сопровождается уменьшением
частоты вращения электродвигателя,
соответственно увеличивается
передаточное отношение рулевого
механизма. На скорости 180-200 км/ч
передаточное отношение достигает
оптимального значения 1:18.
Электродвигатель при этом перестает
вращаться, а усилие от рулевого колеса
передается на рулевой механизм напрямую.
С дальнейшим ростом скорости
электродвигатель снова включается, при этом
вращение производится в противоположную
сторону. Передаточное отношение рулевого
механизма может достигать величины 1:20.
При данном передаточном отношении рулевое
управление обладает наименьшей остротой,
увеличивается число оборотов рулевого колеса
от упора до упора, тем самым
обеспечивается безопасность
маневрирования на высоких скоростях.
Если при прохождении поворота
фиксируется избыточная
поворачиваемость автомобиля (потеря
сцепления задних колес с дорогой) система
AFS на основании сигналов датчиков системы
DSC самостоятельно корректирует угол
поворота передних колес. В результате чего
сохраняется курсовая устойчивость
автомобиля. В случае, когда система активного
рулевого управления не может полностью
обеспечить устойчивость автомобиля,
подключается система динамической
стабилизации.
Аналогичным образом система активного
рулевого управления стабилизирует
движение автомобиля при торможении на
скользком покрытии, чем достигается
повышение эффективности
антиблокировочной системы тормозов ABS
и сокращение тормозного пути.
Система активного рулевого управления
постоянно включена и не имеет
возможности отключения.

39. Рулевой механизм

является основой рулевого
управления, где он выполняет следующие
функции:
увеличение усилия, приложенного к рулевому
колесу;
передача усилия рулевому приводу;
самопроизвольный возврат рулевого колеса в
нейтральное положение при снятии нагрузки.
По своей сути рулевой механизм является
механической передачей (редуктором),
поэтому основным его параметром
являетсяпередаточное число.
В зависимости от типа механической
передачи различают следующие типы
рулевых механизмов:
реечный;
червячный;
винтовой.

41. Реечный рулевой механизм

является самым
распространенным типом механизма,
устанавливаемым на легковые автомобили.
Реечный рулевой механизм имеет
следующее устройство: шестерня, рулевая
рейка. Шестерня устанавливается на валу
рулевого колеса и находится в постоянном
зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой.

42. Схема реечного рулевого механизма

Работа реечного рулевого механизма осуществляется
следующим образом. При вращении рулевого колеса
рейка перемещается вправо или влево. При движении
рейки перемещаются присоединенные к ней тяги
рулевого привода и поворачивают управляемые колеса.
Реечный рулевой механизм отличает простота
конструкции, соответственно высокий КПД, а также
высокая жесткость. Вместе с тем, данный тип рулевого
механизма чувствителен к ударным нагрузкам от
дорожных неровностей, склонен к вибрациям. В силу
своих конструктивных особенностей реечный рулевой
механизм устанавливается на переднеприводных
автомобилях с независимой подвеской управляемых
колес.

44. Червячный рулевой механизм

состоит из глобоидного червяка
(червяка с переменным диаметром), соединенного с рулевым валом,
и ролика. На валу ролика вне корпуса рулевого механизма
установлен рычаг (сошка), связанный с тягами рулевого привода.
Вращение рулевого колеса обеспечивает обкатывание ролика по
червяку, качание сошки и перемещение тяг рулевого привода, чем
достигается поворот управляемых колес.
Червячный рулевой механизм обладает меньшей чувствительностью к
ударным нагрузкам, обеспечивает большие углы поворота
управляемых колес и соответственно лучшую маневренность
автомобиля. С другой стороны червячный механизм сложен в
изготовлении, поэтому дорог. Рулевое управление с таким
механизмом имеет большое число соединений, поэтому требует
периодической регулировки.
Червячный рулевой механизм применяется на легковых автомобилях
повышенной проходимости с зависимой подвеской управляемых
колес, легких грузовых автомобилях и автобусах. Ранее такой тип
рулевого механизма устанавливался на отечественной «классике».

45. Винтовой рулевой механизм

объединяет
следующие конструктивные элементы:
винт на валу рулевого колеса;
гайку, перемещаемую по винту;
зубчатую рейку, нарезанную на гайке;
зубчатый сектор, соединенный с рейкой;
рулевую сошку, расположенную на валу
сектора.

46. Схема винтового рулевого механизма

Особенностью винтового рулевого механизма является
соединение винта и гайки с помощью шариков, чем
достигается меньшее трение и износ пары.
Принципиально работа винтового рулевого механизма
схожа с работой червячного механизма. Поворот
рулевого колеса сопровождается вращением винта,
который перемещает надетую на него гайку. При этом
происходит циркуляция шариков. Гайка посредством
зубчатой рейки перемещает зубчатый сектор и с ним
рулевую сошку.
Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным
механизмом имеет больший КПД и реализует большие
усилия. Данный тип рулевого механизма
устанавливается на отдельных легковых автомобилях
представительского класса, тяжелых грузовых
автомобилях и автобусах.

48. Гидроусилитель рулевого управления

Гидроусилителем рулевого управления
(обиходное название –гидроусилитель
руля) называется конструктивный
элемент рулевого управления автомобиля, в
котором дополнительное усилие при
повороте рулевого колеса создается с
помощью гидравлического привода.
Гидроусилитель руля является самым
распространенным видом усилителя
рулевого управления.
Простейший гидроусилитель руля имеет
привод гидронасоса отколенчатого вала
двигателя. У такого усилителя
производительность прямо
пропорциональна частоте вращения
колнечатого вала двигателя, что
противоречит реальным потребностям
рулевого управления (при максимальной
скорости движения требуется минимальный
коэффициент усиления, и наоборот).
ММ
Наиболее совершенным с точки зрения
потребительских свойств и конструкции
являетсяэлектрогидравлический усилитель руля.
Преимуществами электрогидравлического
усилителя являются компактность, возможность
функционирования на неработающем двигателе,
экономичность за счет включения в нужный
момент. В конструкции данного гидроусилителя
предусмотрена возможность электронного
регулирования коэффициента усиления. Поэтому,
наряду с комфортностью управления усилитель
может обеспечить легкость маневрирования на
малых скоростях, что недоступно обычному
гидроусилителю.
Электрогидравлический усилитель рулевого
управления имеет следующее устройство:
насосный агрегат;
гидравлический узел управления;
система управления.
Насосный агрегат представляет собой объединенный блок,
включающий гидравлический насос, электродвигатель насоса
и бачок для рабочей жидкости. На насосный агрегат
устанавливаетсяэлектронный блок управления.
Гидравлический насос может быть лопастного или
шестеренного типа. Наиболее простым и надежным является
шестеренный насос.
Гидравлический узел управления является исполнительным
механизмом усилителя руля. Он включает:
торсион с поворотным золотником и распределительной
гильзой;
силовой цилиндр с поршнем.
Гидравлический узел управления объединен с рулевым
механизмом. Шток поршня силового цилиндра является
продолжением рейки рулевого механизма.
Система управления обеспечивает работу
гидроусилителя. На современных
автомобилях используется электронная
система управления, которая обеспечивает
регулирование коэффициента усиления в
зависимости от скорости поворота
рулевого колеса и скорости движения
автомобиля. Усилитель с такими
характеристиками называется адаптивным
усилителем рулевого управления.
На автомобилях концерна Volkswagen и BMW
электронная система управления гидравлическим
усилителем руля имеет торговое название Servotronic.
Система Servotronic включает:
входные датчики;
электронный блок управления;
исполнительное устройство.
Входными датчиками системы являются датчик
усилителя руля (датчик угла поворота рулевого колеса –
на автомобилях, оборудованных ESP), датчик
спидометра. Помимо датчиков, система использует
информацию о частоте вращения коленчатого вала
двигателя, поступающую от системы управления
двигателем.
Электронный блок управления гидроусилителем руля
принимает и обрабатывает сигналы датчиков и в
соответствии с установленной программой воздействует
на исполнительное устройство.
В разных модификациях системы Servotronic
используются следующие исполнительные
устройства:
электродвигатель насоса;
электромагнитный клапан в гидросистеме.
В первом случае изменение
производительности гидроусилителя
осуществляется за счет изменения скорости
вращения электродвигателя. Во-втором, за
счет изменения проходного сечения
гидросистемы (открытие-закрытие клапана).
Работа гидроусилителя руля
При прямолинейном движении автомобиля
гидравлический узел управления обеспечивает
циркуляцию жидкости по кругу (от насоса по
каналам напрямую в бачек).
При повороте рулевого колеса происходит
закрутка торсиона, которая сопровождается
поворотом золотника относительно
распределительной гильзы. По открывшимся
каналам жидкость поступает в одну из полостей (в
зависимости от направления поворота) силового
цилиндра. Из другой полости силового цилиндра
жидкость по открывшимся каналам сливается в
бачек. Поршень силового цилиндра обеспечивает
перемещение рейки рулевого механизма. Усилие
от рейки передается на рулевые тяги и далее
приводит к повороту колес.
При осуществлении поворота на небольшой
скорости (при парковке, маневрах в
ограниченном пространстве) гидроусилитель
руля работает с наибольшей
производительностью. На основании сигналов
датчиков электронный блок управления
увеличивает частоту вращения
электродвигателя насоса (обеспечивает
открытие электромагнитного клапана).
Соответственно увеличивается
производительность насоса. В силовой
цилиндр интенсивнее поступает специальная
жидкость. Усилие на рулевом колесе
значительно снижается.
С увеличением скорости движения частота
вращения электродвигателя насоса
снижается (срабатывает электромагнитный
клапан и уменьшает поперечное сечение
гидросистемы).
Работа гидравлического усилителя
осуществляется в пределах поворота
рулевого колеса и ограничивается
предохранительным клапаном.

59. Электроусилитель рулевого управления

Электроусилителем рулевого управления
(обиходное название –элетроусилитель руля)
называется конструктивный элементрулевого
управления автомобиля, в котором
дополнительное усилие при повороте рулевого
колеса создается с помощью электрического
привода. В конструкции современного
автомобиля электроусилитель рулевого
управления постепенно заменяет
гидроусилитель руля. К 2016 году каждый
второй легковой автомобиль будет оснащен
гидроусилителем руля.
Основными преимуществами электроусилителя
руля в сравнении с гидроусилителем рулевого
управления являются:
удобство регулирования характеристик
рулевого управления;
высокая информативность рулевого
управления;
высокая надежность в связи с отсутствием
гидравлической системы;
топливная экономичность, обусловленная
экономным расходованием энергии (снижение
расхода топлива до 0,5 л. на 100 км).
Электроусилитель рулевого управления
открыл широкие возможности для создания
различных систем активной безопасности:
система курсовой устойчивости;
система автоматической парковки;
система аварийного рулевого управления;
система помощи движению по полосе.
Различают две основных схемы компоновки
электроусилителя рулевого управления:
усилие электродвигателя передается на вал рулевого
колеса;
усилие электродвигателя передается на рейку рулевого
механизма.
Наиболее востребован электроусилитель с приводом на
рулевую рейку. Другое его название электромеханический усилитель рулевого управления.
Известными конструкциями такого усилителя являются:
электромеханический усилитель руля с двумя
шестернями;
электромеханический усилитель руля с параллельным
приводом.
Электромеханический усилитель рулевого
управления имеет следующее устройство:
электродвигатель усилителя;
механическая передача;
система управления.
Электроусилитель руля объединен с рулевым
механизмом в одном блоке. В конструкции
усилителя используется, как правило,
асинхронный электродвигатель.
Механическая передача обеспечивает передачу
крутящего момента от электродвигателя к
рейке рулевого механизма. В электроусилителе
с двумя шестернями одна шестерня передает
крутящий момент на рейку рулевого механизма
от рулевого колеса, другая – от
электродвигателя усилителя. Для этого на
рейке предусмотрены два участка зубьев, один
из которых служит приводом усилителя.

65. Схема электромеханического усилителя руля c параллельным приводом

В электроусилителе с параллельным приводом
усилие от электродвигателя передается на рейку
рулевого механизма с помощью ременной
передачи и специального шариковинтового
механизма.
Система управления электроусилителем руля
включает следующие элементы:
входные датчики;
электронный блок управления;
исполнительное устройство.
К входным датчикам относятся датчик угла
поворота рулевого колеса и датчик крутящего
момента на рулевом колесе. Система управления
электроусилителем руля также использует
информацию, поступающую от блока
управления ABS (датчик скорости автомобиля)
и блока управления двигателем (датчик частоты
коленчатого вала двигателя).
Электронный блок управления обрабатывает
сигналы датчиков. В соответствии с заложенной
программой вырабатывается соответствующее
управляющее воздействие на исполнительное
устройство – электродвигатель усилителя.
Электроусилитель руля обеспечивает работу
рулевого управления автомобиля в следующих
режимах:
поворот автомобиля в обычных условиях;
поворот автомобиля на малой скорости;
поворот автомобиля на большой скорости;
активный возврат колес в среднее положение;
поддержание среднего положения колес.
Поворот автомобиляосуществляется поворотом
рулевого колеса. Крутящий момент от рулевого колеса
передается через торсион на рулевой механизм.
Закрутка торсиона измеряется датчиком крутящего
момента, угол поворота рулевого колеса – датчиком
угла поворота рулевого колеса. Информация от
датчиков, а также информация о скорости автомобиля,
частоте вращения коленчатого вала двигателя,
передаются в электронный блок управления.
Блок управления рассчитывает необходимую величину
крутящего момента электродвигателя усилителя и путем
изменения величины силы тока обеспечивает ее на
электродвигателе. Крутящий момент от
электродвигателя передается на рейку рулевого
механизма и далее, через рулевые тяги, на ведущие
колеса.
Таким образом, поворот колес автомобиля
осуществляется за счет объединения усилий,
передаваемых от рулевого колеса и электродвигателя
усилителя.
Поворот автомобиля на небольшой скорости обычно производится
при парковке. Он характеризуется большими углами поворота
рулевого колеса. Электронная система управления обеспечивает в
данном случае максимальный крутящий момент электродвигателя,
соответствующий значительному усилению рулевого управления
(т.н. «легкий руль»).
При повороте на высокой скорости, напротив электронная система
управления обеспечивает наименьший крутящий момент и
минимальное усиление рулевого управления (т.н. «тяжелый руль»).
Система управления может увеличивать реактивное усилие,
возникающее при повороте колес. Происходит т.н. активный возврат
колес в среднее положение.
При эксплуатации автомобиля нередко возникает потребность
вподдержании среднего положения колес (движение при боковом
ветре, разном давлении в шинах). В этом случае система управления
обеспечивает коррекцию среднего положения управляемых колес.
В программе управления электроусилителя руля предусмотрена
компенсация увода переднеприводного автомобиля, вызванного
различной длиной приводных валов.
В ряде систем активной безопасности электроусилитель
функционирует без участия водителя. В системе курсовой
устойчивости он обеспечивает обратное подруливание колес, а в
парковочном автопилоте - автоматическую параллельную и
перпендикулярную парковку.

70. Датчик угла поворота рулевого колеса

является
одним из датчиков положения, которые
широко используются в электронных системах
автомобиля. В отличие от других датчиков
датчик угла поворота рулевого колеса
определяет угловое перемещение в широком
диапазоне (свыше 720° в каждую сторону или
четыре полных оборота рулевого колеса).
Датчик устанавливается на рулевой колонке
между переключателем и рулевым колесом,
реже – на рулевом механизме.
Датчик угла поворота рулевого колеса служит для определения угла
поворота (относительный угол), направления поворота (абсолютный
угол) и угловой скорости рулевого колеса. Перечень функций
определяется потребностями конкретной системы автомобиля. Таким
образом, с помощью датчика угла поворота рулевого колеса
определяется направление движения, которое задает водитель.
Датчик угла поворота рулевого колеса используется в нескольких
автомобильных системах:
система курсовой устойчивости;
адаптивный круиз-контроль;
система помощи движению по полосе;
электрогидравлический усилитель рулевого управления;
электромеханический усилитель рулевого управления;
система активного рулевого управления;
система адаптивного освещения;
активная подвеска.
В качестве датчика угла поворота рулевого колеса используется
несколько типов датчиков, построенных на различных физических
принципах измерений:
потенциометрический датчик;
оптический датчик;
магниторезистивный датчик.

72. Потенциометрический датчик угла поворота рулевого колеса

относится к контактным
датчикам. Он включает два потенциометра,
закрепленных на рулевой колонке. Один
потенциометр смещен относительно другого
на 90°, что позволяет определять
относительный и абсолютный углы поворота
рулевого колеса. Изменение сопротивления
потенциометра пропорционально углу
поворота рулевого колеса. Ввиду невысокой
надежности, связанной с наличием подвижных
контактов, потенциометрические датчики в
рулевом управлении в настоящее время почти
не применяются.

73. Оптический датчик угла поворота рулевого колеса

Более совершенным сенсорным устройством является бесконтактный
оптический датчик угла поворота рулевого колеса. Датчик
объединяет кодирующий диск, источники света, светочувствительные
элементы, блок определения полных оборотов вращения.
Кодирующий диск жестко закреплен на рулевой колонке. Он имеет
два сегментарных кольца – внутреннее и наружное. На внутреннем
кольце равномерно по окружности размещены прямоугольные
отверстия, на наружном кольце отверстия расположены
неравномерно. Конструкция внутреннего кольца позволяет
определять величину угла поворота рулевого колеса. С помощью
внешнего кольца оценивается направление вращения рулевого
колеса в любой момент времени.
Между кольцами расположены источники света – светодиоды.
Снаружи колец установлены светочувствительные элементы –
фоторезисторы. Количество светодиодов и фоторезисторов
различается в зависимости от конструкции датчика. При попадании
луча света от светодиода на датчик, в электрической цепи
генерируется напряжение, при отключении света – напряжение
падает. На основании импульсов напряжения электронный блок
управления рассчитывает угол и направление поворота рулевого
колеса.

74. Магниторезистивный датчик угла поворота рулевого колеса

является более
универсальным устройством, т.к. помимо
относительного и абсолютного угла
поворота рулевого колеса позволяет
определять его угловую скорость.
Конструктивно датчик включает два
магниторезистивных элемента,
закрепленных в корпусе датчика.
Магниторезисторы взаимодействуют с
двумя подвижными магнитами.
В основе датчика лежат гигантские
магниторезисторы (GMR) или анизотропные
магниторезисторы (AMR). Каждый из магнитов
вращаются посредством зубчатой передачи.
Приводные зубчатые колеса имеют различное
количество зубьев, отличающееся на единицу.
Измерения построены на том, что для каждого
положения рулевого колеса существует свое
положение магнитов, которое фиксируют
магниторезисторы. На основании этого
электронный блок управления определяет
величину угла поворота, его направление и
скорость.

76. Датчик крутящего момента на рулевом колесе

В основу работы электрического усилителя
рулевого управленияположена величина
крутящего момента на рулевом колесе. Чем
больше усилие прикладывает водитель к
рулевому колесу (создает крутящий момент),
тем больше должно быть дополнительное
усилие со стороны усилителя руля. Величину
крутящего момента на рулевом колесе
оценивает датчик крутящего момента. В ряде
конструкций датчик крутящего момента
объединен сдатчиком угла поворота рулевого
колеса
Различают несколько конструкций датчиков
крутящего момента на рулевом колесе,
построенных на различных физических
принципах: оптический, индуктивный,
датчик Холла, магниторезистивный датчик.
Все перечисленные виды датчиков
бесконтактные измерительные устройства.
Помимо физических принципов, датчики
различаются быстротой и точностью
измерения. Самым распространенным
является датчик крутящего момента,
построенный на эффекте Холла.

78. Схема датчика крутящего момента

Датчик крутящего момента встроен в рулевую
колонку. На валу рулевой колонки установлен
многополюсной магнит, имеющий несколько
пар полюсов. На валу-шестерне имеется два
статора с зубьями особой формы. Вал рулевой
колонки и вал-шестерня связаны друг с другом
торсионом - стержнем, обладающим
крутильной жесткостью. Чувствительным
элементом датчика крутящего момента
является неподвижный датчик Холла,
закрепленный на корпусе. Для повышения
надежности измерений в конструкции датчика
крутящего момента используется два датчика
Холла, т.н. схема с резервной цепью.
Принцип действия датчика построен на измерении
угла закручивания торсиона, который
пропорционален крутящему моменту на рулевом
колесе. В исходном положении (нейтральное
положение рулевого управления) зубцы статоров
расположены строго между полюсами магнитов,
что соответствует минимальному сигналу датчика.
При повороте рулевого колеса торсион
закручивается. Соответственно многополюсный
магнит поворачивается относительно статоров.
Максимальный сигнал датчика достигается, когда
зубья каждого из статоров встают напротив
полюсов магнита. В этом положении создается
максимальный магнитный поток, который
фиксируется датчиками Холла. Все остальные
положения датчика являются промежуточными.
Необходимо отметить, что угол закручивания торсиона
очень небольшой, поэтому диапазон измерения датчика
составляет 4-5° в каждую сторону. Датчик крутящего
момента, построенный на эффекте Холла, позволяет
добиться высокой точности измерения порядка 0,002°.
Для компенсации температурных перемещений при
измерении датчик крутящего момента может иметь
встроенный датчик температуры.
Во многом схожую конструкцию
имеет магниторезистивный датчик крутящего момента.
Оценка крутящего момента в нем также производится
по углу закручивания торсиона. На валу рулевой
колонки расположен многополюсный магнит, на валушестерне два магниторезистивных чувствительных
элемента. При повороте магнитного диска
магниторезистивные элементы фиксируют изменение
магнитного потока и формируют электрический сигнал.
При эксплуатации электроусилителя рулевого
управления необходимо помнить, что выход из строя
датчика крутящего момента приводит к отключению
усилителя, к счастью это происходит плавно.

Рулевое управление

Содержание

Введение                                                                                                               3

1. Устройство рулевого управления                                                        4

1.1. Рулевое  колесо                                                                                             4

1.2. Рулевой механизм                                                                                       5

1.2.1. Реечный рулевой механизм                                                                      6

1.2.2. Червячный  рулевой механизм                                                                   8

1.2.3. Винтовой  рулевой механизм                                                                    8

1.3. Рулевой привод                                                                                          10

2. Основные неисправности рулевого управления                                    12

3. Уход за рулевым  управлением                                                                  13

Вывод                                                                                                                   14

Список использованной литературы                                                                 16

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Рулевое управление предназначено  для обеспечения движения автомобиля в заданном водителем направлении  является важнейшей системой управления автомобилем. На большинстве легковых автомобилей изменение направления  движения осуществляется за счет поворота передних колес (кинематический способ поворота). Изменить направление движения можно и за счет подтормаживания отдельных колес. Силовой способ поворота положен в основу работы системы курсовой устойчивости.

Долгое время автомобильные  конструкторы и не помышляли о  сервоусилителях руля. Невысокие требования к управляемости и комфорту и небольшое пятно контакта сравнительно узких шин позволяли обходиться одной человеческой силой даже в управлении тяжелыми грузовиками. Средство для уменьшения усилия на руле было одно: сделать побольше передаточное отношение привода и диаметр баранки. А с тем, что водителю придется наяривать огромным рулем пять-шесть оборотов от отбоя до отбоя, да и точность управления будет невысокой, приходилось мириться.

 Сначала усилители  рулевого управления появились  на тяжелой технике — карьерных  самосвалах. Произошло это в конце  30-х годов, перед войной. Правда, сначала стали использовать пневмоусилители — они были несложными и запитывались от компрессора уже существующих пневматических тормозов. Но гидравлика, хотя была сложнее и дороже пневматики, работала тише и точнее. На ней и остановились конструкторы легковых автомобилей. Застрельщиками здесь выступили, понятное дело, американцы. В 1951 году серийные автомобили Chrysler Crown Imperial стали впервые оснащать гидравлическими усилителями Hydraguide в качестве стандартного оборудования. А в Европе в 1954 году гидроусилителем обзавелся Citroen DS 19

 

 

1. Устройство рулевого управления

Рулевое управление современного автомобиля имеет следующее устройство:

рулевое колесо с рулевой  колонкой;

рулевой механизм;

рулевой привод.

  Схема рулевого  управления

  1. рулевое колесо
  2. рулевая колонка
  3. карданный вал
  4. датчик крутящего момента на рулевом колесе
  5. электроусилитель руля
  6. рулевой механизм
  7. рулевая тяга
  8. наконечник рулевой тяги с шаровым шарниром

 

 

1.1. Рулевое колесо воспринимает от водителя усилия, необходимые для изменения направления движения, и передает их через рулевую колонку рулевому механизму. Рулевое колесо выполняет также и информационную функцию. По величине усилий, характеру вибраций происходит передача водителю информации о характере движения. Диаметр рулевого колеса легковых автомобилей находится в пределе 380 - 425 мм, грузовых автомобилей – 440 – 550 мм. Рулевое колесо спортивных автомобилей имеет меньший диаметр.

Рулевая колонка обеспечивает соединение рулевого колеса с рулевым  механизмом. Рулевая колонка представлена рулевым валом, имеющим несколько  шарнирных соединений. В конструкции  рулевой колонки предусмотрена  возможность складывания при  сильном фронтальном ударе, что  позволяет снизить тяжесть травмирования водителя. На современных автомобилях предусмотрено механическое или электрическое регулирование положения рулевой колонки. Регулировка может производиться по вертикали, по длине или в обоих направлениях. В целях защиты от угона осуществляется механическая или электрическая блокировка рулевой колонки.

1.2. Рулевой механизм предназначен для увеличения, приложенного к рулевому колесу усилия, и передачи его рулевому приводу. В качестве рулевого механизма используются различные типы редукторов, которые характеризуются определенным передаточным числом. Наибольшее распространение на легковых автомобилях получил реечный рулевой механизм.

Реечный рулевой механизм включает шестерню, установленную на валу рулевого колеса и связанную  с зубчатой рейкой. При вращении рулевого колеса рейка перемещается в одну или другую сторону и  через рулевые тяги поворачивает колеса. В ряде конструкций рулевого механизма применяется рейка  с переменным шагом зубьев (в средней  части зубья нарезаны с меньшим  шагом). Это обеспечивает легкое маневрирование автомобиля при парковке. Реечный  рулевой механизм располагается, как  правило, в подрамнике подвески автомобиля.

Ряд автопроизводителей (BMW, Honda, Mazda, Mitsubishi, Nissan, Renault, Toyota,) предлагают на некоторых легковых автомобилях рулевые механизмы с четырьмя управляемыми колесами. Данное техническое решение обеспечивает лучшую управляемость и устойчивость при движении автомобиля на высокой скорости (при этом передние и задние колеса повернуты в одну сторону), а также высокую маневренность при движении с небольшой скоростью (передние и задние колеса повернуты в разные стороны).

Необходимо отметить, что  эффект «подруливания» задних колес при движении автомобиля на высокой скорости достигается и пассивными средствами. При повороте автомобиля резинометаллические упругие элементы задней подвески деформируются за счет крена кузова и воздействия боковых сил, тем самым обеспечивают незначительные углы поворота колес.

Рулевой механизм является основой рулевого управления, где он выполняет следующие функции:

увеличение усилия, приложенного к рулевому колесу;

передача усилия рулевому приводу;

самопроизвольный возврат  рулевого колеса в нейтральное положение  при снятии нагрузки.

По своей сути рулевой  механизм является механической передачей (редуктором), поэтому основным его  параметром является передаточное число.

В зависимости от типа механической передачи различают следующие типы рулевых механизмов:

реечный;

червячный;

винтовой.

1.2.1. Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм является самым распространенным типом  механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Реечный рулевой механизм имеет следующее устройство: шестерня, рулевая рейка. Шестерня устанавливается  на валу рулевого колеса и находится  в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой.

 

 

 

Схема реечного рулевого механизма 

На примере рулевого механизма  с гидравлическим усилителем

 

  1. пыльник;
  2. уплотнение;
  3. гидроцилиндр;
  4. шестерня;
  5. золотник;
  6. вал рулевого колеса;
  7. игольчатый клапан;
  8. трубопровод;
  9. поршень;
  10. рулевая рейка;
  11. шарнир рулевой тяги

 

Работа реечного рулевого механизма осуществляется следующим  образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается вправо или влево. При движении рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и поворачивают управляемые  колеса.

Реечный рулевой механизм отличает простота конструкции, соответственно высокий КПД, а также высокая  жесткость. Вместе с тем, данный тип  рулевого механизма чувствителен к  ударным нагрузкам от дорожных неровностей, склонен к вибрациям. В силу своих  конструктивных особенностей реечный  рулевой механизм устанавливается  на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской управляемых колес.

 

 

1.2.2. Червячный рулевой механизм

Червячный рулевой механизм состоит из глобоидного червяка (червяка с переменным диаметром), соединенного с рулевым валом, и  ролика. На валу ролика вне корпуса  рулевого механизма установлен рычаг (сошка), связанный с тягами рулевого привода.

Вращение рулевого колеса обеспечивает обкатывание ролика по червяку, качание сошки и перемещение тяг рулевого привода, чем достигается поворот управляемых колес.

Червячный рулевой механизм обладает меньшей чувствительностью  к ударным нагрузкам, обеспечивает большие углы поворота управляемых  колес и соответственно лучшую маневренность  автомобиля. С другой стороны червячный  механизм сложен в изготовлении, поэтому  дорог. Рулевое управление с таким  механизмом имеет большое число  соединений, поэтому требует периодической  регулировки.

Червячный рулевой механизм применяется на легковых автомобилях  повышенной проходимости с зависимой  подвеской управляемых колес, легких грузовых автомобилях и автобусах. Ранее такой тип рулевого механизма  устанавливался на отечественной «классике».

1.2.3. Винтовой рулевой механизм

Винтовой рулевой механизм объединяет следующие конструктивные элементы:

винт на валу рулевого колеса;

гайку, перемещаемую по винту;

зубчатую рейку, нарезанную на гайке;

зубчатый сектор, соединенный  с рейкой;

рулевую сошку, расположенную  на валу сектора.

 

 

 

 

Схема винтового  рулевого механизма 

  1. вал рулевого колеса;
  2. винт;
  3. циркулирующие шарики;
  4. канал циркуляции шариков;
  5. гайка с зубчатой рейкой;
  6. рулевая сошка;
  7. зубчатый сектор (секторная шестерня)

 

Особенностью винтового  рулевого механизма является соединение винта и гайки с помощью  шариков, чем достигается меньшее  трение и износ пары.

Принципиально работа винтового  рулевого механизма схожа с работой  червячного механизма. Поворот рулевого колеса сопровождается вращением винта, который перемещает надетую на него гайку. При этом происходит циркуляция шариков. Гайка посредством зубчатой рейки перемещает зубчатый сектор и  с ним рулевую сошку.

Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным механизмом имеет больший КПД и реализует  большие усилия. Данный тип рулевого механизма устанавливается на отдельных  легковых автомобилях представительского класса, тяжелых грузовых автомобилях  и автобусах.

 

 

 

1.3. Рулевой  привод.

Рулевой привод предназначен для передачи усилия, необходимого для поворота, от рулевого механизма  к колесам. Он обеспечивает оптимальное  соотношение углов поворота управляемых  колес, а также препятствует их повороту при работе подвески. Конструкция  рулевого привода зависит от типа применяемой подвески.

Наибольшее распространение  получил механический рулевой привод, состоящий из рулевых тяг и  рулевых шарниров. Рулевой шарнир выполняется шаровым. Шаровой шарнир состоит из корпуса, вкладышей, шарового пальца и защитного чехла. Для удобства эксплуатации шаровой шарнир выполнен в виде съемного наконечника рулевой тяги. По своей сути рулевая тяга с шаровой опорой выступает дополнительным рычагом подвески.

Рулевое управление характеризуется  множеством кинематических параметров, основными из которых являются четыре угла (схождения, развала, поперечного  и продольного наклона оси  поворота колеса) и два плеча (обкатки  и стабилизации). В общем виде конструкция рулевого управления представляет собой компромисс кинематических параметров, т.к. вынуждена объединять противоречащие друг другу устойчивость движения и  легкость управления.

Для уменьшения усилий, необходимых  для поворота рулевого колеса, в  рулевом приводе применяется  усилитель рулевого управления. Применение усилителя обеспечивает точность и  быстродействие рулевого управления, снижает общую физическую нагрузку на водителя, а также позволяет  устанавливать рулевые механизмы  с меньшим передаточным числом. В  зависимости от типа привода различают  следующие виды усилителей рулевого управления: гидравлический, электрический  и пневматический.

Большинство современных  автомобилей имеют гидравлический усилитель рулевого управления (другое название – гидроусилитель руля). Разновидностью гидроусилителя является электрогидравлический  усилитель рулевого управления, в  котором гидронасос имеет привод от электродвигателя. В последние  годы на автомобилях все шире применяется электрический усилитель рулевого управления (другое название – электроусилитель руля). Крутящий момент от электродвигателя может передаваться непосредственно на вал рулевого колеса или на зубчатую рейку. Электроника позволяет использовать электроусилитель руля для автоматического управления автомобилем, например в системе автоматической парковки, системе помощи движению по полосе.

90 000 Сборка основного вагона - 90 001

Основной

ХХ век - век атома и космических путешествий - это также век бурного развития автомобилестроения. Наблюдая на улицах и дорогах тысячи автомобилей различного назначения, трудно представить себе экономику современной страны без автомобильного транспорта, без машин скорой помощи, пожарных машин, автоцистерн и многих других автотранспортных средств. И все же, хотя создание транспортного средства, которое движется само по себе, долгое время было мечтой дизайнера, история настоящего автомобиля с полезной ценностью восходит к началу этого века.Первые попытки сконструировать транспортное средство, которое передвигалось своим ходом, предпринимались гораздо дольше. В 1600 году в Брюсселе Симон Стевин построил первое парусное судно. Менее чем через сто семьдесят лет - в 1769 году - француз Миколай Юзеф Кюньо сконструировал первый автомобиль с паровым двигателем. Своего очага у этой машины еще не было и для того, чтобы нагреть пар, нужно было разводить костер на земле под котлом. В последующие годы был создан ряд более или менее удачных паровых конструкций, конкуренцию которым электромобили стали составлять во второй половине XIX века.Автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания был впервые построен в 1875 году Зигфридом Маркусом, но первый коммерческий автомобиль с бензиновым двигателем мощностью 0,55 кВт, высоковольтной системой зажигания и цепным приводом на задние колеса был построен только через десять лет. Кароль Бенц. 1885 – 1886 годы – прорывы в развитии автомобилестроения. Гот-либ Даймлер и Кароль Бенц после репетиции со своим первым «Настоящие автомобили», они основали две конкурирующие фабрики, позже известные своей продукцией во всем мире.В то же время автомобильная промышленность развивается во многих странах. Во Франции основаны компании Panhard-Levassor (1887), de Dion-Bouton и Peugeot. Чуть позже — только в 1894 году — создается первый американский производитель автомобилей — Duryea Motor Wagon Company. Вскоре после этого были основаны заводы Oldsmobil и Детройтская автомобильная компания, основанная Генри Фордом. Несмотря на сомнительную полезность выпускаемых в то время автомобилей, развитие автомобилестроения на рубеже 20-го века характеризуется исключительным динамизмом.Результаты спортивных мероприятий, проводившихся в то время, являются лучшим доказательством сооружений того времени. Первый мировой рекорд скорости, установленный в 1902 году на автомобиле с двигателем внутреннего сгорания (предыдущие принадлежали паровым или электрическим автомобилям), составил уже 122,4 км/ч. В 1909 году автомобиль Бенца превысил скорость 200 км/ч. Конечно, это было связано с постоянным совершенствованием конструкции автомобиля и методов производства. В Польше автомобильная промышленность стала развиваться намного позже.Первые польские образцы были созданы в Центральной автомобильной мастерской (ЦАМ), основанной в 1921 году. Они были построены инж. Легковые автомобили Тадеуша Танского CWS-T1 и CWS-T2. Однако серийно эти автомобили не выпускались. В 1926 году завод в Урсусе, который до сих пор производил двигатели внутреннего сгорания для сельского хозяйства, покупает лицензию итальянских грузовиков SPA и начинает выпуск 2-тонного грузовика под названием Ursus - тип A. Также в Урсусе в 1930 году налажено производство двигателей. запущен на основе лицензии компании Saurer.Эти двигатели устанавливались на импортные шасси той же фирмы. С 1928 года Ursus организационно является частью Państwowe Zakłady Inżynierii (PZInż), которая также производит легковые и грузовые автомобили по лицензии итальянской компании FIAT. Это пассажирские модели 508-III и 518, а также грузовые модели 621 и 618. На базе этих моделей на ПЗИнж было изготовлено множество производных вариантов, в том числе 20-местный автобус. В 1935-1939 годах было разработано много польских конструкций. Это были: прототип большого легкового автомобиля типа LS, прототип грузового автомобиля грузоподъемностью 4,5 тонны, автомобильные двигатели типа 403 и типа 705, мотоциклы Sokół 200, Sokół 600, M-lll и другие.В июле 1939 года началось расширение заводов с целью выпуска 10 000 грузовиков в год. Однако все эти достижения были уничтожены во время войны. После войны польскую автомобильную промышленность пришлось восстанавливать с нуля. Для восстановления разрушенной страны были необходимы все виды транспорта, особенно автомобили. Еще в 1946 году было принято решение о запуске производства грузовика собственной разработки. Под наблюдением инженера Яна Вернера в Лодзи и Варшаве готовится документация грузового автомобиля с грузоподъемностью. 3,5 т, отмечен символом Star 20.Тот факт, что первые 10 автомобилей были выпущены в Стараховицах в 1948 году, несмотря на крайне тяжелые условия, доказывает необычайное усилие, энтузиазм и высокое мастерство людей, строивших в те годы нашу автомобилизацию. Регулярное производство Starów началось в 1949 году. Три года спустя - в 1951 году - на только что построенном заводе Samochodow Osobowych в Варшаве была собрана пробная серия автомобилей FSO Warszawa, строительство которых велось по советской лицензии. В том же году в Люблине началось производство 2,5-тонных грузовиков FSC Lublin, также по советской лицензии, Дальнейшее развитие польской автомобильной промышленности включает в себя не только модернизацию заводов в Стараховицах, Варшаве и Люблине, но и запуск новых заводов, таких как Sanocka Fabryka Autobusów, Jelczańskie Zakłady Samochodowe, Завод транспортных средств доставки в Нысе, Fabryka Mechanizmów Samochodowych в Щецине и многие другие.На смену Old 20 пришли Star 21, Star 25, Star 27, Star 28 и 29 и Star 200. В то же время семейство Star пополнилось множеством производных конструкций, включая саморазгружающиеся грузовики, тягачи, цистерны, фургоны, автобусы и др. Был построен внедорожник Star 66, а затем его более новые варианты - Star 660M1 и Star 660M2. В настоящее время выпускается современный внедорожник Star 266. Разработка лицензионной Варшавы, помимо модернизации базовой машины (верхнеклапанный двигатель, измененный кузов и т.), дали целый ряд производных автомобилей - машины скорой помощи, микроавтобусы (Ныса), микроавтобусы (Жук) и т.д. Автобусы San, Jelcz и Sanok, автомобили большой вместимости A80 и Jelcz 315, популярный легковой автомобиль Syrena – следующие этапы развития нашего автомобилестроения. Каждая из этих машин производилась в разных вариантах и ​​постепенно модернизировалась. На базе автомобиля Jelcz 315 было создано семейство автомобилей большой вместимости — десятитонный Jelcz 316 с дополнительной поддерживающей третьей осью, седельный тягач Jelcz 317, автоцистерна и многие другие.Покупка лицензии на легковой автомобиль Polski Fiat 125p в Италии в 1965 году имела большое значение для развития польского автопрома. Приобретение этой лицензии вместе с современной технологической документацией и машинным парком привело к модернизации не только Варшавского FSO, но и многих сотрудничающих с ним небольших автомобильных заводов. Польский Fiat 125p стал символом современности польского автомобилестроения. Экспортируется во многие страны, собирается польскими командами в Югославии, он также является предметом постоянной разработки дизайнеров FSO.На его базе выпускались версии универсал и пикап, а также скорая помощь. Было много модернизационных изменений кузова и шасси. Широкие возможности экспорта и сотрудничества (особенно с Югославией), связанные с производством польского Fiat 125p, стали стимулом для еще более быстрого развития польской автомобильной промышленности. В 1971 году с заводами FIAT было подписано лицензионное соглашение на производство популярного польского автомобиля Fiat 126p, предназначенного для самой широкой аудитории. Polskie Fiaty 126p производится на недавно построенных заводах в Бельско и Тыхах.В настоящее время они являются самыми популярными автомобилями на наших дорогах. В рамках соглашения с заводами FIAT сборка других автомобилей этой фирмы (из импортных деталей) была налажена в Польше в 1971-76 гг. Польские автомобили Fiat 127p собирались на Fabryka Samochodow Małolitrażowych в Бельско, а польские автомобили Fiat 128p, 131p и 132p - на FSO в Варшаве. При этом продолжаются работы по модернизации выпускаемых моделей и подготовке новых. Конструкторы из ФСО в сотрудничестве со специалистами финского FIAT разработали новую модель легкового автомобиля под названием «Полонез».Его производство началось в 1978 году, не прерывая производства польского Fiat 125p. Polonez — автомобиль с совершенно новым кузовом, полностью отвечающим современным тенденциям развития в плане эстетики и эргономики, а также пассивной безопасности. Пять версий двигателя в разработке, улучшенное шасси и тщательная антикоррозийная защита делают «Полонез» вполне современным автомобилем, который может успешно конкурировать с автомобилями известных европейских компаний.Особенно динамичное развитие автомобильной промышленности в последнее десятилетие затронуло также грузовые автомобили и автобусы. В 1972 году было заключено лицензионное соглашение с французской компанией Berliet на производство автобусов большой вместимости. В Елчаньских заводах Самоходове была начата сначала сборка автобусов Jelcz-Berliet PR 100 французской постройки, а затем производство автобусов Jelcz-Berliet PR 110, построенных совместно польскими и французскими специалистами.Эти автобусы вместе с современными Autosan H9 из Санока, способствовал полной модернизации подвижного состава предприятий связи.Одновременно с сотрудничеством с французской компанией Berliet Jelczańskie Zakłady Samochodowe установили контакт с австрийской компанией Steyr. В результате этого сотрудничества в Елче создается современное семейство крупнотоннажных автомобилей Jelcz-Steyr. Завод грузовиков в Стараховицах наладил сотрудничество со шведской компанией Volvo. Завод по производству сельскохозяйственных автомобилей Tarpan был основан в Антонинеке недалеко от Познани. На Заводе грузовиков в Люблине производится семейство новых развозных фургонов.Фургон «Ныса» производства FSD в Нысе проходит модернизацию. И ведь польский автопром — это не только автомобили. Мы также производим мотоциклы и мопеды, широкий ассортимент автомобильных прицепов, созданы заводы, специализирующиеся на производстве агрегатов, таких как коробки передач (Тчев), рулевые механизмы и карданные валы (Щецин), амортизаторы (Кросно) и другие. Развитие производства идет рука об руку с развитием автомобильной техники – СТО, ремонтных заводов и т.д.Столь значительное развитие автомобильной промышленности в Польше тесно связано с общим экономическим развитием страны и является его необходимой составляющей. Важно понимать, что автомобиль — это средство сообщения, которое проходит там, где нет ни железной дороги, ни самолета. Никакие другие транспортные средства не могут выполнять задачи, которые выполняют автомобили, например, в строительстве, торговле или связи. Сегодня легковые автомобили и автобусы вносят больший вклад в решение сложных коммуникационных задач, чем железные дороги и авиация.Поэтому степень «автомобилизации» страны в настоящее время является одним из основных показателей экономического уровня общества. Наряду с развитием автомобилестроения наблюдаются изменения в конструкции транспортных средств с целью улучшения их эксплуатационных возможностей и повышения комфорта и безопасности использования. Увеличивается грузоподъемность грузовых автомобилей, увеличивается количество разновидностей автомобилей, приспособленных к специализированному транспорту и для выполнения строго определенных задач. Цель – максимально увеличить межремонтный пробег, упростить и сократить количество необходимых работ по техническому обслуживанию, сократить время погрузочно-разгрузочных работ.Эти тенденции проявляются, в том числе, в повышении долговечности узлов, устранении узлов, требующих периодической смазки, использовании саморазгружающихся и автоматических погрузочных машин, использовании контейнеров и т. д. Наряду со стремлением к улучшению эксплуатационных свойств автомобилей все больше внимания уделяется обеспечению максимальной безопасности и комфорта вождения. Поэтому особое значение приобретают проблемы надежности тормозной и рулевой систем, устойчивости движения автомобиля, конструкции кузова, обеспечивающей максимальную безопасность в случае аварии.Обязательно использование ремней безопасности, разработаны более эффективные фары, направленные на устранение ослепления водителей встречных транспортных средств. Забота об улучшении ездового комфорта проявляется, прежде всего, в разработке конструкции подвесок, сидений, улучшении шумоизоляции и т. д. Не так давно к ездовому комфорту относились как к привилегии легковых автомобилей, учитывая, что в грузовых является второстепенным делом. Развитие автомобильных перевозок дальнего следования повлекло за собой необходимость обеспечения наилучших условий труда водителя и комфорта пассажиров.Стало очевидным, что вопросы комфорта и, следовательно, снижения утомляемости водителя тесно связаны с вопросами безопасности дорожного движения. Поэтому в современных автомобилях им придается большое значение.

.

Рулевое управление с гидравлическим усилителем – конструкция и работа

Системы рулевого управления

можно разделить на три типа: пневматические , гидравлические и электрические . Первые доступны только в грузовиках и некоторых фургонах. Гораздо чаще используются гидравлические и электрические помощники.

Активное рулевое управление - Как это работает?

Постоянное передаточное отношение рулевого управления и постоянный усилитель рулевого управления постепенно уходят в прошлое.Сегодня все больше автомобилей оснащаются активными...

Конструкция и работа гидравлического усилителя рулевого управления

Гидравлический насос является сердцем системы . Типичный насос гидроусилителя руля приводится в движение клиновым ремнем или многоклиновым ремнем от двигателя, поэтому по характеру его нагрузки он вызывает потерю мощности и увеличение расхода топлива.

Внутри насоса находится крыльчатка, которая вращается на лопастях, создавая давление в системе.Жидкость под давлением направляется на рулевой механизм, что облегчает поворот рулевого колеса.

Когда автомобиль движется прямо , жидкость под давлением свободно циркулирует вокруг клапанов и возвращается к насосу. Под низким давлением оно также поступает в камеры, отвечающие за движение шестерни вправо или влево. Благодаря балансу давлений руль не меняет своего положения.

Конструкция и эксплуатация компонентов рулевой рейки и рулевого управления

Реечный редуктор - наиболее распространенное решение, используемое для передачи вращения рулевого колеса на...

Когда водитель поворачивает рулевое колесо , чувствительный рулевой вал поворачивается и одновременно поворачивает регулирующий клапан.Клапан немедленно блокирует возврат жидкости в резервуар, и жидкость начинает течь к одной из трансмиссионных камер, в то время как жидкость свободно перетекает из другой камеры в резервуар. Давление с обеих сторон заставляет руль немного поворачиваться. Чем выше давление в системе (эффективнее насос), тем выше мощность помощи.

Когда водитель перестает крутить руль (отпускает), жидкость под давлением стремится уравновеситься, поэтому возникает так называемый феномен.руль возвращается в исходное положение (прямо).

Шарико-винтовая передача и шпилька - конструкция и работа рулевого управления

Третья конструкция, относящаяся к редукторам в системах рулевого управления, представляет собой винтовое (шариковинтовое) решение. То же, что коробка передач...

Опасности отказа Power Assist

Усилитель руля теперь используется во всех автомобилях, но так было не всегда.Даже в 1990-х годах усилитель руля был опцией для некоторых более дешевых моделей. Что немаловажно, они конструктивно адаптированы к отсутствию гидроусилителя руля (в том числе по конструкции редуктора, размеру колес). Таким образом, отсутствие силовой помощи в автомобиле не было чрезмерно обременительным или тем более опасным.

Иная ситуация, когда ломается в машине с гидроусилителем. Затем т.н. феномен спонтанного восстановления или потери опоры. Обычно это результат системного сбоя.Однако иногда сама структура может быть несовершенной. Есть автомобили, в которых руль не всегда возвращается в прямолинейное положение, а также я знаю модели автомобилей, в которых наблюдается уменьшение вспомогательной силы при быстрой смене направления вращения .

Червячная и шаровидная передача и шпилька - и шпилька рулевого управления и работа

Червячный рулевой механизм - это решение, дающее на выходе угловое движение, а не поступательное, как в случае с реечной передачей.

Это ситуации, которые никак не доставляют хлопот, но когда приходит время быстро реагировать на дорожные условия, например объезжать препятствие, они могут быть проблематичными. Поэтому не стоит недооценивать выход из строя системы ГУР, имея где-то в голове, что можно ездить без него, или что есть машины без ГУР.

Также стоит помнить, что при неработающем двигателе автомобиля гидроусилитель руля вообще не работает . Поэтому будьте особенно осторожны, когда отказавший двигатель имеет тенденцию глохнуть во время движения.К счастью, во время вождения помощь не так уж и нужна и проблем с освоением автомобиля у вас не возникнет. Также нет опасений при вождении буксируемого автомобиля с заглушенным двигателем. Вам просто нужно не забыть повернуть ключ в замке зажигания, потому что его удаление может заблокировать рулевое колесо.

Следуйте за нами в Новостях Google:

.

Рулевое управление. Как он устроен и что в нем ломается?

В принципе, рулевое управление вместе с двигателем является ключевым компонентом изобретения, называемого автомобилем. Благодаря двигателю автомобиль движется, а рулевое колесо позволяет водителю решать, в какую сторону ехать. Вместе с тормозами рулевое управление оказывает решающее влияние на безопасность движения.

Между тем система рулевого управления является одним из самых уязвимых узлов. На его работу сильно влияют ямы и неровности дорожного покрытия, резкие перепады нагрузки и даже изменение температуры или влажности окружающей среды.Что еще хуже, некоторые водители не обращают внимания на периодический осмотр этого механизма.

Гидравлический или электрический

Тремя наиболее важными частями системы рулевого управления являются рулевая колонка, рулевой механизм и рулевая тяга. Первый представляет собой состоящий из двух частей вал, идущий вниз от рулевого колеса, где он соединяется с рулевым механизмом в моторном отсеке. Таким образом, рулевая колонка состоит из двух частей, чтобы в случае аварии сломаться и, таким образом, защитить водителя.

Что касается рулевых механизмов, то в большинстве современных автомобилей используются реечные передачи. Они имеют горизонтальное расположение по отношению к рулевой колонке и устанавливаются в основном на переднеприводные автомобили. С другой стороны, в заднеприводных автомобилях используются глобоидные, шарико-винтовые или червячные передачи (последние обычно в моделях более высокого класса).

С другой стороны, рулевая тяга представляет собой набор элементов, соединяющих управляемые колеса с трансмиссией.Концы рулевого механизма соединены с рулевыми тягами, которые изменяют положение переключателей и, следовательно, колес автомобиля. Помимо реечных передач, существуют также червячные и шарико-винтовые передачи. Однако в настоящее время они в основном используются в коммерческих автомобилях.

Редакция рекомендует:

Изменения в законе для водителей. Что и когда?
Вольво В90 Кросс Кантри. Универсал на все дороги
На что обращают внимание диагносты при осмотре?

Использование гидроусилителя руля является стандартным для уменьшения усилия, которое водитель должен прилагать к колесам автомобиля.До недавнего времени это была гидравлическая система под давлением, в которой вспомогательная мощность создавалась насосом (принимающим привод от двигателя), заставляющим масло заполнять систему.

В настоящее время от этой модели постепенно отказываются в пользу гидравлически-электрической или полностью электрической системы рулевого управления. В прежней системе насос гидроусилителя руля, получающий мощность от двигателя, заменен электрическим насосом, который включается только при повороте колес.

С другой стороны, в полностью электрической системе элементы давления заменены электрическими приводами.Таким образом, конструкция системы была упрощена (отсутствие насоса, напорных трубопроводов, маслобака), повышена ее надежность, снижен вес, что, в свою очередь, снижает расход топлива. Использование электроприводов, которые включаются только при повороте, также способствует снижению расхода топлива. В напорной системе насос работал все время.

Отказы рулевого управления

Несмотря на то, что эффективность современных систем рулевого управления повышается, это не означает, что они не поддаются разрушению.Однако у рядового пользователя автомобиля могут возникнуть проблемы с определением причин проблем с рулевой системой, так как схожие симптомы неисправности сопровождают совершенно разные причины. Например, рывки рулевого управления в сочетании с вибрацией рулевого колеса могут быть результатом попадания воздуха в систему. Но причиной может быть и поломка насоса ГУР или неправильное натяжение ремня привода насоса.

Если вы чувствуете неравномерное вспомогательное усилие при быстром повороте рулевого колеса, это может быть вызвано слишком низким уровнем масла в бачке системы, плохим состоянием напорных шлангов или повреждением насоса гидроусилителя руля.Последняя причина может также привести к слишком медленному возвращению передних колес в прямолинейное положение. Однако такое поведение рулевого управления также может быть результатом износа наконечников поперечной рулевой тяги или шаровых шарниров рычагов подвески, а также неправильной установки колес. Эти симптомы возникают и при затрудненном повороте руля.

С другой стороны, причиной люфта в рулевом колесе обычно являются изношенные концы рулевых тяг или их неправильная установка.Но это также может быть повреждение ступицы переднего колеса или воздух в гидравлическом усилителе руля.

Рулевой механизм с гидроусилителем

Важнейшим элементом системы рулевого управления является реечный механизм, т.е. рулевой механизм. Наиболее распространенной неисправностью этих компонентов являются течи, вызванные поврежденными крышками рулевых тяг. Таким образом в редуктор попадает вода и песок. В конечном итоге это приводит к коррозии стойки. Рулевой механизм является одним из самых дорогих элементов рулевого управления.Альтернативой покупке новой детали является восстановление бывшей в употреблении детали. Есть много заводов по всей стране, которые занимаются этой услугой, а также доставкой по почте и сбором восстановленных элементов.

Стоимость таких услуг зависит от размера автомобиля. Обычно цена регенерации начинается от 300 злотых (плюс 100-300 злотых за разборку) в случае городского автомобиля, от 400-500 злотых за коробку передач для компактного или среднего автомобиля до 800 злотых за восстановление шестерни. на машине более высокого класса.Регенерации подлежит и насос гидроусилителя руля, на который также влияют течи и коррозия после многолетней эксплуатации. Цены на услугу аналогичны ремонту ГУР. Учтите, что после каждого ремонта любого элемента рулевой системы проверяйте соосность колес.

Полезно знать: Как обратиться в полицию, если машину угнали?

Источник: ТВН Турбо/x-news

.

Технический словарь | Выучите наш язык

Новый компактный дизельный двигатель с высокой производительностью и низким уровнем выбросов для Civic

Новый 1,6-литровый дизель i-DTEC — первый двигатель в Европе в серии Honda «Earth Dreams Technology».120-сильный двигатель с максимальным крутящим моментом 300 Нм (при 2000 об/мин) поместится под капот модели Civic в начале 2013 года. Выбросы агрегата составляют всего 94 грамма CO2 на километр, что обеспечивает низкий расход топлива и производительность выше среднего.

1,6-литровый двигатель i-DTEC был специально разработан для европейского рынка, чтобы удовлетворить растущие потребности клиентов, которым нужны «чистые» дизельные двигатели.Новый дизель — производится на британском заводе Honda в Суиндоне (HUM) исключительно для рынков. Старого Света - станет важным звеном в стратегии продаж Honda в Европе

Самый легкий дизельный двигатель в классе

Ключом к успеху нового двигателя является его малый вес.Благодаря использованию алюминиевой головки блока цилиндров и открытого алюминиевого блока цилиндров общий вес был снижен на 47 кг по сравнению с 2,2-литровым i-DTEC, что делает новый дизельный двигатель Honda самым легким в своем классе.

Ограниченное внутреннее трение

Инженеры, работавшие над 1,6-литровым двигателем i-DTEC, в первую очередь стремились добиться меньшего внутреннего трения, сравнимого с бензиновым двигателем. Поэтому он был оптимизирован в этом отношении еще на этапе проектирования.Используется, в том числе. поршни с более короткой и узкой направляющей частью. В итоге при 1500 об/мин. В двигателе i-DTEC объемом 1,6 л внутреннее трение примерно на 40 % меньше, чем в двигателе i-DTEC объемом 2,2 л.

Интеллектуальная система турбонаддува

Турбокомпрессор Garrett четвертого поколения, используемый в 1,6-литровом двигателе i-DTEC, имеет выпускные направляющие с изменяемой геометрией, а скорость его вращения точно контролируется бортовой электронной системой.Это сводит к минимуму эффект «турбо-лага» и обеспечивает оптимальное сочетание высокой тяги на низких и средних оборотах с высокой динамикой на высоких оборотах.Турбокомпрессор работает при максимальном давлении наддува 1,5 бар.

Эффективная система впрыска топлива и воздушного потока

В двигателе Honda i-DTEC объемом 1,6 л используется система впрыска Bosch, работающая под давлением 1800 бар. Высокое давление впрыска топлива означает, что оно впрыскивается быстрее и распыляется более точно, что приводит к повышению эффективности сгорания и чистоты, что приводит к снижению расхода топлива и выбросов.

Инженеры Honda

также улучшили объемный КПД своих цилиндров, используя улучшенные системы впуска воздуха и завихрения головок. Это позволяет точно контролировать процесс горения и уменьшить количество горячих точек в камере сгорания, которые обычно выделяют вредные вещества. Сокращение выбросов NOx обеспечивается инновационной системой рециркуляции отработавших газов EGR, работающей при высоком и низком давлении.


Высокая производительность, низкий уровень выбросов

Максимальная мощность 120 л.с. при 4000 об/мин/ мин.

Максимальный крутящий момент 300 Нм при 2000 об/мин.

Расход топлива (комбинированный цикл ЕС) 3,6 л/100 км/78,5 миль на галлон

Выбросы CO2 94 г/км

* Все цифры относятся к версии i-DTEC S

1,6 л. .

Виды обучения

Продолжительность обучения : 6 часов с перерывом на горячий обед
Основное местонахождение : ОДТЖ "Sobiesław Zasada Centrum" Беднары под Познанью
Участники : 12 человек

5 Учебные машины

5 ОДТЖ


Занятия начнутся в 09.00. После приветствия участников познакомят с программой дня. Затем в лекционном зале учебного павильона будет проведена теоретическая лекция, которая является незаменимым введением в практические занятия.После его завершения группа участников будет разделена на учебные подгруппы и около 10.00 начнутся занятия на подготовленных станциях. Каждая команда потратит около 90 минут на каждую из них. После окончания занятий на двух станциях, около 13:00, будет 45-минутный перерыв на обед. За этим последует заключительная серия мероприятий. Мы планируем закончить тренировку в 15:00. Элементы, используемые для проведения занятий

Szarpak
У участников будет возможность столкнуться с так называемым«Рывок» или механическое устройство, вызывающее занос при избыточной поворачиваемости. Электронная система в выбранный момент приведет к потере сцепления с задними колесами автомобиля. Участники научатся эффективно реагировать на любое проскальзывание (правостороннее, левостороннее).
После занятий в этой позе участники должны уметь: эффективно использовать руль в экстренной ситуации, эффективно тормозить в экстремальной ситуации и управлять автомобилем при резких поворотах.

Подъем
Каждому участнику будет предоставлена ​​возможность столкнуться с уникальной в европейском масштабе тренировочной горкой, оснащенной защитной пластиной, 5 механическими препятствиями и электронной двухзонной системой измерения скорости. Перепад высот составляет 14 метров, а крутизна спуска, заканчивающегося длинным изгибом на скользящей плите, составляет 10 градусов. Действия, проводимые на этом стенде, будут имитировать дорожное происшествие, во время которого автомобиль должен объезжать препятствия и совершать резкие маневры при спуске со скользкой горки.Участники научатся эффективно тормозить, избегая препятствий на пути. Занятия в этом модуле очень динамичны. Машину заносит не один раз. В зависимости от «уровня» группы инструкторы будут корректировать заданную трассу на постоянной основе. После занятий на этом стенде участники должны уметь: экстренное торможение, эффективно использовать системы ABS и ESP и правильно избегать использования системы ABS.

Езда по дорогам и трекам
Езда по специально сконфигурированной трассе, которая имитирует кривые различных кривых.После занятий участники должны иметь знания: выбор оптимальной колеи движения, подбор соответствующего передаточного числа для заданного поворота, правильная работа рук на руле, адаптация скорости к условиям движения, умение контролировать автомобиля при резких маневрах, улучшение работы рук на руле при движении по дороге, способность своевременно обнаруживать и быстро реагировать на возникающие реакции автомобиля, возможность работы газом и тормозами, нагружение рулей.Кроме того, правильное обращение с рулем и использование правильной техники наблюдения, правильное положение за рулем с точки зрения активной и пассивной безопасности.

.

ГУР - что нужно знать?

Вы можете узнать, оснащен ли автомобиль гидроусилителем руля, прокатившись в качестве водителя. Этот механизм сразу бросается в глаза, так как он предназначен для облегчения поворота руля во время движения. Маневр для поворота, уклонения, разворота или обгона затем выполняется без использования огромной мышечной силы со стороны водителя. Power Assist позволяет легко поворачивать руль, чтобы сменить колею.

В зависимости от состояния новых автомобилей, а также от того, имеем ли мы дело с легковыми или грузовыми автомобилями, в нем может использоваться один из многочисленных видов гидроусилителя руля . Типично гидравлическая система, в которой в основном используется гидравлический насос. Некоторые автомобили оснащаются электросистемой EPS – более современным решением, которое по сравнению с гидравлическим механизмом существенно не нагружает двигатель.

Какая жидкость для гидроусилителя руля?

Для правильной работы системы гидроусилителя руля необходимо проверить условия ее эксплуатации.Правильная работа механизма во многом обусловлена ​​подбором соответствующей жидкости. Его присутствие в системе ГУР практически не ощущается водителями, так как недостаток жидкости может вызвать сбои в работе устройства и ухудшить комфортность вождения. Какую жидкость ГУР выбрать, чтобы избежать неприятных ситуаций?

Производители предлагают широкий выбор качественной автомобильной продукции, поэтому, чтобы определиться с товаром, подходящим для вашего автомобиля, стоит уделить внимание деталям. Основной задачей жидкости ГУР является правильное функционирование этого механизма, однако некоторые продукты обладают дополнительными свойствами, позволяющими поддерживать состояние устройства на высоком уровне. К таким продуктам относятся: жидкость для гидроусилителя руля с герметиком Prestone, жидкость для гидроусилителя руля STP и жидкость марки K2.

Люди, которые задаются вопросом куда заливать жидкость ГУР и как это сделать, уверяю вас, что весь механизм имеет встроенную емкость, специально предназначенную для этого.Если содержащаяся в нем жидкость уже израсходована, откачайте ее из бачка с помощью шприца, а затем залейте новый продукт. Чтобы жидкость разлилась по всем частям системы, рекомендуется интенсивно крутить руль.

Отсутствие жидкости ГУР - последствия

Наличие отработанной жидкости ГУР в бачке или утечка жидкости могут иметь серьезные последствия для автомобиля и его владельца. Водитель способен сам замечать нежелательные изменения в автомобиле, например, при поворотах. Затем этот маневр сопровождается большим шумом. При негерметичности гидроусилителя руля и утечке жидкости следы жидкости остаются на насосе. Это легко увидеть, заглянув под машину.

Признаки отработанной жидкости ГУР и отметки поврежденного насоса ГУР могут стоить очень дорого, хотя могут и не быть.Зачастую достаточно купить соответствующую деталь, которая поможет загерметизировать аппарат, а это будет стоить несколько десятков злотых. Бывает, однако, что выходит из строя насос гидроусилителя руля, замена которого может болезненно отразиться на семейном бюджете.

Усилитель руля – это система, благодаря которой управление автомобилем не является утомительным занятием.Стоит бережно относиться к механизму гидроусилителя руля и регулярно проверять уровень жидкости, чтобы не лишать себя возможности легкого управления транспортным средством и крупной суммы денег.

.

Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf