Auto-noginsk.ru

Авто Ногинск
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Виды, конструкция и принцип работы рулевого механизма

Виды, конструкция и принцип работы рулевого механизма

Изменение направления движения автомобиля производится поворотом управляемых колёс с помощью рулевого колеса. Однако между ним и колёсами существует устройство, преобразующие усилие рук водителя и его направление для непосредственного приложения силы к поворотным рычагам. Его принято называть рулевым механизмом.

рулевой механизм внешний вид

Для чего предназначен рулевой механизм

В общей схеме рулевого управления механизм выполняет следующие задачи:

  • преобразует вращение входного вала, к которому подсоединена рулевая колонка, в поступательное для тяг рулевой трапеции;
  • согласовывает силу, которую может создать водитель, с необходимым усилием на рычагах, соединённых с поворотными кулаками ходовой части, при помощи имеющейся в конструкции механической передачи с определённым передаточным числом;
  • в большинстве случаев обеспечивает совместную работу с усилителями рулевого управления;
  • защищает руки водителя от обратных ударов со стороны дорожных неровностей.

С определённой степенью точности данное устройство можно считать редуктором, как оно часто и называется.

Разновидности рулевых механизмов

Можно выделить три наиболее популярные схемы редукторов:

  • червячно-роликовый;
  • реечный;
  • типа «винт-шариковая гайка».

У каждого из них свои преимущества и области использования.

Механизм типа «червяк-ролик»

Данный типа широко применялся в прошлом на всех автомобилях, но сейчас имеет ограниченное использования из-за многих недостатков в сравнении с прочими схемами.

Принцип действия червячного редуктора состоит в обкатывании секторного зубчатого ролика спиральным червячным колесом на валу рулевой колонки. Входной вал редуктора выполнен как одно целое с червячной накаткой переменного радиуса, а для соединения с валом колонки снабжён шлицевым или клиновым разъёмом. Зубчатый сектор ролика находится на валу выхода на сошку, с помощью которой редуктор соединяется с тягами рулевой трапеции.

червяк-глобоидальный ролик

Вся конструкция помещена в жёсткий корпус, называемый также картером из-за наличия в нём смазки. Обычно это жидкое масло трансмиссионного типа. Выходы валов из картера герметизированы сальниками. Картер крепится болтами к раме или моторной перегородке кузова.

Вращение входного вала в редукторе преображается во вращательно-поступательное шарового наконечника сошки. К ней же крепятся тяги к колёсам и дополнительным рычагам трапеции.

Механизм способен передавать значительные усилия и достаточно компактен при больших передаточных числах. Но при этом в нём сложно организовывать управление с минимальным люфтом и низким трением. Отсюда и область применения – грузовые автомобили и внедорожники, в основном консервативной конструкции.

Рулевые рейки

Наиболее широко распространённый механизм для легковых автомобилей. Реечное управление работает гораздо более точно, обеспечивает хорошую обратную связь и неплохо компонуется в автомобиле.

Реечный механизм состоит из:

  • корпуса с креплением к переборке кузова;
  • зубчатой рейки, лежащей на опорных подшипниках скольжения;
  • приводной шестерни, соединённой с входным валом;
  • упорного механизма, обеспечивающего минимальный зазор между шестерней и рейкой.

рулевая рейка

Выходные механические разъёмы рейки соединены с шаровыми шарнирами рулевых тяг, работающих через наконечники непосредственно с поворотными рычагами. Такая конструкция легче и компактней, чем рулевая трапеция червячного редуктора. Отсюда и происходит высокая точность управления. К тому же зазор ведущей шестерни гораздо точнее и стабильней, чем у сложной формы ролика и червяка. А повышенная отдача на руль компенсируется современными усилителями и демпферами.

Винт с шариковой гайкой

Такой редуктор похож на червячный, но в нём введены важные элементы в виде отрезка рейки с зубчатым сектором, перемещающегося вдоль винта входного вала через циркулирующие металлические шарики. Сектор рейки связан с зубьями на валу сошки.

винт с шариковой гайкой

За счёт использования короткой рейки, фактически являющейся гайкой с шариками вдоль резьбы, значительно снижается трение при высоких нагрузках. А именно это и стало определяющим фактором при использовании механизма на тяжёлых грузовиках и прочих подобных автомобилях. При этом соблюдается точность и минимальные зазоры, за счёт чего эти же редукторы нашли применение в больших легковых автомобилях премиум-класса.

Зазоры и трение в рулевых механизмах

Все редукторы в разной степени нуждаются в периодических регулировках. За счёт износа изменяются зазоры в зубчатых соединениях, у руля появляется люфт, в пределах которого автомобиль неуправляем.

Червячные передачи регулируются перемещением зубчатого сектора в перпендикулярном входному валу направлении. Сохранность зазора при всех углах поворота руля трудно обеспечить, поскольку износ идёт разными темпами в часто используемом направлении движения прямо и более редко – в поворотах на различные углы. Эта общая проблема во всех механизмах, рейки тоже изнашиваются неравномерно. При сильном износе приходится заменять детали, иначе при вращении руля зазор будет переходить в натяг с повышенным трением, что не менее опасно.

Лабораторная работа «Рулевые механизмы»

Рекомендации разработаны в соответствии с Письмом Минобразования РФ от 05 апреля 1999 N 16-52-58 ин/16-13 «О рекомендациях по планированию, организации и проведению лабораторных работ и практических занятий в образовательных учреждениях среднего профессионального образования», требованиями ФГОС СПО, порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам среднего профессионального образования, утвержденным Министерством образования и науки Российской Федерации приказ № 464 от 14 июня 2013 года.

МДК 01.02 Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

Тема: Рулевое управление.

Тема занятия: лабораторная работа «Рулевые механизмы».

Время: 2 часа.

Цели работы: изучить устройство и работу рулевых механизмов автомобилей ГАЗ-З129, -3110, -3307, ЗИЛ-5301 «Бычок»; приобрести навыки в разборке и сборке рулевых механизмов.

Читайте так же:
Регулировка торсионов на паджеро 1995

Задачи занятия:

Обучающие:

Формирование и усвоение приемов проведения разборочно-сборочных работ с изучением устройства и работы рулевых механизмов автомобилей ГАЗ-З129, -3110, -3307, ЗИЛ-5301 «Бычок»; приобрести навыки в разборке и сборке рулевых механизмов.

Формирование у студентов профессиональных навыков при выполнении разборочно-сборочных работ рулевых механизмов автомобилей ГАЗ-З129, -3110, -3307, ЗИЛ-5301 «Бычок» .

Развивающие:

Формирование у студентов умения оценивать свой уровень знаний и стремление его повышать, осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач;

Развитие навыков самостоятельной работы, внимания, координации движений, умения осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

Воспитательные:

Воспитание у студентов аккуратности, трудолюбия, бережного отношения к оборудованию и инструментам, работать в коллективе и команде.

Понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии, пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.

Дидактические задачи:

Закрепить полученные знания, приемы, умения и навыки по выполнению разборочно-сборочных работ с изучением устройства и работы рулевых механизмов автомобилей ГАЗ-З129, -3110, -3307, ЗИЛ-5301 «Бычок» .

Требования к результатам усвоения учебного материала.

Студент в ходе освоения темы занятия и выполнения лабораторной работы должен:

иметь практический опыт :

— снятия и установки агрегатов и узлов автомобиля .

уметь:

— снимать и устанавливать агрегаты и узлы автомобиля.

знать:

— устройство и конструктивные особенности обслуживаемых автомобилей;

— назначение и взаимодействие основных узлов ремонтируемых автомобилей.

В ходе занятия у студентов формируются

П рофессиональные компетенции:

ПК 1.3. Разбирать, собирать узлы и агрегаты автомобиля и устранять неисправности.

Общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Ламака Ф.И. Лабораторно-практические работы по устройству грузовых автомобилей : учеб. пособие для нач. проф. образования / Ф.И. Ламака. — 8-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2013. — 224 с.

Кузнецов А.С. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: в 2 ч. – учебник для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. — М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Кузнецов А.С. Слесарь по ремонту автомобилей (моторист): учеб. пособие для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.

Автомеханик / сост. А.А. Ханников. – 2-е изд. – Минск: Современная школа, 2010.

Виноградов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Основные и вспомогательные технологические процессы: Лабораторный практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М. Виноградов, О.В. Храмцова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Петросов В.В. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.В. Петросов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Коробейчик А.В. к-68 Ремонт автомобилей / Серия «Библиотека автомобилиста». Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Коробейчик А.В. К-66 Ремонт автомобилей. Практический курс / Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум: Учебное пособие к выполнению лабораторно-практических работ. Изд. 2-е, доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.

Слон Ю.М. С-48 Автомеханик / Серия «Учебники, учебные пособия». – Ростов н/Д: «Феникс», 2003.

Жолобов Л.А., Конаков А.М. Ж-79 Устройство и техническое обслуживание автомобилей категорий «В» и «С» на примере ВАЗ-2110, ЗИЛ-5301 «Бычок». Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002.

Оборудование: автомобили ГАЗ-З129, -3110, -3307, ЗИЛ-5301 «Бычок», автомобили марки ВАЗ; съемники для спрессовывания рулевых колес; наборы рожковых, накидных и торцевых ключей; пружинный динамометр; круглогубцы; ключ для регулировки зацепления червяка с роликом.

Содержание работы: по плакатам и учебным пособиям изучить устройство рулевых механизмов автомобилей, их работу и регулировки.

Описание устройства. На автомобилях применяется рулевой механизм типа «винт — шариковая гайка — сектор». Рулевые механизмы такого типа, но с гидроусилителями устанавливаются на автобусах ПАЗ-3205.

Рулевой механизм состоит из картера 1 (рис. 1), в котором на двух шариковых подшипниках установлен винт 2 с шариковой гайкой, находящейся в зацеплении с сектором 3 вала сошки. Затяжка шариковых подшипников осуществляется прокладками 5, установленными под крышкой корпуса рулевого механизма. Вал сошки установлен на двух металлокерамических подшипниках, запрессованных в боковых крышках 8 и 14. Выходящие наружу концы вала сектора уплотнены в картере специальной пробкой 9, а крышки — кольцом 11. Сошка 15 закреплена на валу сектора 3 на мелких конических шлицах разрезной шайбой и гайкой. Мас ло и картер заливается через отверстие, закрываемое пробкой 4.

При вращении винта шарики перекатываются по винтовому каналу, в результате чего шариковая гайка перемещается и через сектор 3 заставляет поворачиваться вал сошки и сошку 15.

Передаточное число рулевого механизма — 23,09.

hello_html_m1c4e74dd.jpg

Рис. 1. Рулевой механизм автомобиля «ГАЗель»:

1 — картер; 2 — винт с шариковой гайкой; 3 — сектор; 4 — пробка заливного отверст ия; 5 — регулировочные прокладки; 6 — карданный вал; 7 — уплотнитель рулевого вала; 8 и 14 — крышки; 9 — пробка; 10 — уплотнительное кольцо; 11 стопорное кольцо; 12 — наружное кольцо подшипника вала сектора; 13 — уплотнитель вала сектора; 15 —сошка

Читайте так же:
Регулировка зазоров реверс редуктора сх буран

Рулевой вал, шариковая гайка и шарики разукомплектованию не подлежат.

Рулевое колесо установлено на мелких конических шлицах рулевого вала и закреплено стопорной шайбой и гайкой. Вал рулевой колонки вращается на двух шариковых подшипниках в верхнем и нижнем кожухах. Регулировка этих подшипников в процессе эксплуатации автомобиля не требуется.

Винт рулевого механизма соединяется с валом рулевого колеса карданной передачей. Вилка карданного шарнира крепится с помощью клина. Клин удерживается стопорной шайбой и гайкой, которая шплинтуется.

Колонка рулевого управления крепится четырьмя болтами нижним кожухом к кронштейну педалей сцепления и тормозного механизма.

На кожухе закреплен выключатель зажигания.

Конструкция рулевой колонки позволяет изменять положение рулевого колеса по высоте и углу наклона. Регулировка производится после того, как водитель отрегулировал по своему росту и массе сиденье относительно педалей управления.

На автомобилях Opel , Lada Priora , Lada Vesta , Hyundai Santa Fe , Kia Rio , Lada Xray , семейства ВАЗ, ИЖ-2126 и других устанавливается рулевой механизм типа «шестерня — рейка».

Рулевой вал с помощью подшипников подвешен на кронштейне. К верхнему концу вала на мелких конических шлицах гайкой крепится рулевое колесо. Нижний конец также шлицами соединяется с карданным валом. Два кардана вала обеспечивают передачу вращения под углом между валом рулевой колонки и валом рулевого механизма. Вал рулевой колонки закрыт верхним и нижним облицовочными кожухами.

Основными деталями рулевого механизма являются приводная шестерня 15 (рис. 2) с валом. Вал шлицами соединяется с карданом промежуточного карданного вала 33. Передний конец вала вращается в роликоподшипнике 14, а задний — в шарикоподшипнике 27. Косозубая шестерня вала, выполненная заодно с валом, находится в постоянном зацеплении с зубчатой рейкой 20. К рейке присоединяются шаровая опора 22 и шаровой наконечник 3 рулевой тяги. От загрязнения рейка и тяга защищены гофрированным чехлом 4. Наружные концы рулевых тяг пальцами 13 шарового шарнира соединяются с поворотными кулаками управляемых колес.

При изменении направления движения автомобиля вращение с рулевого колеса 36 через вал 37 рулевой колонки и промежуточн ый карданный вал 33 передается на приводную шестерню 15, которая передвигает рейку 20 вправо или плево — в зависимос ти от поворота рулевого колеса, а с ней и рулевые тяги, обеспе чивая поворот управляемых колес. Совместная работа независи мой подвески управляемых колес и рулевых тяг обеспечивается шаровыми опорами 22.

Рулевой механизм автомобилей ВАЗ-2110, -21111, -2112 имеет такое же устройство, но отличается тем, что боковые рулевые тяги соединяются с зубчатой рейкой не шаровыми опорами, а болтами с резинометаллическими шарнирами, посредством ко торых обеспечивается работа независимой подвески управляемых колес.

Порядок разборки рулевого механизма:

отвернуть гайку и снять рулевое колесо;

отвернуть гайку болта хомутика и снять трубу колонки с верхней крышки картера рулевого механизма;

отвернуть гайку регулировочного винта, снять стопорную шайбу;

отвернуть болты крепления крышки, снять крышку и регулировочный винт с вала сошки;

выпрессовать уплотнительную манжету и вынуть вал сошки in картера рулевого управления;

отвернуть болты и снять крышку картера вместе с регулировочными прокладками;

вынуть вал рулевого управления с червяком в сборе, снять подшипники;

8) отвернуть болты и снять верхнюю крышку картера рулево го механизма.

Порядок сборки рулевого механизма:

положить прокладку на плоскость картера рулевого управления под верхнюю крышку и завернуть четыре болта с пружинной шайбой;

завернуть в маслоналивное отверстие картера пробку;

подсобрать нижнюю крышку картера с пружинной стопор ной шайбой (она должна быть поставлена отбортованной сторо ной к фланцу крышки) и уплотнительным кольцом;

взяв вал рулевого управления с червяком в сборе, надеть се паратор на верхний конец червяка и, предварительно смазав консистентной смазкой сепаратор или конец червяка, вставить в карт ер рулевого колеса;

установить на другой конец сепаратор и вставить в гнездо картера кольцо, предварительно смазав концы;

установить на картер нижнюю крышку с трубкой провода звукового сигнала (предварительно установив на внутреннюю плоскость крышки регулировочные прокладки) и закрепить ее болтами;

предварительно надев на болты шайбы, отрегулировать затяжку червяка в конических роликоподшипниках, проверку затяжки червяка в подшипниках производить вращением вала с червяком, но без вала сошки и ролика (усилие затяжки 0,3. 0,5 Н);

установить вал сошки в картер рулевого управления, смазав цилиндрическую часть вала и ролик нигролом;

положить на боковую плоскость разъема картера прокладку, надеть регулировочный винт на вал сошки, установить на вал сошки крышку и завернуть ее на регулировочный винт, надеть на болты шайбы и привернуть крышку к картеру;

отрегулировать винт так, чтобы усилие, приложенное к рулевому колесу, необходимое для поворота вала с червяком в зацеплении с роликом, составляло 1,6. 2,2 Н;

надеть на регулировочный винт прокладку, стопорную шайбу, завернуть гайку до отказа;

надеть на трубу колонку, установить трубу колонки с хомутиком на верхнюю крышку рулевого управления. Отверстие на колонке рулевого управления диаметром 3 мм должно находиться на горизонтали с левой стороны, или прорезь колонки должна быть на средней части квадрата верхней крышки картера рулевого управления;

Читайте так же:
Регулируем сцепление на т 130

надеть на вал рулевого колеса разжимную втулку и пружину; надеть на шлицевой конец вала рулевое колесо, навернуть и закрепить гайку;

на шлицевой конец вала рулевой сошки надеть предохранительную втулку, запрессовать уплотнительную манжету в сборе с пружиной в горловину картера на вал сошки, снять со шлицевого конца вала предохранительную втулку, надеть на шлицевой конец вала сошки шайбу и завернуть гайку;

завернуть окончательно гайку болта хомута.

Порядок разборки рулевого механизма типа «шестерня — рейка» (использовать приспособление для разборки):

снять защитные чехлы с картера и сдвинуть их в сторону вдоль тяг, расконтрить контргайки крепления внутренних наконечников тяг к рейке, вывернуть их и снять наконечники тяг;

отвернуть гайку упора и извлечь пружину и стопорное коль цо, круглогубцами извлечь упор рейки из картера;

снять пыльник с вала зубчатого колеса и стопорную шайбу, извлечь шестерню из картера в сборе с подшипниками, снять защитную шайбу, стопорное кольцо и спрессовать шариковый подшипник с вала зубчатого колеса;

вынуть рейку рулевого механизма и опорную втулку рейки, при необходимости выпрессовать роликовый подшипник из картера рулевого механизма.

Штурвал по ветру: сравниваем усилители рулевого управления

Казалось бы, усилители рулевого управления делятся лишь на гидравлические и электрические. Однако у этого принципиального деления есть свои подвиды. Причем все они имеют эксплуатационные особенности и дарят различные ощущения при езде.

Удовольствие от вождения конкретного автомобиля сложно описать словами, но можно попытаться объяснить его конструктивными особенностями. Если говорить об информативности рулевого управления, то кроме архитектуры шасси автомобиля в целом важную роль играет тип его усилителя.

Неинформативный, или «ватный», руль, его плохой самовозврат, слабая обратная связь с дорогой и так далее — все эти моменты зависят в первую очередь от конструкции рулевой системы. Основополагающую роль здесь играют потери на трение и паразитный момент инерции.

рулевое управление

При выборе типа усилителя рулевого управления лучше ориентироваться именно на ездовые ощущения. Гидравлические и электрические системы имеют серьезные конструктивные отличия и свои слабые и сильные стороны.

Эталонная система — гидравлический рулевой редуктор. Это механизм так называемого типа «винт — шариковая гайка». Зачастую его применяют на грузовом транспорте и автобусах, но раньше его также ставили и на дорогие седаны, например на Mercedes-Benz с кузовным индексом W124. Механизм отличается минимальным внутренним трением и дополнен гидравлическим усилителем. При повороте руля вращается входной вал редуктора с винтовыми канавками. Такие же сделаны и на внутренней части закрепленной на нем гайки. Вращение вала вызывает ее осевое перемещение. Внешняя часть гайки соединена зубьями с выходным валом редуктора. Таким образом, ее осевое перемещение вновь преобразуется во вращательное. Трение в паре «входной вал — гайка» снижено за счет циркуляции шариков в канавках. По сути, это подшипниковый узел.

Увы, с массовым приходом привычных рулевых реек внутренние трения неизбежно возросли, а с появлением электрических усилителей (электродвигателей) добавились еще и паразитные моменты инерции. С тех пор инженеры с переменным успехом пытаются привить современным механизмам ту эталонную информативность, присущую легковым рулевым редукторам.

Классический гидравлический усилитель руля (ГУР)

Даже в обычной механической рулевой рейке без усилителя есть приличное внутреннее трение. Больше всего потерь, как ни странно, в зубчатой паре «входной вал — рейка». Свое трение есть также в опорной втулке и сухаре. В случае рейки с гидравлическим усилителем сюда добавляются и сальники.

Классический ГУР

Классический ГУР по-прежнему устанавливают на многие машины. Кроме наличия расширительного бачка под капотом его сразу выдает внешний вид рейки с гидравлическими контурами.

Дополнительные трения ухудшают самовозврат рулевого колеса и обратную связь с дорогой, делая руль ватным и неинформативным. Но инженеры отчасти нивелировали эти моменты. Они увеличили кастор на современных автомобилях (продольный наклон оси передних стоек) и поколдовали над гидравлической частью усилителя: изменили геометрию и характеристики золотниковых клапанов. Благо здесь бал правит только механика. Впрочем, человек, поездивший на легковом автомобиле с рулевым редуктором, все равно ощутит явную разницу.

При эксплуатации таких усилителей больше всего хлопот доставляет гидравлическая часть, например: течи сальников и внешних магистралей; износ насоса ГУР. Однако львиная доля проблем связана с неадекватным вмешательством. При банальной замене рулевых тяг сервисмены ленятся правильно установить пыльники, применяя вместо штатных металлических хомутов обычные пластиковые стяжки. В результате в рейку попадает влага, вызывая коррозию. В запущенных случаях ремонт будет уже невозможен и узел придется менять с сборе. Об этом мы подробно писали в материале про основные неисправности и ремонт рулевых реек. В целом, на сегодняшний день классический ГУР доставляет меньше всего хлопот и требует вменяемых затрат при ремонте по сравнению с остальными вариациями усилителей.

ЭГУР — электрогидравлический усилитель

ЭГУР — это лишь вариация схемы классического гидроусилителя с теми же самыми ощущениями при езде и проблемами в целом. Разница лишь в том, что вместо механического насоса применен электрический. В остальном это та же гидравлическая рейка и контуры. Однако при попытке копнуть глубже всплывает масса скрытых отличий, хороших и не очень.

Читайте так же:
Регулировка переднего ступичного подшипника дэу матиз

ЭГУР

ЭГУР можно опознать по отсутствию механического насоса в приводе навесного оборудования двигателя. Электрический насос стоит отдельно. Сегодня таким усилителем оборудуют многие модификации автомобилей концернов Renault-Nissan и GM.

В такой системе есть отдельный модуль управления. Беда в том, что он объединен в единый сборный узел с электромотором насоса и его гидравлической частью. На многих возрастных машинах герметичность такого бутерброда нарушается и в электронику попадает влага или даже само масло. Происходит это незаметно, и когда дело доходит до явных проблем в работе усилителя, то уже поздно пытаться что-то ремонтировать. Придется менять дорогостоящие элементы.

С другой стороны, у такой схемы со своим блоком управления, в отличие от классического ГУРа, есть важный плюс — своего рода «защита от дурака». Если по какой-то причине произойдет большая утечка масла из системы, то она сама отключит насос, предотвратив его скоропостижную смерть из-за работы на сухую. Как и в случае с классическим гидроусилителем, любая кровопотеря не влечет износа элементов в самой рейке.

Электрический усилитель (ЭУР), встроенный в рулевую колонку

С появлением элекрических усилителей в чистом виде к потерям на трение в рулевых механизмах добавился паразитный момент инерции. Вместо гидравлики и насоса пришли электродвигатели, встроенные в саму рейку или стоящие вне ее. Благодаря их вращению в ту или иную сторону осуществляется помощь при повороте руля. Однако ротор любого электродвигателя имеет свою массу и, следовательно, момент инерции. Поэтому его невозможно мгновенно остановить и изменить направление вращения. Электронике нужно время, чтобы адаптироваться. Этот момент выражается во временном дополнительном сопротивлении на руле, когда человек резко меняет направление его вращения на ходу.

ЭУР

ЭУР с элементами усилителя, встроенными в рулевую колонку, — самая дешевая вариация. Поэтому она и нашла свое массовое применение в бюджетном сегменте автомобилей.

Вдобавок большая часть схем усилителя с электромотором снабжена еще и червячным редуктором. В частности, это касается систем, где ЭУР встроен в рулевую колонку. Из-за этого дополнительно возрастают потери на трение. В результате информативность руля падает еще сильнее, чем в случае с гидроусилителем. Настроить электронику так, чтобы существенно нивелировать подобный недостаток, невозможно. Поэтому человек, пересевший с автомобиля с ГУРом за ЭУР, сразу почувствует разницу и, вероятно, будет разочарован.

В схеме с элементами усилителя в рулевой колонке мы имеем обычную механическую рейку. Простота ее конструкции гораздо предпочтительнее сложного и технологичного гидроузла. Однако и у этой медали есть обратная сторона. В случае возникновения внутренней коррозии обычная рейка будет молчать до последнего, пока валы катастрофично не сгниют и ремонтировать будет уже нечего. Гидравлический же узел очень быстро начнет течь из-за износа сальников, и восстановление будет стоить вменяемых денег.

В защиту такого типа ЭУРа можно добавить, что электронная часть в рулевой колонке отказывает крайне редко. А по ресурсу система, в целом, сопоставима с привычным гидравлическим собратом.

Электрический усилитель (ЭУР) с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку

ЭУР

ЭУР с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку, легко отличить по внешнему виду. Электромотор присоединен к ее корпусу рядом с входным валом.

Этот вид открывает группу полноценных электрических реек со встроенными элементами усилителя. По сути, такой ЭУР имеет те же негативные особенности при езде, что и в предыдущем примере. Величина паразитных потерь на трение и моментов инерции схожа.

В процессе эксплуатации тяжесть неисправностей и стоимость ремонта увеличивает то, что все элементы усилителя встроены в рейку.

Электрический усилитель (ЭУР) с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку (двухвальный)

Двухвальный червячный ЭУР

Двухвальный червячный ЭУР. В свое время его ставили на Тойоты и Лексусы до 2005 года и, например, на Passat B6. Такая электрическая рейка имеет характерный вид. Электромотор пристроился на противоположном конце от входного вала. Сам рулевой механизм имеет два отлива под опорные сухари.

Самый замысловатый и спорный вид ЭУРа. Вал сложной электрической рейки имеет аж две зубчатые пары по краям. На привычную первую воздействует водитель при повороте руля. А второй паре на другом конце помогает перемещаться электромотор с червячным приводом. На выходе имеем удвоенное трение из-за дополнительного опорного сухаря и пары «шестерня-рейка». Настройка электроники требует особого подхода, чтобы это менее пагубно влияло на информативность руля.

Соответственно, в этом случае все совсем плачевно при каких-либо поломках. Зато из-за наличия дополнительной полноценной опоры с сухарем на другом конце узла такая рейка не страдает от стука во втулке, в отличие от своих обычных электрических собратьев.

Электрический усилитель (ЭУР) с винт-шариковой гайкой

Это, пожалуй, самый правильный вид электрической рейки. Электромотор встроен непосредственно в рейку, ее вал проходит сквозь него. В приводе применили уже знакомую нам шариковую гайку, а не червяк. На выходе имеем сниженное трение и уменьшенный паразитный момент инерции благодаря иной конструкции ротора электродвигателя. Такой усилитель изначально проще настроить на хорошую информативность и адекватное усилие на руле.

Электрическая рейка с винт-шариковой гайкой

Электрическая рейка с винт-шариковой гайкой отличается характерным цилиндрическим корпусом большого диаметра. Такие узлы ставят на Тойоты и Лексусы после 2005 года. Также их можно встретить, к примеру, на Мазде 6 второго поколения и на Фокусе 3.

Читайте так же:
Как подключить переменный резистор для регулировки громкости

Увы, но такая электрическая рейка самая дорогая. При этом некоторые производители любят экономить на мелочах. В частности, на Маздах 6 второго поколения и Фокусах 3 с завода ставят хилые опорные втулки. В результате рейка начинает стучать на сравнительно небольших пробегах. Радует хотя бы, что подобный недуг научились довольно бюджетно лечить: в профильных мастерских устанавливают более качественные втулки.

Еще одна неприятная особенность электрических реек всех типов на некоторых моделях машин — частые сбои начального нейтрального положения. По разным причинам эти настройки нарушаются, и руль на заведенной машине, особенно при вывешенных колесах, стремится самопроизвольно вращаться в одну из сторон. При этом человек всегда может своими силами управлять машиной. В одних случаях достаточно повторно выставить нулевое положение с помощью компьютера, а в других может потребоваться ремонт датчиков момента. Иногда бывает и такое, что приходится перепрошивать модуль управления рейкой.

Вывод напрашивается сам собой. Если вам важно всегда получать удовольствие от управления машиной и обратная связь на руле для вас не последнее дело, то лучше выбрать классический гидроусилитель. От вас потребуется лишь контролировать уровень и состояние масла в расширительном бачке, а в случае каких-либо поломок стоимость ремонта будет вменяемой. Если же в приоритете беззаботные перемещения из пункта А в Б, то выбирайте ЭУР, встроенный в рулевую колонку. Такой усилитель требует меньше всего внимания.

Рулевой механизм Камаз

Рулевое управление состоит из рулевого колеса 1, колонки 2, вал кото­рой через карданную передачу 3 соединен с рулевым механизмом 7, и рулевого при­вода.

Рулевым приводом называют систе­му тяг и рычагов, осуществляющую в сово­купности с рулевым механизмом поворот автомобиля.

Через рулевой механизм продольная тяга 8 перемещается вперед или назад, вызывая этим поворот одного коле­са влево или вправо, а рулевая трапеция передает поворачивающий момент на дру­гое колесо.

В трапецию входят балка 5 (рис. 2.) переднего моста, рычаги 3 и 6 поворотных кулаков и поперечная рулевая тяга 4.

При повороте одного колеса через рычаги 3 и 6 и тягу 4 поворачивается и дру­гое колесо. При этом вследствие изменения положения поперечной тяги 4 относительно передней оси внутреннее к центру поворота колесо поворачивается на угол, больший угла поворота наружного колеса.

Рулевое управление

Рис.1. Рулевое управление:1 — рулевое колесо, 2 — колонка, 3 — карданный вал, 4 — радиатор, 5 — клапан управления гидроусилите­лем, 6 — редуктор угловой, 7 — рулевой механизм, 8 — продольная тяга, 9 — сошка, 10 — трубопровод низ­кого давления, 11 — трубопровод высокого давления, 12 — насос гидроусилителя руля, 13 — бачок гидро­системы

Рулевая трапеция

Рулевой механизм автомобилей КамАЗ включает угловой шестеренный ре­дуктор, передачу винт — гайка с циркули­рующими шариками и пару рейка — зуб­чатый сектор.

Картер рулевого механизма одновременно является корпусом гидро­усилителя, с которым объединен рулевой механизм. Передаточное число углового редуктора равно 1:1, рулевого механизма автомобилей с колесной формулой 6X4-20: 1, автомобилей повышенной проходи­мости — 21,7 : 1.

Рулевой механизм со встро­енным гидроусилителем

Рис.3. Рулевой механизм со встро­енным гидроусилителем: 1 — передняя крышка, 2 — клапан управления гидроусилителем, 3, 29 — упорные кольца, 4 — плавающая втул­ка, 5, 7 — уплотнительные кольца, 6,8 — распорные кольца, 9 — устано­вочный винт, 10 — вал сошки, 11 — пе­репускной клапан, 12 — защитный кол­пачок, 13 — задняя крышка, 14 — кар­тер рулевого механизма, 15 — поршень-рейка, 16 — магнитная пробка, 17 — винт, 18 — шариковая гайка, 19 — же­лоб, 20 — шарик, 21 — угловой редук­тор, 22 — упорный роликовый подшип­ник, 23 — пружинная шайба, 24 — гайка, 25 — упорная шайба, 26 — регу­лировочная шайба, 27 — регулировоч­ный винт, 28 — контргайка регулиро­вочного винта, 30 — боковая крышка

Рулевой механизм состоит из картера 14 (рис.3.), в котором перемещается пор­шень-рейка 15, входящая в зацепление с зубчатым сектором вала 10 сошки.

В поршне-рейке установочными винтами 9 за­креплена шариковая гайка 18.

Винты за­стопорены раскерниванием их в канавке поршня-рейки.

Шариковая гайка 18 и винт 17 имеют винтовые канавки. На наружной поверхности шариковой гайки выполнен косой паз, соединенный двумя отверстиями с ее винтовой канавкой.

В этот паз вставле­ны два желоба 19, образующие вместе трубку, которая является как бы продол­жением винтовой канавки.

В винтовой ка­нал, образуемый канавками винта и гайки и желобами, заложены шарики 20.

При вращении винта шарики выкатываются с одной стороны гайки, проходят по жело­бам, как по обводному каналу, и возвраща­ются в винтовой канал, но с другой стороны гайки.

Всего в замкнутом канале циркули­рует 31 шарик, из них 8 находятся в обводном канале.

Толщина зубьев сектора вала сошки и поршня-рейки переменная по длине, что позволяет изменить зазор в зацеплении осевым перемещением регулировочного винта 27, ввернутого в боковую крышку 30.

Свободное осевое перемещение вала сошки после сборки рулевого механизма должно составлять 0,02. 0,08 мм, что обеспечивается изменением толщины регу­лировочной шайбы 26.

На части винта рулевого механизма, расположенной в полости корпуса углово­го редуктора 21, имеются шлицы, которыми винт соединен с зубчатым колесом угловой передачи.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector