Рулевая система автомобиля: Рулевое управление автомобиля: устройство, виды и требования

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.

Рулевое управление автомобиля — назначение и устройство

Назначение рулевого управления

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля. Обычно управляемыми являются колеса передней оси, но это преимущественно на легковых автомобилях. Иногда для улучшения управляемости автомобиля и сохранения над ним полного контроля его делают полноуправляемым, то есть управляемыми являются не только основные передние колеса – задние также имеют возможность отклоняться на определенный угол.

Рулевое управление может быть с усилителем или без него, может устанавливаться на поперечине кузова в моторном отсеке или на подрамнике (практически на всех современных автомобилях).

 Устройство рулевого управления

Рисунок 8.1 Пример рулевого механизма.
1 – рулевое колесо; 2 – гайка крепления рулевого колеса; 3 – верхний кожух рулевой колонки; 4 – шестерня рулевого редуктора; 5 – фланец рулевого вала; 6 – рулевой вал; 7 – труба рулевого вала; 8 – нижний кожух рулевой колонки; 9 – шаровой шарнир; 10 – наконечник рулевой тяги; 11 – пыльник; 12 – рейка рулевого редуктора; 13 – болт крепления рулевой тяги; 14 – стопорная пластина; 15 – рулевая тяга; 16 – поворотный рычаг передней стойки.

 Рулевое колесо и рулевая колонка

Садясь в автомобиль на место водителя, первое, что вы видите, — это рулевое колесо. Вращая его в ту или иную сторону, вы направляете автомобиль. Ничего в рулевом колесе (или руле) сложного нет… если это, конечно, руль автомобиля самой простой комплектации. В современных автомобилях руль — это и место для установки подушки безопасности, и пульт управления аудиосистемой вместе с телефоном, также это контроллер для управления бортовым компьютером. Рулевое колесо современного автомобиля иногда бывает попросту перегружено всяческими переключателями и кнопками, которые имеют различное назначение.

Рулевая колонка, это, по сути, два вала (реже один), соединенных между собой универсальными шарнирами (похожими на карданные). Она призвана передавать вращение от рулевого колеса к рулевому механизму. На многих нынешних автомобилях предусмотрена регулировка угла наклона рулевого колеса и расстояния его вылета. Другими словами, вы можете, перемещая рулевое колесо вверх/вниз и на себя/от себя, установить то положение, которое наиболее близко к идеальному, согласно вашим пожеланиям.

Примечание
Для обеспечения высоких показателей пассивной безопасности, к проектированию рулевой колонки относятся так же серьезно, как и, например, к проектированию сиденья. Это связано с тем, что при фронтальном столкновении рулевое колесо не должно смещаться более, чем это допустимо. Поэтому при столкновении рулевая колонка должна складываться или ломаться в определенных местах.

 Рулевой механизм

На современных легковых автомобилях применяются два самых распространенных типа рулевых механизмов: червячный и реечный.

Интересно
Огромное значение имеет место расположения на подрамнике рулевого механизма относительно воображаемой оси управляемых колес. Так, установка рулевого механизма за передней осью или перед ней в итоге может кардинально изменить поведение автомобиля на дороге, поэтому конструкторы при проектировании автомобиля подходят к этому вопросу очень серьезно.

 Червячный рулевой механизм

Если рулевой механизм червячный, то он состоит из глобоидного червяка и углового сектора, на который установлен ролик. К угловому сектору подсоединен вал, а на валу закреплена сошка. Перемещение сошки передается на рулевую трапецию, которая состоит из рулевых тяг. Тяги, перемещаясь, поворачивают колеса в ту или иную сторону. Устройство рулевого механизма показано на рисунке 8.2. Сейчас автомобили с червячным рулевым механизмом встречаются все реже.

Рисунок 8.2 Червячный рулевой механизм.

Червячная передача – это такой тип передачи, в которой имеется червяк, представляющий собой резьбовую часть болта, но только с увеличенными во много раз витками, и шестерня, входящая в зацепление с этим червяком.

Глобоидным червяк называется из-за своей формы: его профиль вогнутый, как показано на рисунке 8.3.

Рисунок 8.3 Внешний вид глобоидного червяка.

 Реечный рулевой механизм

Теперь опишем реечный рулевой механизм (рисунок 8.4). Он состоит из шестерни и зубчатой рейки. Шестерня соединена с валом рулевой колонки, а рейка через тяги – с поворотными кулаками колес.

Рисунок 8.4 Реечный рулевой механизм.

Интересно
Иногда зубья на рейке наносят с переменным шагом (рисунок 8.5). Делают это для того, чтобы получить подобие активного рулевого управления для получения сочетания таких противоречивых показателей, как управляемость и комфорт. Так, для того чтобы при парковке водитель не вращал рулевое колесо на 5—10 оборотов в угоду легкости, желательно, чтобы число оборотов от упора до упора составляло как можно меньше – один, а то и пол-оборота. Но если от правого крайнего положения руля до левого будет всего один оборот, то рулевое управление будет довольно чувствительным к каждому движению, что опасно при движении на высоких скоростях, так как плавно выполнить все маневры не удастся, а это чревато последствиями. Вот и пришли к такому довольно простому компромиссному решению: шаг центральных зубьев рулевой рейки небольшой, а передаточное отношение чуть выше, а, следовательно, и чувствительность к отклонению рулевого колеса небольшая. Но от центра шаг зубьев увеличивается, чтобы уменьшить передаточное отношение и общее число оборотов рулевого колеса.

Рисунок 8.5 Пример зубчатой рейки рулевого механизма с переменным шагом зубьев.

Примечание
Шаг зубьев – это расстояние между центрами вершин зубьев.

Интересно
Кстати, может быть и обратная ситуация, когда шаг зубьев рейки уменьшается ближе к концам рейки.

Реечный рулевой механизм занял место червячного и основательно закрепился как наиболее актуальная конструкция, так как его преимущества говорят сами за себя: управление автомобилем, даже не оборудованным усилителем рулевого управления, несложное, небольшое количество звеньев всего рулевого механизма, простота монтажа на автомобиль и сведение к минимуму операций по обслуживанию.

 Рулевой привод

Рулевой привод — это набор тяг и шарниров, связывающих и передающих перемещения от рулевого механизма к поворотным кулакам управляемых колес.

Если вернуться к червячному рулевому механизму, то в классической схеме имеются три тяги — одна центральная и две боковые, они соединяются через шарниры. Тяги рулевого привода в данном случае называют рулевой трапецией. Конструкция рулевой трапеции в геометрическом плане такова, что она обеспечивает поворот управляемых колес на разные углы (смотрите главу «Ходовая часть»).

При условии установки реечного рулевого механизма все немного проще. К рулевой рейке крепятся рулевые тяги с обеих сторон, которые передают перемещение на поворотные кулаки колес. Преимущества очевидны, ведь чем меньше различных промежуточных звеньев, тем надежнее и точнее весь механизм.

Примечание
Чтобы исключить попадание грязи и пыли в корпус реечного рулевого механизма, с обеих его сторон установлены так называемые пыльники (гофрированные резиновые чехлы).

 Углы поворота управляемых колес

При повороте управляемые колеса автомобиля проходят различные расстояния. И если оба колеса будут поворачиваться на одинаковый угол, автомобиль будет смещаться с заданной траектории, при этом шины колес будут значительно быстрее изнашиваться.

Рисунок 8.6 Поворот управляемых колес на разные углы.

Для того чтобы избежать этого, рулевое управление проектируют таким образом, чтобы обеспечить поворот внутреннего колеса на больший угол относительно наружного.

Рисунок 8.7 Поворот управляемых колес на различные углы.

схема, назначение и принцип работы, типы систем и основные элементы, фото и описание

Рулевое управление — это одна из самых важных систем автомобиля. Она относится к «ходовой» части машины и от её безупречной работы зависит не только удобство вождения, но функционирование многих других техузлов. В статье пойдёт речь о механизме рулевого управления, его описании и видах.

Что такое рулевое управление

Рулевое управление имеет конкретное определение — это конструкция из нескольких узлов, основной задачей которых является обеспечение потенциального передвижения транспортного средства в направлении, заданном заранее шофёром. Легковые машины обладают кинематическим способом поворотов, то есть траекторию движения задаёт вращение передних колёс.

В автомобилях присутствует регулирование задних колёс. Это значит, что на большой скорости они автоматически меняют угол поворота на тот, который задают передние колёса. На низкой скорости происходит так, что задние колёса занимают противоположное передним положение. Это помогает сделать машину устойчивее при резких поворотах и других манёврах, придать поворотный радиус.

Знаете ли вы? Первый чертёж авто приписывают Леонардо да Винчи.

Механизм управления выполняет важные функции:

1. Преобразование усилия, заданного движением (вращением) руля.
2. Передача возникшего значения вышеуказанного параметра на рулевой привод.

Система рулевого управления

Целостную конструкцию вышеупомянутого агрегата составляют следующие компоненты:

1. Руль предназначен для выбора и удержания траектории движения машины. Рулевое колесо в современных марках авто оборудовано дополнительными клавишами, каждая из которых предназначена для определённого технического действия, например, осуществление контроля за функционированием мультимедийного проигрывателя, «дворников», поворотных сигналов и др. Подушка безопасности встроена в переднюю часть руля.
2. Рулевой механизм задаёт направление движения колёсам. Основная составляющая узла — это редуктор.
3. Колонка в виде вала с шарнирами. Она служит для перенаправления действий, исходящих от водителя, непосредственно к механизму. Колонку можно дополнительно оснащать системами защиты от кражи и угона.
4. На корпусе колонки размещаются датчики зажигания, светотехники, и другие приборы.
5. Привод, элементами которого являются тяги, наконечники и рычаги.
6. Усилитель используется с целью приумножить силу, которую водитель прикладывает посредством рулевого колеса.
7. Дополнительные компоненты.

Вал рулевого управления

Вал управления — это элемент рулевой колонки. На нём крепится специальная сошка. Именно её движение действует на рулевые тяги, тем самым поворачивая колёса автомобиля.

Принципы работы различных видов рулевого управления

Рулевое управление, по сути, является механическим редуктором. Существуют реечный, винтовой и червячный виды механизмов. Принцип работы левостороннего и правостороннего видов механизма аналогичен. Все виды функционируют по следующим принципам:

1. Направление усилий на привод.
2. Увеличение сил, назначение которых — это движение колёс.
3. Возврат колеса на начальную позицию при сбросе нагрузки.

Знаете ли вы? Марка Mercedes получила своё название в честь имени дочери основателя концерна — Мерседес Бенц.

Реечный

Реечный механизм чаще всего устанавливается на новых моделях автомобилей и состоит из рейки и шестерни. Последняя расположена на валу колеса. Она постоянно состыкована с так называемой «шестернёй-рейкой». Принцип работы состоит во вращении руля вправо и влево.

Механизм востребован из-за своих превосходных характеристик: жёсткости и высокому КПД. Но данный вид управления плохо переносит нагрузки, возникающие во время передвижения транспортного средства по неровным дорогам, вибрации. Реечный тип оптимально устанавливать на переднеприводные машины, у которых независимая подвеска колёсного управления.

Червячный

Червячная конструкция имеет в своей комплектации так называемого червяка, которого можно встретить под наименованием «глобоидный», рулевой вал и ролик. Благодаря вращению руля происходит движение ролика по периметру червяка, происходят колебания сошки и изменение положения тяг.

1 — ролик; 2 — червяк

Червячный вид управления более стойкий к ударным силам. Это обеспечивает лучшую приспособленность машин к манёврам. Конструкция механизма — сложная, что определяет её стоимость. Червячный механизм нуждается в периодических проверках и регулировках. Этот вариант подходит автомобилям с высокой проходимостью и зависимой подвеской, грузовым машинам и автобусам.

Важно! При сборке подавляющего большинства отечественных средств передвижения зачастую в комплектацию входит такой «классический» механизм.

Винтовой

Винтовой механизм состоит из следующих элементов:

• винта на рулевом колесе;
• гайки, которая двигается по винту;
• зубчатой рейки и такого же сектора;
• сошки.

Функционирование механизма очень похоже с методом действия червячного вида. Сравнивая эти две технические системы, можно прийти к выводу, что винтовая менее устойчива, нежели червячная, и обладает меньшим КПД. Его предпочитают устанавливать на легковых машинах класса люкс и на «тяжёлом» транспорте.

Важно! Особенная черта винтового вида — это крепление гайки и винта с помощью шариков, что предотвращает избыточное трение и преждевременный износ деталей.

Усилители руля

Выделяют три разновидности усилителей, они имеют значительные отличия между собой и уникальные особенности:

1. ГУР (гидравлический). Конструкция механизма очень простая, что позволяет с лёгкостью его ремонтировать. Существенный недостаток ГУР в том, что водитель должен регулярно проверять уровень масла в бачке.
2. ЭУР (электрический). Более современная система приумножения прилагаемых шофёром усилий. Она позволяет регулировать многие настройки управления и гарантирует длительную продолжительность работы, экономию в расходе горючего.
3. ЭГУР (электро-гидравлический или гибридный). Механизм работает подобно ГУР, но отличается тем, что именно электродвигатель приводит в действие нагнетательный насос, который создаёт давление рабочей жидкости.

Распространённые неисправности

Поломки рулевого управления являются очень серьёзными и затратными.

Среди неисправностей можно выделить самые распространённые:

• отсутствие герметичности механизма;
• износ подшипника или передающей пары;
• поломка шарниров.

Рекомендуем для прочтения:

Последняя проблема встречается чаще всего. На механизм управления влияют состояние и режим работы усилителя. Неполадки в ГУР могут быть связаны с насосом, приводным ремнём, уровнем и качеством жидкости. Причинами для износа и неисправности деталей могут быть неровности на дорогах, агрессивное вождение и неправильная эксплуатация транспортного средства.

Распознать неисправности можно простым способом по:

• стукам и другим характерным звукам;
• биению или сильной вибрации в одном из колёс;
• расширению люфта рулевого колеса;
• утечке масла.

Профилактика поломок

Чтобы уберечь систему управления транспорта, нужно исключить агрессивное вождение и не избегать плановых осмотров авто.

Опытные автомобилисты делятся советами по профилактике поломок системы рулевого управления:

1. Использовать качественную рабочую жидкость, вовремя её менять и доливать.
2. Не перегружать машину.
3. Проводить диагностику узлов на СТО.
4. Производить регулярно ремонтные работы и замену изношенных деталей.
5. Самостоятельно проверять состояние креплений, зазоров и шасси.

Последствия неисправности автомобильных механизмов могут быть разными, в том числе, нарушение безопасности пассажиров и других участников автомобильного движения. Часто именно поломки ходовой части становятся причинами крупных ДТП. Чем раньше будет обнаружена неисправность, тем легче её устранить.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Рулевое управление автомобиля | Автомобильный справочник

 

Рулевое управление автомобиля, это система управления направлением движения с помощью рулевого колеса. Рулевое управление представляет собой совокупность узлов и механизмов, предназначенных для синхронизации положения рулевого колеса и угла поворота управляемых колес. Вот о том, из каких узлов состоит современное рулевое управление автомобиля, мы и поговорим в этой статье.

 

Содержание

 

 

Классификация системы рулевого управления

 

Системы рулевого управления можно класси­фицировать следующим образом:

 

Мускульная система рулевого управления

 

Необходимые усилия рулевого управления генерируются исключительно мускульной энергией водителя. Эти системы рулевого управления в настоящее время используются в самых маленьких легковых автомобилях.

 

Система рулевого управления с усилителем

 

Усилия рулевого управления генерируются му­скульной энергией водителя и вспомогательной силой, реализуемой гидравлически и в послед­нее время все чаще электрически. Эта система рулевого управления в настоящее время ис­пользуется в легковых и грузовых автомобилях.

 

Система автоматизированного рулевого управления

 

Усилия рулевого управления генерируются исключительно не мускульной (внешней) энергией (например, в машинах).

 

Фрикционная система рулевого управления

 

Усилия рулевого управления создаются си­лами, воздействующими на контактное пятно шины. Примером такой системы могут слу­жить поддерживающие мосты в грузовиках. Передача рулевых и вспомогательных сил происходит механически, гидравлически или электрически либо сочетаниями этих трех компонентов.

 

Требования к системе рулевого управления

 

Система рулевого управления преобразует соз­даваемые водителем вращательные движения рулевого колеса в изменение угла поворота управляемых колес автомобиля. Конструкция и схема системы призваны обеспечить удобное и безопасное рулевое управление автомобиля во всех ситуациях и на всех скоростях. Вся си­стема рулевого управления, от рулевого колеса и до управляемых колес, должна в этих целях обладать следующими свойствами.

Передача инициируемых водителем руля­щих движений на рулевом колесе без люфта особенно важна при движении по прямой. Это гарантирует безопасное, неутомительное для водителя управление автомобилем, пре­жде всего на средних и высоких скоростях.

Поэтому рулевой механизм должен быть очень жестким. Это необходимо для обеспе­чения точной управляемости и преодоления отклонения от заданного угла поворота ру­левого колеса под действием изменяющихся возвратных сил, возникающих, например, при изменении бокового ускорения.

Слабое трение в рулевом механизме по­зволяет водителю получать через реактивные силы тактильную обратную связь, дающую информацию о коэффициенте сцепления между дорогой и шинами. Слабое трение также помогает колесам выровняться для движения по прямой. В системах рулевого управления с мускульной энергией слабое трение обеспечивает небольшие движущие силы. В системах рулевого управления с усилителем оно повышает эффективность управления.

Кинематические параметры рулевого управления и конструкция управляемой оси автомобиля должны быть такими, чтобы во­дитель мог чувствовать величину сцепления между шинами и дорогой.

 

Требования к рулевому управлению

 

Требованиями к функционированию системы рулевого управления являются:

Легкое, безопасное рулевое управление автомобилем. Сюда, к примеру, относится тенденция рулевого управления автоматиче­ски возвращаться в положение прямолиней­ного движения при отпускании руля.

Максимально возможное демпфирование колебаний, передаваемых от колес автомо­биля на рулевое колесо при движении по не­ровным дорогам. Но этот процесс не должен приводить к потере обратной связи в рулевом управлении.

Для обеспечения чистого качения колес и, соответственно, предотвращения их из­быточного износа вся рулевая кинематика должна удовлетворять условию Аккермана. Это означает, что оси управляемых колес должны пересекаться в одной точке с осью задних колес (рис. «Условие Аккермана» ).

Достаточно жесткая схема всех компонен­тов рулевого механизма означает, что даже малые инициируемые водителем рулевые движения преобразуются в изменение на­правления управляемых колес, обеспечивая безопасную и точную управляемость авто­мобиля.

Угол поворота рулевого колеса от упора до упора по соображениям комфорта дол­жен быть как можно меньше при парковке и движении с небольшой скоростью. Однако на средних и высоких скоростях рулевое управ­ление не должно быть столь чувствительным.

 

Требования законодательства, предъявляемые к системам рулевого управления автомобилей

 

Требования законодательства, предъявляе­мые к системам рулевого управления автомо­билей, описаны в международных правилах ECE-R79. К этим требованиям, наряду с базовыми функциональными требованиями, относятся максимально допустимые управ­ляющие силы для исправной и неисправной систем рулевого управления. Эти требования регламентируют прежде всего поведение ав­томобиля и рулевого управления при въезде на круг и выезде с круга. Для автомобилей всех категорий: после отпускания рулевого колеса при движении автомобиля по окруж­ности на скорости 10 км/ч, радиус поворота автомобиля должен увеличиться или как ми­нимум остаться тем же.

Для автомобилей категории М1 (легко­вые автомобили с числом посадочных мест до 8): когда автомобиль в тангенциальном направлении выезжает из круга с радиусом 50 м на скорости 50 км/ч, в системе рулевого управления не должно возникать никаких не­обычных вибраций. В автомобилях категорий М2, М3, N1, N2 и N3 это поведение должно демонстрироваться на скорости 40 км/ч или, если это значение не достигается, то на мак­симальной скорости.

 

 

Это поведение также предписывается в случае неисправности у автомобилей с гидро- или электроусилителем рулевого управления. У автомобилей категории М1 это должно быть возможно в случае отказа сер­вопривода рулевого управления для въезда со скоростью 10 км/ч в течение 4 секунд в круг радиусом 20 м. Управляющее усилие на рулевом колесе не должно превышать 30 даН (табл. «Нормы рабочих усилий в системе рулевого управления» ).

 

Типы рулевых механизмов автомобиля

 

Требования к системе рулевого управления дали развитие прежде всего двум фундаментальным типам рулевых механизмов. Оба типа можно использовать в системах с чисто мускульной энергией или (в сочетании с со­ответствующими сервосистемами) в систе­мах с усилителем рулевого управления.

 

Реечный рулевой механизм

 

В принципе, как следует из названия, рееч­ный рулевой механизм состоит из шестерни и зубчатой рейки (рис. «Реечный рулевой механизм» ). Передаточное отно­шение механизма определяется отношением числа оборотов шестерни, равного числу оборотов рулевого колеса, к перемещению рейки.

 

 

В качестве альтернативы постоянному передаточному числу рейки на рейке за счет соответствующей нарезке зубьев имеется возможность изменять это число в зависи­мости от длины хода. Таким образом, устой­чивость при движении автомобиля по прямой можно улучшить посредством непрямого передаточного числа вокруг центра рулевого управления. В то же время, это возможно с реализацией прямого передаточного числа в диапазоне средних и больших углов поворота (например, при парковке) для уменьшения необходимого угла поворота при повороте рулевого колеса от упора до упора.

 

Рулевой механизм типа «винт-шариковая гайка-сектор»

 

Усилия, возникающие между винтом и гай­кой рулевой передачи, передаются через ряд рециркулирующих шариков, снижающих тре­ние (рис. «Рулевой механизм с шариковой гайкой» ). Гайка воздействует на вал сошки через зубчатый сектор. Этот рулевой меха­низм также позволяет получать переменное передаточное отношение.

Повышение эффективности рулевого управления с зубчатой рейкой означает, что рулевой механизм с шариковой гайкой прак­тически больше не используется в легковых автомобилях.

 

Рулевое управление с усилителем для легковых автомобилей

 

Увеличение размеров и массы автомобилей и повышение требований к комфорту и безопас­ности в последние годы привело к тому, что рулевое управление с усилителем появилось на всех категориях легковых автомобилей, вплоть до компактных. Эти системы, за редким исключением, устанавливаются в базовой ком­плектации. Усилия водителя по рулению поддер­живаются гидравлической или электрической сервосистемой. Эта сервосистема должна быть такой, чтобы водитель постоянно получал чет­кую обратную связь о сцеплении шин с дорогой, и чтобы эффективно гасились негативные воз­действия, вызываемые неровностями дороги.

 

Системы рулевого управления с гидравлическим усилителем

 

Сочетание механической конструкции руле­вого механизма с гидравлической сервосисте­мой привело к созданию реечного рулевого механизма с усилителем (рис. «Схема системы рулевого управления с усилителем» ) и рулевой механизм с шариковой гайкой с усилителем.

 

 

Распределительный клапан рулевой системы

 

Служит для нагнетания в силовой цилиндр ги­дравлической жидкости под таким давлением, которое соответствует углу поворота рулевого колеса (рис. «Принцип действия управляющего клапана рулевого управления с гидроусилителем» ). Упругий датчик крутящего мо­мента, обычно торсион («Схема системы рулевого управления с усилителем» ) обеспечивает преобразование момента на рулевом колесе при отсутствии люфта в пропорциональное этому моменту прецизионное управляющее перемещение золотника. Перемещение золот­ника вызывается поворотным скольжением относительно управляющей втулки. Каналы золотника, которые выполнены в форме паза, в результате управляющего перемещения об­разуют отверстия соответствующего попереч­ного сечения для пропуска жидкости.

 

 

Распределительные клапаны обычно рабо­тают в соответствии с так называемым прин­ципом «открытого центра», т.е. когда распре­делительный клапан не действует, жидкость, подаваемая насосом, перепускается обратно в бачок при нулевом давлении.

 

Характеристики рулевого управления с усилителем

 

Растущие требования к удобству и безопасно­сти привели к появлению управляемых систем рулевого управления с усилителем.

Одним из примеров является управляемая электроникой реечная система рулевого управления с усили­телем (рис. «Схема управления системы рулевого управления с гидроусилителем» ). В зависимости от скорости дви­жения автомобиля, замеряемой посредством электронного спидометра, изменяется сила, воздействующая на рулевое управление (рис. «Характеристические кривые системы рулевого управления с усилителем» ). ЭБУ анализирует скорость и определяет уровень гидравлической обратной связи и, со­ответственно, необходимое рабочее усилие на рулевом колесе. Этот уровень гидравлической реакции передается на распределительный клапан системы рулевого управления через электрогидравлический конвертер, который модифицирует гидравлическую реакцию от­носительно скорости автомобиля.

 

 

Определенные характеристики усилителя рулевого управления позволяют поворачивать рулевое колесо с минимальным усилием при стоящем автомобиле или вовремя его движе­ния с небольшой скоростью. Степень усиления снижается с повышением скорости движения. Таким образом, при движении с высокими ско­ростями обеспечивается возможность управ­ления поворотами автомобиля в оптимальном режиме.

При такой системе важно, что давление и расход гидравлической жидкости никогда не снижаются и поэтому эти параметры могут быть немедленно востребованы в критических ситуа­циях управления.

 

Рабочий цилиндр рулевой системы

 

Силовой цилиндр двойного действия преоб­разует давление гидравлической жидкости во вспомогательное усилие, воздействующее на рейку и усиливающее воздействие водителя на рулевое колесо. Этот цилиндр обычно размеща­ется внутри картера рулевого механизма и харак­теризуется низким трением. Поскольку цилиндр должен иметь крайне низкое трение, то особо высокие требования предъявляются к поршню и уплотнениям штока.

 

Подача жидкости гидроусилителя руля

 

Подача жидкости осуществляется насосом (обычно приводимым от двигателя автомо­биля), который соединен с бачком посредством шлангов и трубок. Насос должен быть рассчитан на нагнетание необходимого давления и объема гидравлической жидкости для выполнения пар­ковки даже на холостых оборотах двигателя.

Для защиты от перегрузок в системе рулевого управления требуется клапан ограничения дав­ления. Этот клапан обычно встраивается в насос. Конструкция насоса должна обеспечивать такой режим работы, чтобы рабочая температура ги­дравлической жидкости не поднималась выше предельного уровня, отсутствовал шум при ра­боте насоса и не образовывалась пена в исполь­зуемой жидкости.

Насос для усиления рулевого управления мо­жет также иметь привод от электродвигателя. Здесь обычно используется шестеренчатый или роторный насос. Из-за ограниченной мощности электрической системы автомобиля эти системы используются в основном в автомобилях классов А и В. Поскольку необходимость в ременном при­воде от ДВС отпадает, то насос можно устанав­ливать произвольно, что благоприятствует мо­дульной конструкции автомобиля. Управляющая электроника и анализ сигналов, например, скоро­сти автомобиля и скорости руления, позволяют адаптировать частоту вращения вала насоса к те­кущему энергопотреблению рулевого управления и ситуации на дороге в целях экономии энергии.

 

Системы рулевого управления с электроусилителем

 

Системы рулевого управления с электроме­ханическим усилителем также используются в легковых автомобилях среднего и малого классов. Такие системы имеют электродви­гатель, работающий от бортовой сети. Меха­ническое соединение электродвигателя и ру­левого механизма может быть реализовано в виде рулевой колонки и привода. Система состоит из следующих компонентов (рис. «Схема рулевого управления с электроусилителем» ):

• Рулевая колонка, соединяющая шесте­ренку рулевого механизма с рулевым ко­лесом автомобиля;
• Шестерня, преобразующая вращательное рулевое движение в линейное перемеще­ние зубчатой рейки;
• Зубчатая рейка, соединенная с колесами через тяги и рычаги;
• Датчики, регистрирующие информацию для вычисления необходимого дополни­тельного крутящего момента на шестерне;
• Серво-блок, состоящий из ЭБУ и сервод­вигателя (электродвигателя), генерирую­щего дополнительный крутящий момент на шестерне.

 

Когда водитель поворачивает рулевое ко­лесо, датчик регистрирует прилагаемый кру­тящий момент и отправляет эту информацию в виде электрического сигнала (аналогового или цифрового) на ЭБУ. ЭБУ вычисляет до­полнительный крутящий момент и на основа­нии вычисленного значения активирует сер­водвигатель. В настоящее время в качестве серводвигателей используются коллектор­ные или бесщеточные электродвигатели по­стоянного тока или трехфазные асинхронные двигатели. В зависимости от необходимых характеристик рулевого управления созда­ваемый этими электродвигателями крутящий момент составляет 3-6 Н-м.

 

 

Направление вращения двигателя зависит от направления вращения рулевого колеса. Возвратное движение рулевого колеса также может быть усилено. Это происходит, когда водитель выходит из поворота. В этой ситуа­ции серводвигатель создает крутящий момент, поддерживающий обратное вращение руле­вого колеса в положение движения по прямой.

Серводвигатель передает этот поддер­живающий крутящий момент через чер­вячную передачу или механизм типа «винт- шариковая гайка-сектор». В зависимости от варианта рулевого управления он передается на рулевую колонку, шестерню и зубчатую рейку реечного механизма.

Управляющая электроника учитывает раз­личные сигналы и параметры, например, скорость движения, угол поворота рулевого колеса, крутящий момент на рулевой ко­лонке и скорость руления. С помощью дру­гих расположенных в автомобиле датчиков и благодаря объединению в сеть ЭБУ руле­вого управления с другими ЭБУ, эту систему рулевого управления можно использовать для реализации вспомогательных функций, повышающих комфорт и безопасность дви­жения.

Ориентированное на потребности управ­ление электродвигателем позволяет достичь значительной экономии топлива, в среднем на 0,3 л /100 км по сравнению с гидроусили­телем, насос которого приводится в действие от ДВС. В городском цикле экономия топлива возрастает до 0,7 л /100 км.

В случае сбоя энергоснабжения или уси­ления рулевого управления водитель может продолжить руление чисто механически, но с большими мускульными затратами.

 

Рулевое управление с наложением угла поворота рулевого колеса

 

В системе рулевого управления с наложением угол поворота рулевого колеса может увели­чиваться или уменьшаться на определенную величину. Эта система обычно комбинирует с управляемой системой рулевого управле­ния с электро- или гидроусилителем. Рулевое управление с наложением угла поворота руле­вого колеса не обеспечивает автономной езды, но оптимально адаптирует характеристики ру­левого управления к ситуации движения, обе­спечивая максимальный комфорт и курсовую устойчивость. При объединении в сеть системы управления с динамическими параметрами та­кое рулевое управление может еще больше по­высить безопасность в критических ситуациях дорожного движения посредством не завися­щих от водителя регулировок рулевого управ­ления. Такие системы рулевого управления уже производятся серийно под торговыми марками Active Steering (BMW) и Dynamic Steering (Audi).

Угловое наложение, не зависящее от за­даваемого водителем угла поворота рулевого колеса, в настоящее время реализуется двумя техническими решениями.

 

Планетарный механизм рулевой системы

 

Двойной планетарный механизм с различ­ными передаточными числами встроен в об­щее водило планетарной передачи в рулевом механизме (рис. «Планетарный механизм, рулевое управление с наложением» ). Это означает постоянное наличие механической связи между рулевым колесом и управляемыми колесами.

 

 

Разные передаточные числа означают, что при пово­роте водила планетарной передачи задается дополнительный угол поворота. Угол зада­ется электродвигателем, вращающим чер­вячное колесо-водило планетарной передачи.

 

Волновая зубчатая передача с гибким звеном

 

Блок наложения угла поворота (рис. «Схема рулевого управления с наложением угла поворота с волновой передачей» ) в этом случае состоит из волновой зубчатой передачи с гибким звеном и электродвига­теля с полым валом (рис. «Актуатор рулевого управления с наложением угла поворота с волновой передачей» ). Очень ком­пактная конструкция позволяет встроить этот блок в рулевую колонку без ущерба таким параметрам, как монтажное пространство и поведение при столкновении. Вал на конце с рулевым колесом положительно соединен с гибким шлицем. Поворотное движение руле­вого колеса через зубчатое зацепление пере­дается на внутреннюю шестерню (круговой шлиц) для выходного вала. Эллиптический внутренний ротор (валогенератор), разме­щенный в гибком шлице, приводимый элек­тродвигателем, генерирует наложенный угол поворота через разное количество зубьев между гибким и круговым шлицами. Здесь также имеется постоянная механическая связь между рулевым колесом и управляе­мыми колесами через зубчатое зацепление волновой передачи.

В пассивном состоянии электродвигатель блокируется электромеханической блоки­ровкой, обеспечивая прямой механический сквозной привод для рулящего движения.

 

 

Концепция активации рулевого управления автомобиля

 

ЭБУ рулевого управления с наложением угла поворота проверяет правдоподобность необходимой информации датчика и ана­лизирует. Он вычисляет заданный угол для электродвигателя и через встроенный задаю­щий каскад генерирует сигналы широтно-им­пульсной модуляции для активации электро­двигателя, который представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока со встроенным датчиком положения ротора. Максимальный ток электродвига­теля составляет 40 А при напряжении бор­товой сети 12 В. Датчик положения ротора позволяет блоку управления регулировать электронную коммутацию и, соответственно, направление вращения ротора. Он также вы­числяет и проверяет суммарный заданный дополнительный угол поворота с помощью алгоритма суммирования в программном обеспечении блока управления.

Эффективный угол поворота, сумма угла поворота рулевого колеса и наложенного угла поворота электродвигателя вычисля­ются блоком управления и передаются по ав­томобильной шине связи на соответствую­щие ЭБУ.

 

Заданное значение эффективного угла поворота

 

Заданное значение эффективного угла по­ворота, формируемое в ЭБУ рулевого управ­ления с наложением угла поворота состоит из частичного заданного значения для ком­фортабельности рулевого управления и ча­стичного заданного значения для стабилиза­ции автомобиля. Сигналы, необходимые для вычисления этих переменных, считываются блоком управления по шине CAN.

Частичное заданное значение для комфор­табельности рулевого управления представ­ляет собой зависимое от скорости движения переменное передаточное отношение руле­вого управления. Это значение вычисляется из скорости движения автомобиля и угла поворота рулевого колеса. Когда автомо­биль неподвижен или движется с небольшой скоростью, к задаваемому водителем углу поворота добавляется определенный угол. Это делает передаточное отношение более чувствительным. Водитель может полно­стью повернуть колеса менее чем за один полный оборот рулевого колеса. Этот доба­вочный угол поворота непрерывно уменьша­ется с ростом скорости движения. Начиная со скорости порядка 80-90 км/ч из задавае­мого водителем угла поворота вычитается определенный угол, и рулевое управление становится менее чувствительным. Это обе­спечивает устойчивость автомобиля при движении по прямой на высокой скорости и в то же время предотвращает потерю управления над автомобилем из-за слишком резкого руления.

Для вычисления частичного заданного значения для стабилизации автомобиля — в дополнение к углу поворота и скорости движения — перемещение автомобиля из­меряется с помощью датчиков угловой ско­рости поворота вокруг вертикальной оси и бокового ускорения. В системе рулевого управления с наложением используются датчики системы курсовой устойчивости. Как же, как и ESP, запускаемая в ЭБУ вычис­лительная модель рассчитывает эталонное движение автомобиля. В случае отклонения фактического движения автомобиля от эта­лонного активируется рулевое управление для стабилизации автомобиля. Обе системы непрерывно обмениваются информацией, чтобы эффект взаимодействия контроллеров ESP и системы рулевого управления с нало­жением угла поворота был оптимальным.

 

Концепция безопасности рулевого управления

 

Все используемые внутренние и внешние сигналы непрерывно контролируются бло­ком управления, проверяется их правдопо­добность. Если сигнал датчика больше не ка­жется правдоподобным, то дополнительная функция рулевого управления, на базе ко­торой работает датчик, деактивируется. На­пример, при отказе датчика поворота автомо­биля вокруг вертикальной оси отключается измерение угла поворота автомобиля вокруг вертикальной оси системы рулевого управле­ния с наложением угла поворота. Переменное передаточное отношение остается активным.

Если безопасная активация электродвига­теля больше невозможна из-за сбоя, то си­стема полностью выключается, и обеспечи­вается непосредственный сквозной привод рулевого механизма от рулевого колеса пу­тем самоторможения шестеренчатой ступени и электромеханической блокировки. Этот переход на аварийный режим также активи­руется при остановке ДВС или отключении электропитания, что позволяет, к примеру, отбуксировать автомобиль.

 

Рулевое управление с усилителем для грузовых автомобилей

 

Рулевое управление полностью гидравлического типа

 

Гидростатические системы рулевого управ­ления представляют собой системы рулевого управления с гидроусилителем. Рулящее усилие водителя гидравлически усиливается и исключительно гидравлически передается на управляемые колеса. Поскольку механи­ческая связь отсутствует, то максимально допустимая скорость ограничивается регио­нальным законодательством. В Германии она составляет 25 км/ч. В зависимости от кон­фигурации системы и свойств аварийного рулевого управления возможно увеличение скорости до 62 км/ч. Поэтому использование этих систем ограничивается спецтехникой.

 

Рулевое управление с одноконтурным гидроусилителем для грузовых автомобилей

 

Грузовые автомобили обычно оснащаются ру­левым управлением с шариковой гайкой (рис. «Рулевой механизм с шариковой гайкой с усилителем» ). Управляющий клапан встроен в рулевой механизм и вместе с червячной передачей об­разует единый блок. Вращающее движение рулевого колеса передается по бесконечной цепи рециркулирующих шариков на шарико­вую гайку. Короткие зубья на шариковой гайке входят в зацепление с зубьями сектора. Созда­ваемое вращательное движение сектора через рулевой рычаг передается на рулевой привод управляемых колес.

 

 

Сервоусилие прилагается так же, как и в ре­ечном рулевом механизме с усилителем — по­воротным золотниковым клапаном. Рабочий цилиндр образуется уплотняющей поверх­ностью между корпусом шариковой гайки и рулевым блоком. Поскольку снаружи корпуса не требуется дополнительных трубопроводов, создается прочный и компактный рулевой блок с высокой выходной мощностью.

 

Двухконтурная система рулевого управле­ния, предназначенная для большегрузных грузовых автомобилей

 

Двухконтурные системы рулевого управле­ния (рис. «Двухконтурная система рулевого управле­ния с усилителем» ) требуются тогда, когда необ­ходимые движущие силы на рулевом колесе превышают регламентируемые Правилами ECE-R79 при отказе усилителя рулевого управления. Эти системы рулевого управле­ния отличаются гидравлической избыточ­ностью. Оба контура рулевого управления в этих системах функционально испытываются с помощью индикаторов расхода, и водителю сигнализируется состояние сбоя. Насосы для запитывания независимых контуров рулевого управления должны иметь разные приводы (например, от двигателя, от устройства, ра­бота которого зависит от скорости движения автомобиля или электропривода). При отказе одного контура, к примеру, из-за сбоя в си­стеме рулевого управления или остановки ДВС, автомобилем можно управлять с по­мощью рабочего резервного контура в соот­ветствии с требованиями законодательства.

Двухконтурные системы обычно прини­мают форму рулевого управления с шари­ковой гайкой с усилителем со встроенным вторым клапаном рулевого управления. Этот второй клапан управляет дополнительно установленным рабочим цилиндром и обе­спечивает дублирование существующей сер­восистемы в рулевом управлении с шарико­вой гайкой.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Рулевое управление современного автомобиля — принцип работы

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних колес. Рассмотрим принцип работы современных типов рулевого управления машины.

Усилители рулевого управления

Большинство автомобилей оснащаются усилителями рулевого управления — ЭУР и ГУР. Усилители руля предназначены для комфортного управления автомобилем, чтобы уменьшить усилие на рулевом колесе и удержать машину после резкого маневра.

Рассмотрим принцип действия реечного механизма с гидроусилителем. В корпусе — распределительный клапан с чувствительным элементом — торсионом, связанным с рулевым валом. Водитель поворачивает баранку, торсион, закручиваясь, перемещает золотник. Тот приоткрывает отверстия масляных каналов, идущих к силовому цилиндру гидроусилителя. Последний подталкивает рейку, снижая усилие на руле. Едва водитель перестает крутить руль, торсион возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в бачок.

Производительность насоса, приводимого ремнем от коленвала, должна быть такова, чтобы при работе мотора на холостом ходу водитель мог крутить руль без «закусываний» со скоростью не меньше 1,5 оборота в секунду. Избыточное давление стравливает перепускной клапан.

Сделать управление комфортным при парковке и на скоростной трассе помогают рулевые механизмы с переменным передаточным отношением: в центре рейки зубья нарезаны с маленьким шагом, на концах — шаг больше. При незначительных углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что важно на больших скоростях. Зато, разворачиваясь, крутить баранку приходится меньше.

Регулировка усилия на руле

Дополнительный комфорт и безопасность привнесли системы, регулирующие усилие на руле в зависимости от скорости.

Представим — водитель поворачивает направо. Золотник открывает путь жидкости к силовому цилиндру, помогающему рейке поворачивать колеса. Одновременно масло через электромагнитный клапан начинает поступать в камеру обратного действия. Один из перепускных клапанов открывается, возникает разница давлений, и поршень, опускаясь, ограничивает ход золотника. Давление в силовом цилиндре гидроусилителя падает, а усилие на руле возрастает. Когда водитель перестает крутить баранку — золотник и обратный клапан закрываются.

При повороте влево открывается другой перепускной клапан, а поршень поднимается, вновь корректируя передвижение золотника, давление стравливается в другой части силового цилиндра.

При парковке и движении черепашьим шагом (примерно до 20 км/ч) электромагнитный клапан, ограничивающий подачу жидкости в камеру обратного действия, закрыт — руль можно повернуть одним пальцем. С ростом скорости клапан постепенно открывается и усилие на руле возрастает.

Устройство работает эффективно и надежно. Но гидравлический насос забирает силы у двигателя и съедает лишнее топливо. Особенно нежелателен для маломощных моторов. Конструкторы нашли решение: давление рабочей жидкости нагнетает электрический насос. Блок управления получает информацию от датчиков вращения руля и скорости автомобиля.

Благодаря электрогидравлическим усилителям (ЭУР) автомобиль экономит около 0,2 л/100 км.

Активное рулевое управление

Главное преимущество — возможность изменять передаточное отношение между рулем и колесами авто. На пути от баранки к рулевому механизму с гидроусилителем встроена планетарная передача с электромотором.

Когда отъезжаете от тротуара, передаточное отношение минимально, а количество полных оборотов руля не более двух. С ростом скорости машины управление становится менее чувствительным, а стоит выехать на загородную трассу — электромотор, подкручивая водило планетарного редуктора, увеличит передаточное отношение.

Активное рулевое управление способно помочь в сложных ситуациях. Например, машину занесло. Компьютер, опросив датчики угла поворота руля и скорости вращения колес, включит электромотор. Тот уменьшит передаточное отношение, чтобы водителю было легче удержать автомобиль на нужной траектории. Активный руль полезен при экстренном торможении с системой АБС: если остановиться вовремя не удается, будет проще уйти от столкновения.

Вероятно, системы активного рулевого управления пропишутся на многих автомобилях, пока на смену не придет так называемое управление авто по проводам.

Управление по проводам

Будущее не за хитрой механикой или гидравликой. Инженеры работают над системами без механической связи между рулем и колесами — управление по проводам. Вращение руля отслеживает специальный датчик. Электронный блок, получая информацию о скорости, боковых и вертикальных ускорениях, посылает сигнал на актуаторы — электромоторы, поворачивающие колеса. Преимущества очевидны. В критической ситуации автомобиль сможет самостоятельно (быстрее человека) повернуть колеса на нужный угол. Допустим, системе стабилизации не удалось предотвратить занос, и машина закрутилась. Быстродействующая электроника, опросив датчики, повернет руль на сколько нужно, и притормозит одно или пару колес.

Первой в мире серийной моделью с рулевым управлением «по проводам» стал Infiniti Q50. У данной машины в штатных режимах движения нет жесткой связи между баранкой и управляемыми колесами. А на случай неисправности электроники предусмотрена аварийная кулачковая муфта, встроенная в разрез рулевого вала.

Самостоятельность автомобиля упростит жизнь водителю: например, компьютер ловко припаркуется. А когда машины научат хорошо «видеть», то смогут объезжать препятствия.

Протянуть провода проще, чем вал с шарнирами. Рулевая трапеция получает отставку — разные углы поворота колес задают электромоторы. С точки зрения пассивной безопасности такая конструкция лучше.

Ремонт рулевой системы бмв

Со временем наблюдается присутствие посторонних звуков (стуки, щелчки, гул) при эксплуатации автомобиля. Ухудшается маневренность машины, сопровождаясь осложнением при повороте руля и самопроизвольными смещениями автомобиля. Ощущается люфт рулевого колеса, а также течь гидравлической жидкости (характерно для машин с гидравлическим усилителем руля). Все эти признаки свидетельствуют о необходимости проведения ремонта рулевой системы БМВ. Не стоит их игнорировать. В противном случае вы рискуете потерей управления над автомобилем в самый неподходящий момент, что может привести к печальным последствиям.

Ремонт рулевой BMW состоит из нескольких этапов. Как уже говорилось выше, главной задачей специалистов нашего сервисного центра, является обнаружение и устранение причины неисправности, а также последствий ее возникновения. Соответственно, ремонт рулевой БМВ начинается с диагностических работ, которые позволяют определить направленность предстоящих работ. Особое внимание при диагностике уделяется работоспособности датчиков и блокам управления. Далее следует перечень визуальных осмотров, в результате которых происходит проверка люфта рулевого колеса, проверка уровня гидравлической жидкости, проверка целостности пыльников рулевой рейки и шаровых, проверка люфта рулевой рейки и технического состояния тяг и рычагов и прочие. Выявленные неисправности устраняются путем ремонтных работ или замены вышедшего из строя элемента. Все зависит от технического состояния и ремонтопригодности той или иной детали рулевой БМВ. Самыми распространенными видами ремонтов рулевой БМВ являются: ремонт или замена рулевой рейки, ремонт или замена гидроусилителя руля, промывка системы ГУР и замена бачка, замена рулевых тяг, наконечников и рычагов, прочие. Последней же манипуляцией является регулировка развал-схождения, что позволит отрегулировать и правильно настроить на работу восстановленные или замененные элементы рулевого управления БМВ.

Не стоит экономить на комфорте и безопасности. Доверьте ремонт рулевой БМВ специалистам нашего сервиса, обладающим огромным опытом проведения подобных работ, новейшим оборудованием и инструментом, в результате чего станете обладателем технически-исправного автомобиля, рулевая система которого будет соответствовать всем параметрам завода изготовителя, что позволить эксплуатировать автомобиль гораздо дольше.

Какие детали входят в рулевую систему с гидравлическим управлением?

Что входит в рулевое управление автомобиля?

Конструктивно система рулевого управления состоит из следующих элементов: Рулевое колесо (руль) – предназначено для управления водителем с целью указания направления движения автомобиля. … Рулевая колонка – выполняет передачу усилия от руля к рулевому механизму. Она представляет собой вал с шарнирными соединениями.

Какие существуют виды рулевого управления?

Виды рулевого управления

• Реечный механизм. Чаще всего используется в бюджетных автомобилях. …
• Червячный механизм. Такая модификация обеспечивает больший угол поворота колеса. …
• Винтовой механизм. Является модификацией червячного аналога, только имеет повышенный КПД и увеличивает усилия, необходимые для маневра автомобиля.

Какую функцию выполняет насос в системе гидравлического усилителя рулевого управления автомобиля?

Насос гидроусилителя, как и любой другой насос, предназначен для создания и поддержания необходимого давление в системе и циркуляции рабочей жидкости (специального масла). … Распределитель, в зависимости от положения руля, направляет поток жидкости в соответствующую полость силового цилиндра или обратно в бачок.

Какие основные детали имеют рулевой привод?

Рулевой привод представляет собой механизм, состоящий из рычагов, тяг и шаровых шарниров и предназначенный для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам.
…
Рулевая трапеция

• боковых и средней тяг;
• маятникового рычага;
• правого и левого поворотного рычага колес;
• рулевой сошки;
• шаровых шарниров.

Что включает в себя ручная система рулевого управления?

Рулевой привод включает в себя систему тяг, шарниров и рычагов, осуществляющих с механизмом рулевого управления поворот управляемых колес. Рулевой привод имеет рулевую трапецию, которая позволяет поворачивать управляемые колеса на разные углы, чем достигается их качение без бокового проскальзывания.

Как устроено рулевое управление автомобиля?

В основе механизма лежит передача из шестерни, надетой на рулевой вал, и рейки с нарезанными на ней зубьями. Работает такой механизм очень просто: при вращении руля вращается и шестерня, в результате чего рейка сдвигается в сторону и приводит в движение рулевые тяги.

Что свидетельствует о неисправности рулевого усилителя?

О наступающей неисправности рулевого управления свидетельствуют, как правило, различные внешние признаки, основными из которых являются: … тугое вращение рулевого колеса; шум в усилителе рулевого управления; подтекание рабочей жидкости.

Что такое рулевое?

сущ. рулево́й, -о́го, м. Человек, правящий рулем на судне. До первой мировой войны Сема плавал рулевым на пароходе «Клондайк».

Где находится рулевое управление?

Рулевое управление с гидроусилителем:

— рулевой механизм; — рулевой привод (может содержать усилитель и (или) амортизаторы). Рулевое колесо находится в кабине водителя и расположено под таким углом к вертикали, который обеспечивает наиболее удобный охват его обода руками водителя.

Для чего служит насос гидроусилителя руля?

Гидравлический усилитель руля (ГУР) — автомобильная гидравлическая система, часть рулевого механизма, предназначенная для облегчения управления направлением движения автомобиля при сохранении необходимой «обратной связи» и обеспечении устойчивости и однозначности задаваемой траектории.

Как работает насос гидроусилителя?

Работа насоса ГУР основана на простом физическом принципе увеличения-уменьшения объема и разницы давления. Ротор вращается внутри статора эллиптической формы. Во время вращения ротора подвижные пластины под действием центробежной силы выдвигаются из пазов и упираются в стенки статора, а затем возвращаются в пазы.

Какое давление в насосе гидроусилителя руля?

На всех современных насосах гидроусилителя руля расположен редукционный клапан сброса давления, который изначально сконфигурирован на определенный показатель. В отечественных транспортных средствах он составляет от 90 до 125 атмосфер, в иномарках — от 60 до 100 атмосфер. 1 атмосфера равна 1,01325 бар.

Как работает рулевое управление

Типичная схема рулевого управления с реечной передачей, показывающая, как рейка воздействует непосредственно на рулевые рычаги ходового колеса.

рулевое управление Система преобразует вращение рулевого колеса в поворотное движение опорных колес таким образом, что обод рулевого колеса поворачивается далеко, а опорные колеса — на короткое.

Система позволяет водителю использовать только свет силы управлять тяжелой машиной.Обод рулевого колеса диаметром 15 дюймов (380 мм), перемещающий четыре оборота от полного левого упора до полного правого упора, проходит почти 16 футов (5 м), в то время как край опорного колеса перемещается на расстояние немногим более 12 дюйма (300 мм). Если бы водитель поворачивал опорное колесо напрямую, ему или ей пришлось бы толкать почти в 16 раз сильнее.

Рулевое усилие передается на колеса через систему шарнирных соединений. Они предназначены для того, чтобы колеса могли двигаться вверх и вниз вместе с приостановка без изменения угла поворота руля.

Они также гарантируют, что при прохождении поворотов внутреннее переднее колесо, которое должно двигаться по более крутой кривой, чем внешнее, становится более крутым.

Шарниры должны быть отрегулированы очень точно, и даже небольшой люфт в них делает рулевое управление опасно неаккуратным и неточным.

Обычно используются две системы рулевого управления — стойка и шестерня и рулевой механизм.

На больших автомобилях к любой системе может быть добавлен усилитель, чтобы еще больше снизить усилия, необходимые для ее перемещения, особенно когда автомобиль движется медленно.

Реечная система

Зубчатая рейка

Шестерня плотно прилегает к рейке, поэтому в шестернях нет люфта. Это дает очень точное рулевое управление.

В основании рулевая колонка есть маленькая шестерня ( механизм колесо) внутри корпуса. Его зубья сцепляются с прямым рядом зубьев на стойке — длинной поперечной штанге.

При повороте шестерни рейка перемещается из стороны в сторону.Концы стойки соединены с опорными колесами рулевыми тягами.

Эта система проста, с небольшим количеством движущихся частей, которые могут изнашиваться или смещаться, поэтому ее действие является точным.

А универсальный шарнир в рулевой колонке позволяет соединяться с рейкой, не наклоняя рулевое колесо в сторону.

Система рулевого управления

В основании рулевой колонки находится червячный редуктор внутри коробки. Червь резьбовой цилиндр как короткий болт.Представьте, что вы поворачиваете болт, на котором держится гайка; гайка двигалась бы вдоль болта. Таким же образом при повороте червяка перемещается все, что входит в его резьбу.

В зависимости от конструкции подвижная часть может представлять собой сектор (например, кусок зубчатого колеса), колышек или ролик, соединенный с вилкой, или большую гайку.

При червячном управлении червяк перемещает опорный рычаг с помощью штифта, соединенного с вилкой.

Система гаек имеет закаленные шарики, проходящие внутри резьбы между червяком и гайкой.По мере движения гайки шарики скатываются в трубку, которая возвращает их в исходное положение; это называется системой с рециркуляцией шаров.

Червяк перемещает опорный рычаг, соединенный поперечной рулевой тягой с рулевой рычаг который перемещает ближайшее переднее колесо.

При управлении с рециркуляцией шариков резьба между червяком и гайкой заполнена шариками.

Центральная поперечная рулевая тяга достигает другой стороны автомобиля, где она соединяется с другим передним колесом другой поперечной рулевой рейкой и рулевым рычагом.Повернутый холостой рычаг удерживает дальний конец центральной поперечной рулевой тяги на уровне. Раскладки рук различаются.

Система рулевого механизма имеет много движущихся частей, поэтому она менее точна, чем реечная система, в ней больше места для износа и смещение .

Рулевое управление с усилителем

На тяжелом автомобиле либо тяжелое рулевое управление, либо неудобно низкое зубчатое колесо — рулевому колесу требуется много оборотов от упора до упора.

Тяжелая передача может вызвать проблемы при парковке в ограниченном пространстве.Рулевое управление с усилителем решает эту проблему. В двигатель водит насос который поставляет нефть при высоких давление к стойке или рулевому механизму.

Клапаны в рулевой рейке или коробке открываются всякий раз, когда водитель поворачивает колесо, позволяя маслу попасть в цилиндр. Масло работает поршень это помогает толкать рулевое управление в нужном направлении.

Как только водитель прекращает вращать колесо, клапан закрывается и толкающее действие поршня прекращается.

Электроусилитель только помогает рулевому управлению — рулевое колесо по-прежнему связано с опорными колесами обычным образом.

Что такое рулевое управление? компоненты, функции и пример

Что такое система рулевого управления ?. Каждый наверняка захочет узнать о системе рулевого управления. Здесь, в этой статье, они узнают о системе рулевого управления, ее компонентах, функциях, а также на примере.

Что такое рулевое управление?

Проще говоря, система рулевого управления вашего автомобиля — это все, от рулевого колеса до рулевого вала, рейки и шестерни (также известной как коробка передач), вплоть до рычажного механизма, который соединяется с самими колесами.

В автомобилях она также известна как рулевое колесо, рулевое колесо, шестерни, рычаги и другие компоненты, используемые для управления направлением движения транспортного средства.

Система содержит гидроусилитель, который работает при работающем двигателе и обеспечивает большую часть необходимой силы, когда водитель поворачивает колесо.

Источник: Машиностроение

Типы рулевой системы:

Доступны два типа рулевого управления. Их:

• Гидравлический
• Электрический / электронный

1.Гидравлическая система рулевого управления:

Гидравлические системы рулевого управления с усилителем работают за счет использования гидравлической системы для умножения силы, прилагаемой к входам рулевого колеса на управляемые (обычно передние) опорные колеса транспортного средства.

Гидравлическое давление обычно создается генератором или пластинчато-роторным насосом, приводимым в действие двигателем транспортного средства.

Это называется гидравлической системой рулевого управления.

2. Электрическая / электронная система рулевого управления:

Электрическая / электронная система рулевого управления также известна как система рулевого управления с усилителем.

В автомобилях система рулевого управления с усилителем помогает водителям управлять транспортным средством, увеличивая усилие на рулевом колесе, необходимое для поворота рулевого колеса, что облегчает поворот или маневрирование автомобиля. В системах рулевого управления с электроусилителем вместо гидравлических систем используются электродвигатели.

Это известно как электрическая / электронная система рулевого управления.

Читайте также: Ресурсы Северной Америки: Биологические и минеральные ресурсы

Детали рулевой системы:

Доступные части системы рулевого управления:

• Шаровые опоры
• Втулки
• Стойки стабилизатора поперечной устойчивости
• Центральные звенья
• Idler Arms / Pitman Arms
• Реечные и шестерни
• Наконечники / рукава рулевой тяги
• ШРУСы / Сапоги
• Полуоси полуоси CV
• Амортизаторы
• Стойки / Картриджи

Это части системы рулевого управления.

Компоненты системы рулевого управления:

Компоненты системы рулевого управления перечислены ниже. Их:

1. Рулевое колесо
2. Рулевая колонка или вал.
3. Рулевой механизм
4. Подвесной рычаг или рычаг подъемника
5. Шаровые шарниры
6. Тяга
7. Рулевой рычаг
8. Поворотный вал
9. Левый шпиндель и шкворень
10. Левый рычаг поперечной рулевой тяги

1. Рулевое колесо:

Рулевое колесо — это колесо управления, которым водитель управляет.Он содержит переключатель индикатора движения, переключатель света, переключатель стеклоочистителя и т. Д. Его также называют ведущим колесом или маховиком — это тип рулевого управления в транспортных средствах.

Рулевые колеса используются в большинстве современных наземных транспортных средств, включая все автомобили массового производства, а также автобусы, легкие и тяжелые грузовики и тракторы.

2. Рулевая колонка или вал:

Рулевая колонка, также известная как вал, установлена ​​внутри полой рулевой колонки. Когда рулевое колесо поворачивается, рулевой вал также будет вращаться.За счет этого движение передается на рулевой механизм.

Рулевая колонка расположена в верхней части системы рулевого управления и крепится непосредственно к рулевому колесу. Затем рулевая колонка прикрепляется к промежуточному валу и универсальным шарнирам.

3. Рулевой механизм:

Рычаг шатуна на одном конце имеет шлицевое соединение с коромыслом рулевого механизма, а другой конец соединен с тяговым рычагом с помощью шарового шарнира.

Рулевой редуктор содержит шестерни, которые передают управляющие сигналы водителя на рулевую тягу, которая поворачивает колеса, и умножает изменения рулевого управления, выполняемые водителем, так что передние колеса перемещаются больше, чем рулевое колесо.

4. Подвесной рычаг или рука питмена:

Когда рулевое колесо поворачивается вправо или влево, самосвал передает движение, которое он получает от рулевого редуктора, на рулевую тягу. «Рычаг самосвала» используется для корректировки рулевого управления, когда автомобиль имеет лифт подвески.

5. Шаровая опора:

Шаровые опоры представляют собой сферические подшипники, которые соединяют рычаги управления с поворотными кулаками. Шпилька подшипника имеет коническую форму с резьбой и входит в коническое отверстие поворотного кулака.Защитный кожух предотвращает попадание грязи в узел шарнира.

6. Перетащите ссылку:

Тяга перетаскивания преобразует поворотную дугу рулевого рычага в линейное движение в плоскости других рулевых тяг. «Тяга-тяга соединяет штангу шатуна с рулевым рычагом или, в некоторых случаях, соединяется с узлом рулевой тяги.

7. Рулевой рычаг:

Рулевой рычаг — это рычаг для передачи поворотного усилия от рулевого механизма на тяговую тягу, особенно автомобильного транспортного средства.

Основная функция рулевого управления — позволить водителю безопасно и точно управлять автомобилем. Помимо этого, система рулевого управления также позволяет снизить усилия водителя, облегчая управление автомобилем.

8. Поворотный мост:

Когда рулевое колесо вращается, движение передается на руку шатуна через коробку передач. Это движение передается на перетаскивающее звено. Тормозное звено передает это движение на поворотную ось, которая вращается вокруг шкворня.Это поворачивает правое колесо.

9. Левый шпиндель и король:

В автомобильной подвеске поворотный кулак — это та часть, которая содержит ступицу или шпиндель колеса и прикрепляется к компонентам подвески и рулевого управления. ^{Его также называют поворотным кулаком, шпинделем, стойкой или ступицей.}

Колесо и шина в сборе прикрепляются к ступице или шпинделю поворотного кулака, где шина / колесо вращается, удерживаясь в устойчивой плоскости движения кулаком / подвеской в ​​сборе.

10. Левый рычаг рулевой тяги:

Правая и левая поперечные рулевые тяги соединены друг с другом центральной тягой, которая также крепится к рычагу Питмана на рулевом механизме и рычагу холостого хода на стороне пассажира транспортного средства.

Реечное рулевое управление в настоящее время является наиболее распространенной из двух систем рулевой тяги.

Это компоненты системы рулевого управления.

Функция рулевого управления:

Функции рулевого управления:

Функция рулевого управления заключается в преобразовании вращательного движения рулевого колеса в руке водителя в угловой поворот передних колес на дороге.

Кроме того, система рулевого управления должна обеспечивать механическое преимущество перед поворотными кулаками передних колес, предлагая водителю легкий поворот передних колес с минимальным усилием в любом желаемом направлении.

Система рулевого управления обеспечивает изменение направления движения автомобиля и поддерживает положение в соответствии с решением водителя без особой нагрузки на него.

Эта система преобразует вращательное движение рулевого колеса в угловое движение передних колес.Это умножает усилия водителя на механическое преимущество, позволяя ему легко поворачивать колеса.

Это функция рулевого управления.

Прочитав это, вы все захотите продолжить чтение о системе рулевого управления. У всех будут интересы в разных сферах. Тем, кому интересна эта тема, обязательно понравится продолжить читать о системе рулевого управления.

Как работает система рулевого управления автомобиля?

Принцип, лежащий в основе системы рулевого управления автомобиля, к счастью, довольно прост, но его эффекты чудесны.Существует всего два основных типа, один из которых называется реечной передачей, а другой — с рециркуляционным шаром. Первые доминируют в автомобильном мире, а вторые используются в грузовиках и некоторых более тяжелых автомобилях, таких как внедорожники.

Что должна делать система рулевого управления?

Система рулевого управления должна поворачивать передние колеса в том направлении, в котором вы хотите двигаться, но при этом она должна делать это точно и без усилий.

Он использует шестерни для достижения этой последней цели, в результате чего в большинстве систем требуется около четырех оборотов рулевого колеса, чтобы повернуть передние колеса всего на несколько градусов от крайнего левого угла к крайнему правому.

Точное количество оборотов рулевого колеса может быть разным для разных автомобилей: для спортивных автомобилей обычно требуется меньше, а для семейных автомобилей — больше.

Это соотношение между усилием на рулевом колесе и откликом ходового колеса называется «передаточным числом рулевого колеса». Оно рассчитывается путем деления 360 градусов или одного полного поворота рулевого колеса на количество градусов, на которые колеса поворачиваются влево или вправо.

Так, например, если они поворачиваются на 20 градусов, соотношение будет 18: 1, что выражается как «18 к одному».Чем ниже передаточное число, тем быстрее откликается рулевое управление, и наоборот.

Однако даже на автомобиле с высоким передаточным числом, требующим меньших усилий, вы все равно обнаружите, что повернуть руль практически невозможно. Вот почему системы рулевого управления имеют гидроусилитель.

То, что все это вращение кажется таким связанным, объясняется конструкцией системы рулевого управления и тем фактом, что она может обеспечивать движение колес и подвески, не нарушая ее.

Как работает реечная система рулевого управления?

Реечная шестерня — наиболее распространенная система рулевого управления, которую предпочитают автопроизводители и водители, поскольку она проста и удобна.

Рулевое колесо вращает рулевую колонку, которая прикреплена муфтой (называемой универсальным шарниром), которая передает движение на другой вал, расположенный под ним. Такое расположение обеспечивает некоторую гибкость в том, где находится рулевое колесо.

Этот второй вал другим концом прикреплен к маленькой шестерне, называемой ведущей шестерней, которая входит в зацепление или зацепляется с зубьями шестерни на одной стороне стержня, называемого «рейкой», который проходит под прямым углом к ​​нему. по ширине автомобиля.В зависимости от того, в какую сторону вы поворачиваете рулевое колесо, шестерня заводит рейку влево или вправо.

Как зубчатая рейка крепится к колесам?

Поперечная тяга, также называемая поперечной рулевой тягой, расположена на обоих концах стойки. Каждая рулевая тяга прикреплена к рулевому рычагу, который прикреплен к ступице колеса, к которой колесо прикреплено болтами. При движении стойки все эти соединения обеспечивают вращение колес вместе.

Тяга руля — это ключ. Он прикреплен к рулевому рычагу с помощью шара и гнезда.Это дает каждой рулевой рейке свободу передвижения с разной скоростью.

Это имеет значение, потому что, например, когда автомобиль поворачивает правый угол, его внутреннее колесо наклоняется под более крутым углом, чем внешнее, которому предстоит пройти дальше.

Если бы рулевые тяги не допускали такой разницы в углах, машина скрутила бы повороты.

Что такое гидроусилитель руля и как он работает?

По сути, гидроусилитель руля — это система, которая снижает усилие, необходимое водителю для поворота рулевого колеса.Без гидроусилителя управление большинством транспортных средств было бы чрезвычайно тяжелым, особенно во время маневров на низкой скорости, таких как выезд на парковочное место, поворот на 90 градусов в городе или маневрирование на переполненной бензоколонке.

История

Первая система гидроусилителя рулевого управления, установленная на серийном автомобиле, дебютировала в 1951 году в Chrysler Imperial, и конкуренты быстро последовали ее примеру. Усилитель рулевого управления не только сделал очевидное — позволил водителю управлять тяжелым транспортным средством с гораздо меньшими усилиями и с большим комфортом — но также позволил инженерам улучшить реакцию рулевого управления, то есть скорость изменения направления автомобиля, когда водитель поворачивает руль.

До того, как стал доступен гидроусилитель, системы рулевого управления автомобилей были настроены таким образом, что для преодоления крутых поворотов или для парковки требовалось много оборотов колеса. Это медленное переключение передач давало водителям больше возможностей противостоять большому усилию, необходимому для управления передними колесами. Но появление рулевого управления с гидроусилителем позволило инженерам увеличить передаточное число рулевого управления — насколько рулевое колесо должно быть повернуто относительно того, насколько изменяется угол передних колес, — потому что дополнительное усилие рулевого управления теперь могло быть компенсировано новой системой.Фактически, это было больше, чем просто компенсация; управлять автомобилем стало почти без усилий.

Acura NSX

1994 года Дэвид Дьюхерст Автомобиль и водитель

Тем не менее, некоторые из автомобилей с лучшим управлением — чистокровные легкие спортивные автомобили — не имели усилителя рулевого управления, например Acura NSX начала 1990-х годов, Lotus Elise и Exige и Alfa Romeo 4C, который является самым популярным автомобилем. последняя оставшаяся новая машина, в которой отсутствует гидроусилитель руля.

Но эти машины обошлись без него из-за небольшого веса и относительно узких шин.И, тем не менее, крутить руль в этих автомобилях на остановке может оказаться довольно утомительным занятием.

Гидравлический усилитель рулевого управления

Рой Ричи Автомобиль и водитель

Преобладающим типом рулевого управления с усилителем с 1950-х до начала 2000-х годов был гидроусилитель. Гидравлический усилитель рулевого управления использует, как следует из названия, гидравлическую жидкость, которая находится под давлением насоса, работающего от двигателя. Хотя он хорошо служил автомобильному миру в течение этих 50 лет, у этого типа системы есть несколько недостатков: тратится впустую энергия, поскольку насос работает непрерывно, даже когда автомобиль едет прямо и помощь не требуется.Кроме того, гидравлическую жидкость необходимо периодически заменять, и если какая-либо из гидравлических линий дает утечку, это не только создает беспорядок, но и теряет усилитель. Однако управлять автомобилем без работы гидроусилителя по-прежнему можно.

Электроусилитель руля

Рой Ричи Автомобиль и водитель

Электроусилитель руля (EPS) — это норма для современных новых автомобилей. От рулевого колеса до рулевой рейки все еще идет прочный металлический рулевой вал, который управляет колесами, но остальное — высокотехнологичное.EPS использует электродвигатель, который получает энергию из электрической системы транспортного средства для помощи в рулевом управлении. Этот электродвигатель может быть расположен либо непосредственно на рулевой рейке — такое расположение более дорогое и, как правило, используется в моделях спортивных автомобилей и автомобилей класса люкс, — либо на рулевой колонке. Датчики определяют крутящий момент или усилие, которое водитель прилагает к рулевому колесу, а компьютер решает, сколько помощи нужно добавить. В большинстве систем компьютер изменяет усилие рулевого управления в зависимости от скорости автомобиля: на парковочных скоростях рулевое управление легкое и легко поворачивается, а на скоростях шоссе усилие усиливается, давая водителю ощущение большей устойчивости и контроля.

EPS Преимущества

Преимущества электрического ассистента многогранны: это улучшает экономию топлива на несколько процентов, поскольку электродвигатель потребляет энергию только тогда, когда это необходимо; устраняет необходимость в упомянутом выше техническом обслуживании гидравлической жидкости; а также предоставляет множество функций. Любая функция помощи водителю или удобная функция, которая включает в себя поворот колес без участия рулевого управления со стороны водителя, активируется с помощью электрического усилителя рулевого управления. Такие функции, как помощь в удержании полосы движения, автоматическая парковка и смена полосы движения, а также способность направлять автомобиль вокруг препятствий, используют способность EPS управлять самим при необходимости.

Рулевое управление с электроусилителем — одна из технологий, которые сделают автомобили беспилотными.

Рулевое управление с электроусилителем также более терпимо к настройкам центровки, не соответствующих спецификациям, с использованием программного обеспечения для распознавания и компенсации отклонения рулевого управления в одну сторону. Он также может автоматически адаптироваться к боковому ветру или покрытию дороги, что в противном случае потребовало бы от водителя постоянной корректировки рулевого управления. Более того, автономные, беспилотные автомобили завтрашнего дня будут полагаться на электроусилитель рулевого управления, поскольку он позволяет управлять автомобилем с помощью бортовой компьютерной системы в режиме автопилота.Некоторые системы, такие как Super Cruise от Cadillac (на фото выше пилотируется редактором C / D без участия оператора), уже способны управлять собой на шоссе при определенных условиях.

Электрогидравлическое рулевое управление

Между гидравлическим и электрическим типами рулевого управления с усилителем существует гибрид двух систем, называемый электрогидравлическим. Он функционирует как вспомогательная гидравлическая система, только гидравлическое давление создается электродвигателем, а не отводит насос от двигателя.Это избавляет от жалобы на расходуемую энергию, отмеченную ранее, но не включает все функции, возможные с электроусилителем руля. В настоящее время эту систему используют лишь несколько автомобилей, в том числе некоторые пикапы большой грузоподъемности.

Если вы хотите глубоко погрузиться в механику создания усилителя рулевого управления в гидравлических или электрических системах рулевого управления, ознакомьтесь с этим техническим объяснением Car and Driver .

Характеристики рулевого управления

Здесь, в Car and Driver, , три основных характеристики рулевого управления, которые мы оцениваем в каждом тестируемом нами автомобиле, — это усилие, реакция и обратная связь.Два из них — усилие и обратная связь — ухудшились в ранних системах EPS, которые не воспроизводили высокоразвитое, естественное чувство дороги, передаваемое гидравлическими системами. Из-за этого было трудно понять, когда шины транспортного средства теряли сцепление с дорогой и начинали буксовать.

Хотя такие энтузиасты вождения, как мы, были, что неудивительно, обеспокоены этими негативными событиями, они на самом деле затронули всех водителей — и до сих пор остаются. В реальном мире существует потребность в ярких ощущениях через рулевое колесо, когда транспортное средство приближается к своим пределам — скажем, когда оно собирается занести на скользкую от дождя, снега или льда поверхность.Автомобиль с более коммуникативным рулевым управлением делает водителя более информированным, безопасным и уверенным в любых ситуациях. Однако хорошая новость заключается в том, что инженеры на протяжении многих лет потратили много времени и усилий на развитие рулевого управления с электроусилителем и создание сложных алгоритмов, которые точно воссоздают ощущение рулевого управления, утраченное после переключения с гидравлических блоков. Сегодня новейшие системы EPS, особенно от Porsche, Mazda и GM (на Chevy Corvette и Camaro, а также на автомобилях Cadillac), теперь кажутся интуитивно понятными.Они сообщают вам, что делают передние шины, так же точно, как и старые гидравлические системы рулевого управления, что является очень позитивным событием как для автомобилей, так и для их водителей.

Этот контент импортирован из {embed-name}. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Эта хорошая вещь поможет очистить ваши колеса

Очиститель колес Meguiar’s DUB

амазонка.ком

CarPro Iron X Очиститель колес

Щетка для обработки колес Takavu

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ: ТРЕБОВАНИЯ, ТИПЫ, УСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Автомобильное рулевое управление является основой управления движением любого транспортного средства.Он состоит из всех компонентов, шарниров и рычагов, необходимых для передачи мощности от двигателя к колесам. Рулевое управление также регулирует углы поворота колес по двум осям для обеспечения их направленности.

ТРЕБОВАНИЯ К РУЛЕВОЙ СИСТЕМЕ

К системе рулевого управления предъявляются следующие требования.

1. Превосходная маневренность Когда автомобиль входит в поворот на узкой извилистой дороге, система рулевого управления должна иметь возможность резко, но легко и плавно поворачивать передние колеса.
2. Правильное усилие рулевого управления Если ничего не предпринять для предотвращения этого, усилие рулевого управления будет больше, когда автомобиль остановлен, и уменьшится по мере увеличения скорости автомобиля. Следовательно, для облегчения рулевого управления и лучшего ощущения дороги необходимо облегчить рулевое управление на низких скоростях и утяжелить на высоких скоростях.
3. Плавный подъем Во время поворота водитель должен крепко удерживать рулевое колесо. Однако после завершения поворота восстановление, то есть возвращение колес в положение движения по прямой, должно происходить плавно, поскольку водитель ослабляет силу, с которой он поворачивает рулевое колесо.
4. Минимальная передача удара от дорожного покрытия Не допускается потеря управляемости рулевым колесом и передача отдачи из-за неровностей дорожного покрытия.

КОМПОНЕНТЫ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

1. Колесо Управляет рулевым управлением.
2. Рулевая колонка Соединяет рулевое колесо и рулевые механизмы.
3. Рулевые механизмы Преобразуйте крутящий момент рулевого управления и отклонение поворота от рулевого колеса,
4. Передайте их на колесо через рулевую тягу и заставьте автомобиль повернуться.
5. Тяга Рулевое соединение представляет собой комбинацию тяг и рычагов, которые передают движение рулевого механизма на левое и правое передние колеса.

ВИДЫ РУЛЕВОЙ СИСТЕМЫ

Также есть два типа рулевого управления.

• Зубчатая рейка
• Шаровая рециркуляция

1. Рейка и шестерня

Реечное рулевое управление — наиболее распространенный тип механизма управления движением в легковых автомобилях, небольших грузовиках и внедорожниках.

Строительство

1. Набор зубчатых колес Rack & Pinion заключен в металлическую трубку, причем каждый конец рейки направлен из трубки.
2. Стержень — тяга или осевой стержень — соединяется с каждым концом стойки.
3. Ведущая шестерня прикреплена к рулевому валу.

Механизм

При повороте руля шестерня будет крутиться, сдвигая рейку. Рулевая тяга соединяется с рулевым рычагом, который прикреплен к шпинделю.
Назначение шестерни Rack & Pinion — преобразовать круговое движение рулевого колеса в поступательное.Он позволяет понижать передачи, облегчая поворот колес.

Два типа реечной системы рулевого управления:
1. Концевой отвод
2. Центральный отвод

Рулевое управление с переменным передаточным числом

Подтип рулевого управления с реечной передачей — это рулевое управление с переменным передаточным числом.
Эта система рулевого управления имеет другой шаг зубьев в центре, чем на концах.
Это снижает чувствительность рулевого управления, когда рулевое колесо находится близко к своему центральному положению.
И при повороте в сторону блокировки колеса становятся более чувствительными к круговым движениям руля.

2. Шарик с рециркуляцией / Рулевой механизм

Рулевое управление с рециркуляцией шариков — это наиболее часто используемая система рулевого управления в тяжелых автомобилях.
Он работает на параллелограмме, в котором:

1. Рычаг Pitman & Idler остается параллельным
2. Механизм поглощает тяжелые ударные нагрузки и вибрации

Конструкция

1. Рулевое колесо крепится к рулевому валу, на конце которого имеется стержень с резьбой.Стержень с резьбой фиксированный, в отличие от типа Rack & Pinion.
2. На поверхности блока обработаны зубья шестерни.
3. Резьба в штоке заполнена шарикоподшипниками.
4. Эти шарикоподшипники выполняют две функции: уменьшение трения и износа шестерни; Фиксация зубьев шестерни, чтобы они не разорвали контакт друг с другом при изменении направления рулевого колеса.

Механизм

1. При повороте рулевого колеса шток поворачивается.
2. Когда колесо вращается, блок движется.
3. Блок перемещает другую шестерню, которая, в свою очередь, перемещает руку Питмана.
4. Шарикоподшипники в резьбе повторно циркулируют в шестерне при ее вращении.

УСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Для повышения комфорта вождения большинство современных автомобилей имеют широкие,
Шины низкого давления увеличивают площадь контакта шины с дорогой. В результате этого требуется большее усилие на рулевое управление. Усилие рулевого управления можно уменьшить, увеличив передаточное число рулевого механизма.Однако это вызовет большее вращательное движение рулевого колеса
, когда транспортное средство поворачивает, делая резкие повороты невозможными.
Следовательно, чтобы сохранить маневренность рулевого управления и в то же время небольшое усилие на рулевом колесе,
стало необходимо какое-то вспомогательное устройство рулевого управления.
Другими словами, гидроусилитель руля, который в основном использовался на более крупных транспортных средствах,
Теперь он также используется на компактных легковых автомобилях.

Тип гидроусилителя
Различают гидроусилитель и электрический тип.В настоящее время гидроусилитель руля используется практически на всех моделях. Три основных компонента гидроусилителя рулевого управления — это лопастной насос, регулирующий клапан и силовой цилиндр.

Работа гидроусилителя руля

Система рулевого управления с гидроусилителем использует мощность двигателя для привода лопастного насоса, который создает гидравлическое давление. Когда рулевое колесо поворачивается, масляный контур переключается на регулирующем клапане. Когда давление масла прикладывается к силовому поршню в силовом цилиндре, мощность, необходимая для приведения в действие рулевого колеса, уменьшается.Необходимо периодически проверять отсутствие утечек жидкости рулевого управления с гидроусилителем.

Пластинчатый насос

Рулевое управление с гидроусилителем — это гидравлическое устройство, требующее очень высокого давления. Он использует мощность двигателя для привода лопастного насоса, который создает это гидравлическое давление. В этом насосе используются лопатки, поэтому это название используется для этого типа гидроусилителя руля.

РУЛЕВЫЕ МЕХАНИЗМЫ

1. ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ

Телескопический рулевой механизм позволяет регулировать положение рулевого колеса вперед или назад в соответствии с позой водителя.

Конструкция
Телескопический механизм состоит из выдвижной трубы вала, двух клиновых фиксаторов, стопорного болта, телескопического рычага и т. Д.

Эксплуатация
Клиновые фиксаторы перемещаются вместе с работой телескопического рычага. Когда телескопический рычаг находится в положении блокировки, телескопический рычаг прижимает клиновые фиксаторы к трубе скользящего вала, блокируя трубу скользящего вала. С другой стороны, когда телескопический рычаг перемещается в свободное положение, между клиновыми фиксаторами и трубкой скользящего вала создается зазор, и рулевая колонка может регулироваться в прямом или обратном направлении.

2. МЕХАНИЗМ НАКЛОНА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Наклонный рулевой механизм позволяет выбирать положение рулевого колеса (в вертикальном направлении) в соответствии с позой водителя. Механизмы управления наклоном подразделяются на верхнюю и нижнюю оси. Здесь объясняется тип нижней точки опоры.

Конструкция
Рулевой механизм наклона состоит из пары стопоров рулевого управления наклона, болта фиксатора наклона, отрывного кронштейна, рычага наклона и т. Д.

Эксплуатация
Стопоры рулевого управления наклона поворачиваются вместе с рычагом наклона. Когда рычаг наклона находится в положении блокировки, выступы стопоров рулевого управления наклона поднимаются, и стопоры прижимаются к отрывному кронштейну и приспособлению для наклона, блокируя отрывной кронштейн и приспособление для наклона. С другой стороны, когда рычаг наклона перемещается в свободное положение, разница в высоте стопоров рулевого управления наклона устраняется, и рулевую колонку можно регулировать в вертикальном направлении.

Система рулевого управления с гидроусилителем и рулевой механизм · BlueStar Inspections

В системе гидроусилителя вашего автомобиля есть несколько компонентов, которые упрощают поворот и точное управление автомобилем. У старых автомобилей были огромные рули и требовалось много мускулов, чтобы управлять системой ручного рулевого управления. Благодаря технологиям современные автомобили намного легче поворачивать и управлять ими.

Основные компоненты системы рулевого управления с гидроусилителем между рулевым колесом и рулевым механизмом включают само рулевое колесо, рулевую колонку, рулевую муфту, рулевой механизм, шланги рулевого управления с гидроусилителем и насос рулевого управления с гидроусилителем.Обычно система рулевого управления с усилителем была гидравлической, но системы рулевого управления с электроусилителем становятся все более распространенными. Системы рулевого управления с электроусилителем состоят из дополнительных компонентов, включая различные датчики, провода, исполнительные механизмы, двигатели и электронный блок управления.

Существует три основных типа систем рулевого управления с гидроусилителем, используемых в транспортных средствах: рулевое управление с гидроусилителем (HPS), рулевое управление с электроусилителем и гидроусилителем (EPHS) и рулевое управление с полностью электрическим усилителем (EPS).И электрический, и электронный усилитель руля относятся к одной и той же системе.

Гидравлический усилитель рулевого управления (HPS) использует гидравлическое давление, создаваемое насосом с приводом от двигателя, известным как насос гидроусилителя рулевого управления, для облегчения движения при повороте рулевого колеса. Насос гидроусилителя рулевого управления приводится во вращение вспомогательным приводом или змеевиком и подает жидкость гидроусилителя рулевого управления под давлением в шланг гидроусилителя рулевого управления со стороны высокого давления, который подает ее на входную сторону клапана управления гидроусилителем рулевого механизма.Жидкость для гидроусилителя рулевого управления забирается из бачка для жидкости гидроусилителя рулевого управления, уровень которого поддерживается на соответствующем уровне с помощью шланга гидроусилителя рулевого управления со стороны низкого давления, который возвращает жидкость из коробки передач при гораздо более низком давлении.

HPS имеет множество недостатков. Поскольку насос гидроусилителя рулевого управления, установленный на большинстве автомобилей, работает постоянно и все время перекачивает жидкость, он тратит впустую мощность. Эта потраченная впустую мощность приводит к потраченному впустую топливу и увеличению выбросов. Кроме того, эта система подвержена утечкам и шумам и обычно приводит к отказу из-за обрыва ремня.

Электрогидравлическое рулевое управление (EPHS) представляет собой гибрид гидравлического и электрического. В этой системе гидравлический насос получает энергию от электродвигателя, а не от ремня, приводимого в движение двигателем. В EPHS обычные приводные ремни и шкивы, приводящие в действие насос рулевого управления с гидроусилителем, заменены бесщеточным двигателем. Рулевое управление с гидроусилителем приводится в действие этим электродвигателем, что снижает мощность, которую необходимо отбирать от двигателя.

В системе рулевого управления с электроусилителем (EPS) электродвигатель заменяет гидравлический насос, и устанавливается полностью электрическая система рулевого управления.Электродвигатель крепится либо к рулевой рейке, либо к рулевой колонке. Электронный блок управления контролирует динамику рулевого управления. EPS часто является предпочтительной системой, поскольку она приводит к лучшей экономии топлива и снижению выбросов.

EPS дает множество дополнительных преимуществ. Объем помощи, предоставляемой EPS, легко настраивается в зависимости от типа транспортного средства, скорости движения и даже предпочтений водителя. Еще одним преимуществом является устранение опасности для окружающей среды, вызванной утечкой и утилизацией жидкости гидроусилителя рулевого управления.Кроме того, электрическая помощь не теряется, когда двигатель выходит из строя или глохнет, тогда как гидравлическая помощь перестает работать, если двигатель останавливается.

Системы рулевого управления с электроприводом или с электроприводом также разрабатываются и внедряются. Эти системы устраняют механическую связь между рулевым колесом и системой рулевого управления, заменяя ее чисто электронной системой управления. Эта система освобождает много места на панели инструментов, которое можно использовать для других целей.

В большинстве современных транспортных средств используются два основных типа рулевых механизмов: реечный рулевой механизм и рулевой механизм с рециркуляцией шариков.Реечный и шестеренный тип, безусловно, самый распространенный, но рециркулирующий шар все еще используется на некоторых грузовиках и более тяжелых транспортных средствах, и всегда использует рычаг Pitman для передачи движения на рулевую тягу.

Реечный рулевой механизм преобразует рулевое управление водителя в движение передних колес для поворота. В этой системе ведущая шестерня соединена с рулевым валом, что означает, что при повороте рулевого колеса она вращает ведущую шестерню круговыми движениями, а затем перемещает рейку линейным движением.Это в основном использование вращательного движения рулевого колеса, а затем преобразование этого вращательного движения в линейное движение, необходимое для поворота колес. По обеим сторонам рулевой рейки расположены прорезиненные пластиковые сильфоны, которые крепятся к корпусу рейки и подвижной части рейки, чтобы пыль и мусор не попадали в блок зубчатой ​​рейки.

Рулевой механизм с рециркуляцией шариков также преобразует рулевое управление водителя в движение колес для поворота. В этой системе коробка закреплена над червячной передачей, содержащей множество шарикоподшипников.Эти шарикоподшипники обвивают червячный привод и перемещаются в рециркуляционный канал, а затем обратно в червячный привод. Когда рулевое колесо поворачивается, червячный привод поворачивается и заставляет шарики прижиматься к каналу внутри гайки. Давление шариков заставляет гайку двигаться вдоль червячной передачи, которая вращает рычаг Питмана, перемещает рулевую тягу и, в конечном итоге, поворачивает колеса.

Рулевая колонка — это корпус, который надежно удерживает рулевое колесо и вал. Муфта рулевого управления находится внизу рулевого вала.Это шарнир, который позволяет рулевому колесу вращаться без заедания в колонке из-за того, что первичный вал и рулевая колонка не идеально совмещены и находятся под небольшим углом друг к другу. Муфта рулевого управления соединяет рулевое колесо и вал с рулевым механизмом.

Если ваш автомобиль оснащен гидроусилителем рулевого управления, имеется два основных шланга рулевого управления с гидроусилителем: шланг со стороны высокого давления (высокого давления) и шланг со стороны низкого давления (низкого давления). Оба крепятся к стойке и шестерне с помощью латунных фитингов с резьбой.Шланг со стороны высокого давления прикреплен к насосу гидроусилителя рулевого управления с помощью латунного фитинга с резьбой, а шланг со стороны низкого давления скользит по небольшой трубе и фиксируется хомутом. Шланг со стороны высокого давления подает жидкость гидроусилителя рулевого управления под давлением к рулевому механизму, чтобы усилить усилитель рулевого управления. По шлангу со стороны низкого давления жидкость под низким давлением подается обратно к насосу и резервуару.

Из-за множества компонентов рулевого управления с гидроусилителем и рулевого привода, а также из-за их взаимосвязанного характера осмотр этих систем должен быть тщательным.Гидравлические компоненты, включая насос гидроусилителя рулевого управления и шланги, следует проверять на предмет утечек. Ремень рулевого управления с гидроусилителем необходимо проверить на предмет повреждений, трещин, износа и затяжки. Рулевой механизм следует проверить на предмет ослабления и утечек. Пыльники сильфонов реечного рулевого механизма необходимо проверить на наличие разрывов и повреждений. Рулевое колесо и колонка должны быть надежно закреплены, а муфта рулевого механизма должна быть плотной, но двигаться свободно, без шума. Компоненты электронного усилителя рулевого управления следует визуально осмотреть на предмет повреждений.

Рулевое управление с гидроусилителем следует управлять как влево, так и вправо во время движения, чтобы проверить, нет ли заеданий, шумов и простоты управления. Система рулевого управления с гидроусилителем и рулевой механизм в значительной степени способствуют безопасной эксплуатации вашего автомобиля. Поручите сертифицированному специалисту ASE проверять все компоненты рулевого управления с усилителем и системы рулевого привода, как указано выше, не реже одного раза в год.

Диагностика и определение 5 наиболее распространенных проблем с рулевым управлением

Если у вас возникли проблемы с рулевым управлением — рулевое колесо «дергается», тяжело поворачивается или «заедает», это может означать, что рулевое управление может иметь самые разные проблемы. система.В этой статье мы рассмотрим 5 наиболее распространенных проблем рулевого управления и обсудим, как их распознать. Давайте начнем.

1. Жидкость для рулевого управления с низким усилением

Жидкость для рулевого управления с низким усилием — одна из наиболее распространенных проблем, с которыми вы, как водитель, сталкиваетесь. Ваш автомобиль будет время от времени нуждаться в доливе жидкости для гидроусилителя рулевого управления, чтобы гарантировать бесперебойную работу гидроусилителя рулевого управления.

Признаки низкого уровня жидкости для усилителя рулевого управления включают затруднения при вращении колеса и рулевого управления, а также вялую реакцию при повороте.Также может присутствовать «нытье» или скрип при повороте. К счастью для вас, это простое решение, сделанное своими руками.

Просто возьмите немного жидкости для гидроусилителя руля в местном магазине автозапчастей, найдите контейнер с жидкостью для гидроусилителя руля, используя руководство пользователя, и проверьте уровни жидкости. Если они низкие, просто долейте жидкость, и все готово!

Однако, если у вас по-прежнему возникают проблемы с рулевым управлением, проблема может быть глубже, чем низкий уровень жидкости.

2. Утечки жидкости для гидроусилителя руля

Если вы постоянно добавляете в автомобиль больше жидкости для гидроусилителя руля, но это не помогает, возможно, у вас утечка жидкости для гидроусилителя руля.Жидкость гидроусилителя руля не всегда бывает одного цвета, но обычно бывает прозрачной, красной или розовой.

Проверьте под автомобилем на предмет утечек. Скорее всего, если у вас есть утечка из гидроусилителя руля, остатки будут собираться под передней частью вашего автомобиля. Если вы все же обнаружите утечку, вам необходимо отнести машину к механику, потому что утечка может происходить из различных частей вашего автомобиля.

3. Неисправное крепление рулевой рейки

В большинстве современных автомобилей используется система рулевого управления с реечной передачей.Втулки крепления стойки прикреплены к рулевому колесу и перемещаются из стороны в сторону, поглощая удары подвески. Если рулевая рейка начинает изнашиваться, вы можете заметить «рывки» колеса при наезде на неровности, непостоянство рулевого управления или «лязгающие» звуки в рулевой колонке. Также могут присутствовать щелкающие или хлопающие звуки.

Если вы заметили эти проблемы, немедленно обратитесь к профессиональному механику для осмотра вашего автомобиля. Скорее всего, вам потребуется заменить втулки и отремонтировать крепление рулевой рейки.

4. Поврежденный или изношенный ремень гидроусилителя рулевого управления

Ремень гидроусилителя рулевого управления проворачивается шкивом на коленчатом валу, и именно он приводит в действие гидравлический насос, который управляет гидроусилителем рулевого управления. Если этот ремень изношен и становится «провисшим», рулевое управление может стать тяжелым или рывчатым,

Иногда ремень может быть затянут механиком, но в большинстве случаев его необходимо полностью заменить, чтобы обеспечить надлежащую работоспособность. вашей системы рулевого управления.

5.Плохие подшипники стойки или рулевые тяги

Если ваше колесо «смещается» или отклоняется от прямой во время движения, у вас могут быть проблемы с подвеской, например, плохие подшипники стойки или рулевые тяги. «Ослабление» колес также является признаком неисправности подвески, как и чрезмерный износ шин, а подвеска имеет тенденцию провисать и скрипеть при движении по неровностям и препятствиям.

Если вы заметили эти проблемы, сразу же принесите свой автомобиль на техосмотр. Если ваша подвеска выйдет из строя или сломается, вы можете оказаться в серьезной опасности в чрезвычайной ситуации — и чем дольше вы будете игнорировать проблему, тем опаснее она станет.