Конструкція активного рульового керування
Рульове колесо (рис. 6.10). Вал приводу рульового механізму 1. Планетарний редуктор з електродвигуном. Рульовий механізм. Привід керованих коліс. Гідропідсилювач рульового керування 5. Автоматична електронна, система стабілізації руху та керування (Active Front Steering).
|
Принцип дії
При вимкненому електродвигуні, вал та планетарний редуктор обертаються як одно ціле. При роботі електродвигуна епіциклічна шестірня обертається з різною кутовою швидкістю за годинниковою стрілкою, або проти в залежності від напряму та шидкості обертання шестірні електродвигуна. Під час руху автомобіля з невеликими швидкостями, при незначному зусиллі та невеликому куту повороту рульового колеса, керовані колеса повертаються на великий кут. Під час час руху автомобіля на великій швидкості для повороту керованих коліс необхідні значні зусилля на рульовому колесі та значно більший кут повороту рульового колеса. Це необхідно тому, що при повороту рульового колеса на заданий кут, на великих швидкостях керовані колеса повертаються на значно менший кут, ніж при невисоких швидкостях руху. Якщо рульове колесо повернути на заданий стабільний кут повороту, то при збільшенні швидкості руху кут повороту керованих коліс автоматично зменшиться.
Передаточне число рульового механізму на високошвидкісних режимах руху складає 1:18.
Під час руху автомобіля з малими швидкостями система (Active Front Steering) з допомогою електродвигуна передаточне число зменшується до 1:10, менше двох обертів руля від упору до упору.
Зі збільшенням швидкості руху автомобіля електронна система керування зменшує активність електродвигуна і при швидкості 180-200 км/год. передаточне число повертається до максимального. На максимальних швидкостях електродвигун починає обертатися у зворотну сторону збільшуючи передаточне число до 1:20 і більше.
Схема рульового керування з гідропідсилювачем
Рульове керування з гідропідсилювачем зменшує зусилля на рульовому колесі в 2…3 рази, підвищує безпеку руху, час спрацювання становить 0,2…2,4 с. Разом з тим ускладнюється конструкція та підвищується собівартість рульового керування, знижується стабілізація керованих коліс, так як стабілізуючий момент на колесах повинен подолати опір рідини гідропідсилювача.
Рис. 6.11. Рульове керування з використанням гідропідсилювача та гідроциліндром у рульовому механізмі:
1 – насос підсилювача; 2 – корпус розподільника; 3 – рульовий механізм;
4 – рульова сошка; 5 – з’єднувальні шланги; 6 – бачок.
Рис 6.12. Рульове керування вантажного автомобіля AXOR Мерседес з гідропідсилювачем
Рис. 6.13. Рульове керування передніми колесами автомобіля ЗИЛ-131 з використанням гідропідсилювача:
1 – повздовжня рульова тяга; 2 – корпус клапана керування; 3 – вал сошки рульового керування; 4 – сошка рульового керування; 5 – картер рульового механізму; 6 – трубопровід подачі масла від насоса; 7 – повздовжній лонжерон несучої системи; 8 – масляний радіатор гідро підсилювача;
9 – шланг зливання масла з гідро підсилювача; 10 – шланг руху масла з радіатора до бачка насоса; 11 – двигун; 12 – ремінь привода насоса гідро підсилювача; 13 – шків приводу насоса гідро підсилювача;
14 – кронштейн кріплення насоса. 15 – бачок насоса гідро підсилювача;
16 – верхня кришка картера рульового механізму; 17 – вилка кардана;
18 – хрестовина кардана; 19 – ведена вилка кардана; 20 – гайка кріплення ущільнень; 21 – шліцева втулка вилки; 22 – вилка карданного вала; 23 – гайка вала рульового керування; 24 – розтяжка кріплення рульової колонки;
25 – трубка рульової колонки; 26 – струмозйомник звукового сигналу;
27 – рульове колесо; 28 – важіль показника повороту; 29 – корпус показчика повороту; 30 – кнопка звукового сигналу; 31 – ковпак кнопки контакту звукового сигналу; 32 – пластина контакту; 33 – ступиця рульового колеса;
34 – ролик автоматичного вимикача; 35 – хомут кріплення показчика;
36 – вал рульового керування;37 – фланець кріплення рульової колонки;
38 – нижній кульовий підшипник вала; 39 – контактне кільце; 40 – провод кнопки звукового сигналу; 41 – верхній кульовий підшипник вала;
42 – шпонка ступиці рульового колеса; 43 – гайка кріплення рульового колеса; 44 – гвинт рульового механізму; 45 – сальник вала; 46 – упорне кільце сальника; 47 – клин кріплення вилки; 48 – голковий підшипник хрестовини карданної передачі; 49 – ущільнююче кільце підшипника;
50 – гумове кільце ущільнення; 51 – повстяне кільце ущільнення.
Рульове керування автомобіля ЗИЛ – 131 (рис.6.13) включає рульовий механізм 5, що розміщений разом з гідропідсилювачем рульового приводу. Насос гідропідсилювача з бачком розташовані окремо. Привід насоса механічний пасовий, постійний від колінчастого вала. Розподіляє масло під тиском від гідронасоса у порожнини гідропідсилювача золотниковий пристрій, що знаходиться на валу рульового механізму.
Зусилля до рульового механізму передається через вал рульового колеса 36, що знаходиться всередині труби рульової колонки та карданний вал з двома шарнірами. У рульового механізму автомобіля ЗИЛ – 131 поршень-рейка є одночасно поршнем гідропідсилювача і рейкою рульового механізму, що знаходиться у зачепленні з зубчатим сектором вала 3 рульової сошки 4.
При відказу роботи гідропісилювача, є можливість здійснювати керування тільки від зусиль водія.
Рис. 6.14. Рейковий рульовий механізм з гідропідсилювачем і силовим циліндром у рейці:
1,2- масло під високим та низьким тиском; 2- поршень; 4- шестірня;
5- рейка; 6- золотниковий пристрій; 7- рульова колонка; 8- насос гідро підсилювача; 9- ємність для масла; 10 – елемент підвіски.