Лекция 21

Рулевое управление

1 Требования к рулевому управлению

2 Назначение, классификация, общее устройство и работа рулевого управления

3 Рулевые механизмы

4 Рулевой привод

5 Усилители рулевого привода

6 Правила эксплуатации

1. Требования к рулевому управлению.

Рулевое управление (РУ) представляет совокупность механизмов автомобиля, обеспечивающих его движение по заданному водителем направлению. От совершенства РУ в значительной степени зависит производительность работы и безопасность движения АТС. Около 17% ДТП по техническим причинам приходится на РУ.

Поворот осуществляется: осью, колесами или сочлененными звеньями; колесами одной или нескольких осей.

Основные требования к рулевому управлению заключаются в следующем:

1. высокая управляемость, т.е. движение АТС в соответствии с положением управляемых колёс;

2. качение управляемых колёс на повороте должно происходить без их скольжения;

3. лёгкость управления, т.е. обеспечение оптимальных усилий на рулевом колесе во всём диапазоне поворота управляемых колёс (< 500 Н);

4. предотвращение передачи толчков при движении от управляемых колёс на рулевое колесо;

5. стабилизация управляемых колёс, т.е. сохранение и возврат их в положение, соответствующее прямолинейному движению АТС;

6. обеспечение следящего действия по усилию и углу поворота между управляемыми колёсами и рулевым колесом;

7. безопасность конструкции;

8. ограничение предельного поворота управляемых колёс посредством специальных устройств ( 45⁰);

9. радиус рулевого колеса < 0,25м;

10. свободный ход рулевого колеса не более у автомобилей: легковых- 10⁰, автобусов- 20⁰, грузовых- 25⁰.

2 Назначение, классификация, общее устройство и работа рулевого управления

РУ предназначено для изменения направления движения АТС и классифицируется по признакам (рисунок 1).

Рисунок 1- Схема классификации рулевых управлений

Оно состоит из рулевого механизма и привода. Рулевой механизм (РМ) представляет часть РУ, осуществляющую передачу усилия от водителя к рулевому приводу (РП). РП – часть РУ, осуществляющая передачу усилия от РМ к управляемым колёсам. Схемы РУ для автомобилей с независимой и зависимой подвеской колёс представлены соответственно на рисунках 2а и 2б. Для переднеприводных автомобилей применяют РУ с РМ реечного типа ( рисунок 3). Иногда РУ имеет усилитель рулевого привода, служащий для создания дополнительного усилия с целью облегчения управления автомобилем. Такое рулевое управление представлено на рисунке 4.

1 – рулевое колесо; 2 – рулевой вал; 3 – рулевая передача; 4, 12 – поворотные цапфы; 5,6,11,14 – рычаги; 7 – рулевая сошка; 6,8,10,13,15 – тяги

Рисунок 2 – Схемы рулевого управления: а- при независимой подвеске; б- при зависимой подвеске

а – рулевой механизм типа шестерня-рейка; б – рулевой привод и общая компоновка рулевого управления; 1 – распорная втулка; 2 – шарикоподшипники; 3 – зубчатая рейка; 4 – крышка упора; 5 – пружина; 6 – упор; 7 – шестерня; 8 – картер; 9 – крышка картера; 10 – вал-шестерня; 11 – шаровой палец; 12 – уплотнитель; 13 – вкладыши; 14 – пружина шарнира; 15 – горизонтальные тяги; 16 – скобы крепления рулевого механизма; 17 – рулевое колесо; 18 – поворотные рычаги; 19 – регулировочные втулки; 20 – резинометаллические шарниры; 21 – крепёжная пластина

Рисунок 3 – Рулевое управление переднеприводных легковых автомобилей

1 – картер; 2 – насос гидроусилителя; 3 – масляный бачок; 4 – шланг низкого давления; 5 – шланг высокого давления; 6 – колонка вала рулевого колеса; 7 – карданный вал; 8 – шарниры; 9 – поперечная рулевая тяга; 10, 11 – рычаги правого поворотного кулака; 12 – продольная рулевая тяга; 13 – сошка рулевого механизма

Рисунок 4 – Схема рулевого управления автомобиля ЗИЛ-431410

При работе РУ приложенное водителем усилие к рулевому колесу через РМ и привод передаётся на управляемые колёса, которые поворачиваются на соответствующий угол. При снятии усилия с рулевого колеса управляемые колёса возвращаются в положение прямолинейного движения под действием стабилизирующего момента, имеющего место в контакте колеса с дорогой. Благодаря стабилизирующему моменту колёса удерживаются в положении прямолинейного движения.