Устройство рулевой колонки велосипеда

Рулевая колонка: стук в колонке, замена и регулировка, как её снять и разобрать, как и где она прикреплена, её схема

Чтобы управление автомобилем было наиболее комфортным и безопасным, все элементы рулевого механизма должны работать исправно и бесперебойно. Одной из важных деталей авто является рулевая колонка. Как её отрегулировать в случае неисправности и возможно ли это сделать самостоятельно — далее в статье.

Что такое рулевая колонка автомобиляУстройство рулевой колонкиПыльник и кронштейн рулевой колонкиКак сделать рулевую колонку самомуКак и где прикреплена колонка рулевого управленияКак снять колонкуВидео: Снятие рулевой колонки Как правильно разобрать рулевую колонкуКак заменить рулевую колонкуВидео: Замена рулевой колонкиРегулировка рулевой колонкиvar index=document.getElementsByClassName(‘index-post’);if (index.length>0)0)>>

Что такое рулевая колонка автомобиля

Основная функция рулевой колонки заключается в том, что она передаёт вращательное движение от руля к передним колёсам, благодаря чему они крутятся в правильном направлении и обеспечивают движение автомобиля. Все классические модели имеют одинаковые по своей конструкции узлы и похожую схему строения агрегата.

Он прикрепляется к левому лонжерону с помощью трёх болтов. Один из них находится на верхней крышке. При его непосредственной помощи осуществляется регулировка расстояния между червяком и роликом.

Редуктор соединяется с рулём через промежуточный вал. Его насаживают на шлицы, которые должны заботиться о том, чтобы руль не проворачивался.

Знаете ли вы? Первое автомобильное ДТП было зафиксировано 30 апреля 1896 года, когда столкнулись велосипед с автомобилем.

Как правило, работа рулевой колонки осуществляется в такой последовательности:

Руль вращается.Вращение, проходя через вал, идёт к червячному элементу. Он, в свою очередь, осуществляет уменьшение количества оборотов.При вращении этого элемента происходит перемещение двухгребневого ролика.Через рычаг, находящийся на валу сошки, приводятся в рабочее состояние рулевые тяги.Рулевая трапеция осуществляет воздействие на поворотные кулаки, благодаря чему передние колёса начинают двигаться в нужном направлении.

Устройство рулевой колонки

Прежде чем изучить устройство колонки, необходимо понять, какие функции она выполняет.

Её основное функциональное предназначение заключается в следующем:

способность изменять направление движения;обеспечение качественного и безопасного крепления руля;защита водителя авто в случае столкновения;выполнение основной задачи — вращение передних колёс;облегчение управления автомобильным транспортом;увеличение срока службы машины.

Для её создания используются энергопоглощающие материалы, благодаря чему она должна складываться в случае достаточно сильных фронтальных ударов и обеспечивать безопасность водителя.

Устройство качественной и надёжной колонки состоит из таких основных и вспомогательных элементов:

вал в кожухе, имеющий шарниры;корпусы для закрепления замка зажигания и переключателей;крестовина, которая соединяет руль с колонкой;втулка монтажная;контактная группа;крепёжные элементы;рулевой демпфер;блокировочные и регулирующие механизмы;промежуточный вал с демпфером;блокиратор вала;вставки, которые с лёгкостью деформируются;кардан.

Пыльник и кронштейн рулевой колонки

Пыльники предназначены для защиты шарнирных соединений различных механизмов от мелких частиц и пыли. Они изготовлены из гофрированной резины, которая сгибается и разгибается во время работы, обеспечивая эффективное и безопасное движение автотранспорта. Очень важно следить за их качеством и целостностью, ведь изнашивание пыльников может привести к их разрывам, что особенно опасно во время движения на высоких скоростях.

Знаете ли вы? В законодательстве Швейцарии раньше была предусмотрена ответственность за слишком громкое закрывание автомобильных дверей. Нарушители обязаны были выплачивать штраф.

Кронштейн же используется непосредственно для фиксации колонки. Для закрепления используются болты, которые обязательно должны быть новыми и качественными. К тому же закрутить их нужно и не слишком туго, ведь в таком случае руль будет прокручиваться очень тяжело, и не слишком слабо, поскольку из-за этого он будет разболтанным.

Как сделать рулевую колонку самому

При желании рулевую колонку можно сделать более мощной и к тому же упростить процесс управления автомобилем. Чтобы руль работал лучше, на него можно установить гидро- или электроусилитель. Их главное предназначение — снизить усилие, направляемое на руль, и повысить уровень комфортности вождения.

Рекомендуем для прочтения:

Замена рулевой колонки своими руками

Универсальный инструмент для обслуживания рулевой тяги: как изготовить своими руками

Когда нужно менять рулевую колонку, и как это сделать на Ford Focus?

Устройство рулевого управления — как это работает

Гидроусилитель с помощью создания избыточного давления рабочей жидкости создаёт дополнительное усилие на приводе, что значительно упрощает управление машиной. А вот электроусилитель работает на электрической тяге. Также для совершенствования колонки можно установить на неё аппаратуру для управления фарами и стеклоочистителями.

Как и где прикреплена колонка рулевого управления

Этот агрегат является частью общей системы, предназначенной для управления автомобилем. Он крепится на специальном кронштейне и соединяется с рулём, чтобы передавать крутящий момент на передние колёса. Между этими элементами находится вал с шарнирами, обеспечивающими гибкость всех соединений деталей и их слаженную работу.

Как снять колонку

Если рулевая колонка вышла из строя, её необходимо заменить или отремонтировать, если это возможно. Основными признаками, которые свидетельствуют о неисправности, являются скрип, подтекание смазки и тугое вращение руля.

Скрип может быть показателем таких проблем в работе механизма:

слишком большой зазор в подшипниках ступицы;слабо закреплённые пальцы рулевых тяг;увеличенный зазор в том месте, где находятся втулки и маятник;вышедшие из строя подшипники;слабое крепление поворотных рычагов.

Если течёт масло из рулевой колонки, обычно это можно объяснить такими неполадками:

износ сальников;слабая фиксация болтов, которые держат крышку картера;износ уплотнителя, расположенного под этой крышкой.

Важно! Исправная рулевая колонка может спасти жизнь.

В случае затруднённого вращения руля причину нужно искать в таких неисправностях:

неправильная наладка развала-схождения;какая-то деталь в системе была подвержена деформации;люфт между роликом и червяком не того размера, который нужен для правильной работы;гайка на маятнике очень прочно затянута и нуждается в небольшом ослаблении крепежа.

Если починить составные части рулевой колонки невозможно, необходимо её снять. Для этого используется специальный ремкомплект. В него входит отвёртка типа Torx Т20, с помощью которой откручиваются болты, а также гаечный ключ на 10, помогающий отсоединить аккумуляторную батарею.

Весь процесс происходит в такой последовательности:

Отключите аккумуляторную батарею.Снимите руль и кожух рулевого вала.С помощью длинного и крепкого рычага отвинтите нижнюю гайку, которая соединяет колонку с тягами.С помощью головки с воротком на 17 и рожкового ключа открутите три болта, которыми колонка крепится к лонжерону. Для этого желательно снять переднее левое колесо, чтобы было удобнее.Снимите стяжной болт, который обеспечивает шлицевое соединение с рулевым механизмом.Открутите нижнее уплотнение вала, благодаря чему он будет перемещён в салон.

Видео: Снятие рулевой колонки

Как правильно разобрать рулевую колонку

Если из строя вышли какие-либо отдельные элементы, их можно поменять. Для этого колонку нужно правильно разобрать.

Разборка осуществляется в такой последовательности:

Ключом на 30 открутите гайку, которой с валом соединяется сошка.Зажмите редуктор в тиски.Сдвиньте сошку с вала, используя съёмник.Выкрутите пробку и слейте масло.Открутите гайку и снимите регулировочный винт, который она удерживает.Снимите верхнюю крышку, открутив болты с помощью ключа на 14 мм.Достаньте из корпуса ось сошки и ролик.Открутите и снимите крышку червяка.Достаньте червячный вал, используя молоток.Плоской отвёрткой вытащите манжету из валового отверстия.Выбейте наружную обойму подшипника червяка.

Как заменить рулевую колонку

Во время замены колонки нужно обязательно приобрести также новые болты и гайки, которые используются для соединения отдельных элементов системы управления автомобилем.

Весь процесс должен проходить в такой последовательности:

Установите колонку на нужное место и прикрепите её болтами к кронштейну. Болты затягиваются на 21 Нм. Необходимые инструменты: ключ моментный, головка сменная на 13, удлинитель и вороток.Болтом и гайкой прикрепите вилку шарнира промежуточного вала к рулевому механизму, путём её непосредственного подсоединения к валу шестерни. Здесь гайка затягивается тоже на 21 Нм. В работе используются трещоточный и моментный ключи, а также головка на 13.Верните на место приборную панель.Плоской отвёрткой закрепите держатель проводов панели к кронштейну.Установите катушку транспортёра, а также выключатель зажигания.Верните на место блок выключателей, находящихся под рулём, и вращающееся устройство.Закрепите кожухи болтами с помощью отвёртки Torx Т20.Поставьте руль на место.Подключите аккумуляторную батарею.Проверьте правильность вращения руля.

Видео: Замена рулевой колонки

Регулировка рулевой колонки

Как ремонт, так и регулировка являются не сложными процессами, с которыми вполне могут справиться не только специалисты, но и автолюбители без опыта выполнения подобных работ. Регулировать рулевую колонку можно вручную, или же используя специальные электронные устройства. Чтобы самостоятельно проверить, правильно ли расположен руль, нужно нажать на рычаг фиксатора, установить руль в удобное положение, а затем отпустить рычаг.

Важно! Ни в коем случае нельзя регулировать положение руля во время движения, ведь это может привести к потере управления автомобилем и даже стать причиной аварии.

Можно также отрегулировать положение механизмов управления автомобилем автоматически с помощью электронных устройств. Главное, чтобы машина при этом была обездвижена и стояла на ровной поверхности. После этого необходимо сделать проверку надёжности закрепления рычага, чтобы он не был разболтанным, иначе могут возникнуть проблемы на дороге.

Рулевая колонка является неотъемлемым элементом системы управления автомобилем, поэтому она всегда должна работать бесперебойно и эффективно. Её главная обязанность — обеспечение безопасного и правильного движения, поэтому нужно вовремя обращать внимание на малейшие неполадки и сразу же их устранять, осуществляя ремонтные работы или же полную замену агрегата.

Читайте также  Как выбрать мотор колесо для велосипеда

Рулевой механизм

К рулевому механизму предъявляются следующие требования:
— оптимальное передаточное число, определяющее соотношение между необходимым углом поворота рулевого колеса и усилием на нем; — незначительные потери энергии при работе (высокий КПД);
— возможность самопроизвольного возврата рулевого колеса в нейтральное положение, после того как водитель перестал удерживать рулевое колесо в повернутом положении;
— незначительные зазоры в подвижных соединениях для обеспечения малого люфта или свободного хода рулевого колеса;
— высокая надежность.

Наибольшее распространение на легковых автомобилях сегодня получили реечные рулевые механизмы.

Рулевое управление 6а.jpg

Реечный рулевой механизм без гидроусилителя:
1 — чехол;
2 — вкладыш;
3 — пружина;
4 — шаровой палец;
5 — шаровой шарнир;
6 — упор;
7 — рулевая рейка;
8 — шестерня

Конструкция такого механизма включает в себя шестерню, установленную на валу рулевого колеса, и связанную с ней зубчатую рейку. При вращении рулевого колеса рейка перемещается вправо или влево и через присоединенные к ней тяги рулевого привода поворачивает управляемые колеса.
Причинами широкого применения на легковых автомобилях именно такого механизма являются: простота конструкции, малые масса и стоимость изготовления, высокий КПД, небольшое число тяг и шарниров. Кроме того, расположенный поперек автомобиля корпус реечного рулевого механизма оставляет достаточно места в моторном отсеке для размещения двигателя, трансмиссии и других агрегатов автомобиля. Реечное рулевое управление обладает высокой жесткостью, что обеспечивает более точное управление автомобилем при резких маневрах.
Вместе с тем реечный рулевой механизм обладает и рядом недостатков: повышенная чувствительность к ударам от дорожных неровностей и передача этих ударов на рулевое колесо; склонность к виброактивности рулевого управления, повышенная нагруженность деталей, сложность установки такого рулевого механизма на автомобили с зависимой подвеской управляемых колес. Это ограничило сферу применения такого типа рулевых механизмов только легковыми (с вертикальной нагрузкой на управляемую ось до 24 кН) автомобилями с независимой подвеской управляемых колес.

Рулевое управление 6бв.jpg

Реечный рулевой механизм с гидроусилителем:
1 — жидкость под высоким давлением;
2 — поршень;
3 — жидкость под низким давлением;
4 — шестерня;
5 — рулевая рейка;
6 — распределитель гидроусилителя;
7 — рулевая колонка;
8 — насос гидроусилителя;
9 — резервуар для жидкости;
10 — элемент подвески

Рулевое управление 7.jpg

Рулевой механизм типа «глобоидальный червяк-ролик» без гидроусилителя:
1 — ролик;
2 — червяк

Легковые автомобили с зависимой подвеской управляемых колес, малотоннажные грузовые автомобили и автобусы, легковые автомобили высокой проходимости оснащаются, как правило, рулевыми механизмами типа «глобоидальный червяк—ролик». Ранее такие механизмы применялись и на легковых автомобилях с независимой подвеской (например, семейство ВАЗ-2105, -2107), но в настоящее время их практически вытеснили реечные рулевые механизмы.
Механизм типа «глобоидальный червяк–ролик» представляет собой разновидность червячной передачи и состоит из соединенного с рулевым валом глобоидального червяка (червяка с переменным диаметром) и ролика, установленного на вале. На этом же вале вне корпуса рулевого механизма установлен рычаг (сошка), с которым связаны тяги рулевого привода. Вращение рулевого колеса обеспечивает обкатывание ролика по червяку, качание сошки и поворот управляемых колес.
В сравнении с реечными рулевыми механизмами червячные механизмы имеют меньшую чувствительность к передаче ударов от дорожных неровностей, обеспечивают большие максимальные углы поворота управляемых колес (лучшая маневренность автомобиля), хорошо компонуются с зависимой подвеской, допускают передачу больших усилий. Иногда червячные механизмы применяют на легковых автомобилях высокого класса и большой собственной массы с независимой подвеской управляемых колес, но в этом случае усложняется конструкция рулевого привода — добавляется дополнительная рулевая тяга и маятниковый рычаг. Кроме того, червячный механизм требует регулировки и дорог в изготовлении.

Рулевое управление 8.jpg

Рулевой механизм типа «винт-шариковая гайка–рейка–зубчатый сектор» без гидроусилителя (а):
1 — картер;
2 — винт с шариковой гайкой;
3 — вал-сектор;
4 — пробка заливного отверстия;
5 — регулировочные прокладки;
6 — вал;
7 — уплотнитель рулевого вала;
8 — сошка;
9 — крышка;
10 — уплотнитель вала-сектора;
11 — наружное кольцо подшипника вала-сектора;
12 — стопорное кольцо;
13 — уплотнительное кольцо;
14 — боковая крышка;
15 — пробка;
со встроенным гидроусилителем (б):
1 — регулировочная гайка;
2 — подшипник;
3 — уплотнительное кольцо;
4 — винт;
5 — картер;
6 — поршень-рейка;
7 — гидравлический распределитель;
8 — манжета;
9 — уплотнитель;
10 — входной вал;
11 — вал-сектор;
12 — защитная крышка;
13 — стопорное кольцо;
14 — уплотнительное кольцо;
15 — наружное кольцо подшипника вала-сектора;
16 — боковая крышка;
17 — гайка;
18 — болт

Наиболее распространенным рулевым механизмом для тяжелых грузовых автомобилей и автобусов является механизм типа «винт–шариковая гайка–рейка–зубчатый сектор». Иногда рулевые механизмы такого типа можно встретить на больших и дорогих легковых автомобилях (Mercedes, Range Rover и др.).
При повороте рулевого колеса вращается вал механизма с винтовой канавкой и перемещается надетая на него гайка. При этом гайка, имеющая на внешней стороне зубчатую рейку, поворачивает зубчатый сектор вала сошки. Для уменьшения трения в паре винт–гайка передача усилий в ней происходит посредством шариков, циркулирующих в винтовой канавке. Данный рулевой механизм имеет те же преимущества, что и рассмотренный выше червячный, но имеет большой КПД, позволяет эффективно передавать большие усилия и хорошо компонуется с гидравлическим усилителем рулевого управления.
Ранее на грузовых автомобилях можно было встретить и другие типы рулевых механизмов, например «червяк–боковой сектор», «винт–кривошип», «винт–гайка–шатун–рычаг». На современных автомобилях такие механизмы из-за их сложности, необходимости регулировки и низкого КПД практически не применяются.

Рулевое управление автомобиля

Одной из основных систем, обеспечивающих безопасность передвижения на автомобиле, является рулевое управление. Назначение рулевого управления автомобиля — возможность менять направление движения, совершать повороты и маневры при объезде препятствий или обгоне. Эта составляющая также важна, как и тормозная система. Доказательством тому является предписание ПДД, эксплуатация автомобиля с неисправными указанными механизмами категорически запрещена.

Особенности узла и конструкция

На автомобилях используется кинематический способ смены направления движения, подразумевающий, что осуществление поворота происходит за счет смены положения управляемых колес. Обычно управляемой является передняя ось, хотя существуют и авто с так называемой системой подруливания. Особенность работы в таких авто заключается в том, что колеса задней оси тоже поворачиваются при изменении направления, хоть и на меньший угол. Но пока эта система широкого распространения не получила.

Помимо кинематического способа на технике используется еще и силовой. Особенность его заключается в том, что для совершения поворота колеса одной стороны притормаживаются, в то время, как с другой стороны они продолжают двигаться с прежней скоростью. И хоть этот способ изменения направления на легковых авто распространения не получил, на них он все же используется, но в несколько ином качестве – как система курсовой устойчивости.

Этот узел автомобиля состоит из трех основных элементов:

  • рулевая колонка;
  • рулевой механизм;
  • привод (система тяг и рычагов);

рулевой узел

У каждой составляющей – своя задача.

Рулевая колонка

Выполняет передачу вращательного усилия, которое создает водитель для изменения направления. Состоит она из рулевого колеса, располагаемого в салоне (на него и воздействует водитель, вращая его). Оно жестко посажено на вал колонки. В устройстве этой части рулевого управления очень часто используется вал, разделенный на несколько частей, соединенных между собой карданными шарнирами.

Такая конструкция сделана не просто так. Во-первых, это позволяет менять угол положения рулевого колеса относительно механизма, смещать его в определенную сторону, что нередко необходимо при компоновке составных частей авто. В дополнение такая конструкция позволяет повысить комфортабельность салона – водитель может менять положение рулевого колеса по вылету и наклону, обеспечивая максимально удобное его положение.

Во-вторых, составная рулевая колонка имеет свойство «ломаться» в случае ДТП, снижая вероятность травмирования водителя. Суть такова – при фронтальном ударе двигатель может сместиться назад и толкнуть рулевой механизм. Если бы вал колонки был цельным, изменение положения механизма привело бы к выходу вала с рулевым колесом в салон. В случае же со составной колонкой, перемещение механизма будет сопровождаться всего лишь изменением угла одной составляющей вала относительно второй, а сама колонка остается неподвижной.

Рулевой механизм

Предназначен для преобразования вращения вала рулевой колонки в поступательные движения элементов привода.

Наибольшее распространение на легковых автомобилях получили механизмы типа «шестерня-зубчатая рейка». Ранее же использовался еще один вид – «червяк-ролик», который сейчас в основном используется на грузовых авто. Еще один вариант для грузовиков – «винтовой».

«шестерня-рейка»

Распространение тип «шестерня-рейка» получил благодаря сравнительно простому устройству рулевого механизма. Состоит этот конструктивный узел из трех основных элементов – корпус, в котором размещается шестерня и перпендикулярно ей – рейка. Между двумя последними элементами имеется постоянное зубчатое зацепление.

рулевая рейка

Работает этот вид механизма так: шестерня жестко связана с рулевой колонкой, поэтому она вращается вместе с валом. Из-за зубчатого соединения вращение передается на рейку, которая при таком воздействии смещается внутри корпуса в ту или иную сторону. Если водитель вращает рулевое колесо влево, взаимодействие шестерни с рейкой приводит к тому, что последняя перемещается вправо.

Зачастую на авто применяются механизмы «шестерня-рейка» с фиксированным передаточным числом, то есть диапазон поворота рулевого колеса для изменения угла колес одинаков при всех их положениях. Для примера, предположим, что для поворота колес на угол 15° необходимо сделать 1 полный оборот руля. Так вот, неважно, в каком положении находятся управляемые колеса (крайнее, прямолинейное), для поворота на указанный угол придется сделать 1 оборот.

Читайте также  Установка дисковых тормозов на велосипед

Но некоторые автопроизводители устанавливают на свои авто механизмы с меняющимся передаточным числом. Причем достигается это достаточно просто – изменением угла положения зубьев на рейке в определенных зонах. Эффект от этой доработки механизма такой: если колеса стоят прямо, то для изменения их положения на те же 15° (пример) требуется 1 оборот. Но если они находятся в крайнем положении, то из-за измененного передаточного числа, колеса повернуться на указанный угол уже через пол-оборота. В результате диапазон поворота руля «от края до края» значительно меньше, чем в механизме с фиксированным передаточным числом.

рейка с переменным передаточным числом

Рейка с переменным передаточным числом

Помимо простоты устройства тип «шестерня-рейка» используется еще потому, что в такой конструкции возможна реализация исполнительных механизмов гидроусилителя (ГУР) и электроусилителя (ЭУР), а также электрогидравлического (ЭГУР).

«червяк-ролик»

Следующий тип – «червяк-ролик», менее распространен и на легковых авто сейчас практически не используется, хотя его можно встретить на автомобилях ВАЗ классического семейства.

В основе этого механизма положена червячная передача. Представляет червяк собой винт с резьбой особого профиля. Этот винт располагается на валу, соединенном с рулевой колонкой.

С резьбой этого червяка контактирует ролик, соединенный с валом, на который посажена сошка – рычаг, взаимодействующий с элементами привода.

рулевой механизм червяк-ролик

Червячный рулевой механизм

Суть работы механизма такова: при вращении вала, винт вращается, что приводит к продольному перемещению ролика по его резьбе. А поскольку ролик установлен на валу, то это смещение сопровождается поворотом последнего вокруг своей оси. Это в свою очередь приводит к полукруговому движению сошки, которая и воздействует на привод.

От механизма типа «червяк-ролик» на легковых авто отказались в пользу «шестерни-рейки» из-за невозможности интегрировать в него гидроусилитель (на грузовых авто он все же имелся, но исполнительный механизм был вынесенным), а также достаточно сложной конструкции привода.

Винтовой тип

Конструкция винтового механизма – еще сложнее. В ней также имеется винт с резьбой, но контактирует он не с роликом, а со специальной гайкой, на внешней стороне которой нанесен зубчатый сектор, взаимодействующий с таким же, но сделанным на валу сошки. Также существуют механизмы с промежуточными роликами между гайкой и зубчатым сектором. Принцип же действия такого механизма практически идентичен червячному – в результате взаимодействия вал проворачивается и тянет сошку, а та в свою очередь – привод.

схема винтового типа управления

Винтовой рулевой механизм

На винтовой механизм можно установить гидроусилитель (гайка выполняет роль поршня), но на легковых авто он не применяется из-за массивности конструкции, поэтому и используется он только на грузовиках.

Привод

Привод в конструкции рулевого управления используется для передачи перемещения рейки или сошки на управляемые колеса. Причем в задачу этой составляющей входит изменение положения колес на разные углы. Обусловлено это тем, что колеса при повороте движутся по разным радиусам. Поэтому колесо с внутренней стороны при изменении траектории движения должно поворачиваться на больший угол, чем внешнее.

Конструкция привода зависит от используемого механизма. Так, если на авто используется «шестерня-рейка», то привод состоит всего лишь из двух тяг, соединенных с поворотным кулаком (роль которого выполняет амортизационная стойка) посредством шарового наконечника.

К рейке эти тяги могут крепиться двумя способами. Менее распространенным является жесткая фиксация их болтовым соединением (в некоторых случаях соединение осуществляется через сайлент-блок). Для такого соединения в корпусе механизма проделано продольное окно.

Более распространенный метод соединения тяг – жесткое, но подвижное соединение с концами рейки. Для обеспечения такого соединения на конце обеих тяг сделан шариковый наконечник. Посредством гайки этот шар прижимается к рейке. При передвижении последней тяга меняет свое положение, что и обеспечивает имеющееся соединение.

рулевые рейки

В приводах, где используется механизм «червяк-ролик», конструкция значительно сложнее и представляет собой целую систему рычагов и тяг, получивших называние рулевой трапеции. Так, к примеру, на ВАЗ-2101 привод состоит из двух боковых тяг, одной средней, маятникового рычага и поворотных кулаков с рычагами. При этом для обеспечения возможности изменения угла положения колеса поворотный кулак крепиться к рычагам подвески при помощи двух шаровых опор (верхней и нижней).

Большое количество составных элементов, а также соединений между ними делает такой тип привода более подверженным износу и возникновению люфтов. Этот факт — еще одна причина отказа от червячного механизма в пользу реечного.

«Обратная связь»

Стоит отметить, что в рулевом механизме существует еще и так называемая «обратная связь». Водитель не только воздействует на колеса, а посредством ее же получает информацию об особенностях движения колес по дороге. Проявляется это в виде вибраций, рывков, создания определенно направленных усилий на руле. Эта информация считается очень важной для правильной оценки поведения авто. Доказательством тому является тот факт, что в авто, оснащаемых ГУР и ЭУР, конструкторы сохранили «обратную связь».

Передовые разработки

Этот узел продолжают совершенствовать, так самыми последними достижениями являются системы:

  • Активного (динамического) рулевого управления. Она позволяет изменять передаточное число механизма в зависимости от скорости автомобиля. Также выполняет и дополнительную функцию – корректировка угла передних колес в поворотах и при торможении на скользкой дороге.
  • Адаптивного рулевого управления (управление по проводам). Это самая новая и перспективная система. В ней отсутствует прямая связь между рулем и колесами, всё работает за счёт датчиков и исполнительных устройств (сервоприводов). Большое распространение система ещё не получила по причине психологического и экономического факторов.

система адаптивного рулевого управления

Система «рули по проводам»

Заключение

В целом механизм является достаточно надежным узлом, не требующим никакого обслуживания. Но при этом эксплуатация рулевого управления автомобиля подразумевает проведение своевременной диагностики для выявления неисправностей.

Конструкция этого узла состоит из множества элементов с подвижными соединениями. А где такие соединения есть, со временем из-за износа контактирующих элементов, в них появляются люфты, которые в значительной мере могут повлиять на управляемость авто.

Сложность диагностики рулевого управления зависит от его конструктивного исполнения. Так в узлах с механизмом «шестерня-рейка» соединений, которые необходимо проверять не так уж и много: наконечники, зацепление шестерни с рейкой, карданы рулевой колонки.

А вот с червячным механизмом из-за сложной конструкции привода точек диагностики значительно больше.

Что касается ремонтных работ при нарушении работоспособности узла, то наконечники при сильном износе просто заменяются. В рулевом механизме на начальном этапе люфт удается убрать регулировкой зацепления, а если это не помогло – переборкой узла с использованием ремкомплектов. Карданы колонки, как и наконечники – просто заменяются.

Рулевое управление грузового автомобиля

Рулевое управление – это важнейшая система в конструкции любого транспортного средства, представляющей совокупность узлов, необходимых для того, чтобы синхронизировать угол поворота руля и ведущих колес.

  1. Система рулевого управления
  2. Принцип работы
  3. Классификация систем рулевого управления
  4. Требования к рулевому управлению автомобиля грузовика
  5. Основные неисправности рулевого управления
  6. Особенности правостороннего и левостороннего руля
  7. Видео "Рулевое управление грузового автомобиля"

Назначение этой системы сводится к обеспечению точности поворота и соблюдению требуемого направления движения. Рулевое управление грузового автомобиля, принцип его действия и классификация – это и многое другое станет темой нашей сегодняшней беседы.

Система рулевого управления

Рулевое управление

В конструктивном плане в состав системы рулевого управления автомобиля входит несколько важнейших деталей:

  • Руль, именуемый также рулевым колесом. Его роль – указание направления движения автомобилем, делегация действий оператора на другие узлы и агрегаты.
  • Рулевая колонка – та часть конструкции, которая в ответе за передачу усилий от руля на другие части механизма. Внешне она выполнена в виде вала, оснащенного шарнирами. Чтобы гарантировать безопасность езды, колонку оборудуют системами складывания и блокировки, привод которых может быть механическим либо электрическим. На рулевой колонке находится замок зажигания, а также рычаги управления стеклоочистителями и фарами.
  • Рулевой механизм, выполняющий изменение усилия, которое создается водителем путем поворота руля, и его передачу на ведущие колеса.
  • Усилитель – часть конструкции, повышающая усилие, которое передается от рулевого колеса на привод, и заметно упрощающая процесс управления транспортным средством.
  • Дополнительные элементы, такие как амортизатор или демпфер и пр.

Важно отметить, что на грузовики в подавляющем большинстве случаев устанавливают механический рулевой привод, в состав которого входит целая система тяг, шарниров и рычагов.

Это продольные и поперечные тяги и сошки, поперечные рычаги, рычаг поворотной цапфы и прочие элементы конструкции.

Водитель поворачивает управляемые колеса, а надо отметить, что у многих моделей грузовых авто управляемыми, то есть ведущими являются все колеса, в таком случае радиус поворота минимален, что особенно актуально, когда ТС эксплуатируется в условиях ограниченного пространства.

Говоря о схеме рулевого управления, его устройстве более детально, необходимо упомянуть такие конструктивные составляющие:

  • поперечная тяга;
  • рычаг (нижний);
  • рычаг (верхний);
  • поворотная цапфа;
  • рулевая передача;
  • продольная тяга;
  • сошка рулевого привода;
  • рулевой вал;
  • рулевое колесо.
Читайте также  Как снять педали с горного велосипеда

Принцип работы

Каждое ведущее колесо базируется на поворотном кулаке, который соединен с передней осью с помощью так называемого шкворня. Когда водитель крутит руль, усилие от этого при участии рычагов и тяг передается на поворотные кулаки. Они оборачиваются под требуемым углом и таким образом влияют на направление движения.

Рулевое управление

Для исключения риска бокового скольжения колес в процессе поворота важно, чтобы у описываемых ими окружностей был общий центр, где пересекаются продолжения осей всех приборов транспортного средства. Его называют центром поворота. По этой причине ведущие колеса поворачиваются на разные углы: внешние – на меньший, внутренние – на больший.

Поворачивая руль, водитель поворачивает колеса, то есть посредством рулевого механизма он передает усилие на тяги и рычаги рулевого привода, которые оказывают прямое воздействие на угол поворота ведущих колес. Учитывая тот факт, что рулевой механизм представляет собой устройство, которое повышает крутящий момент и при этом снижает обороты, он, помимо всего прочего, в разы увеличивает усилие воздействия.

Фактически значение рулевого управления сводится к выполнению им следующих функций:

  • Увеличение приложенного к рулю усилия.
  • Передача этого усилия на рулевой привод.
  • Самостоятельный возврат руля в исходное положение после снятия нагрузки.

По сути, рулевой механизм представляет собой механическую передачу, основным параметром которой следует считать передаточное число.

Классификация систем рулевого управления

Существует 3 типа рулевых механизмов – реечный, винтовой и червячный. Поговорим о каждом из них детальнее.

Реечный

Этот тип механизма получил наиболее широкое распространение, но используется он преимущественно на легковых авто. В состав такой системы входит установленная на валу шестерня и рулевая рейка, с которой она находится в постоянном сцеплении.

Функционирует устройство следующим образом. В процессе вращения руля рейка двигается вправо или влево, приводя к перемещению соединенных с ней тяг привода, которые поворачивают управляющие колеса. Преимуществом такого механизма является простота конструкции, жесткость и высокий КПД, но есть и недостаток, это чувствительность к ударам, полученным в результате езды по неровным покрытиям, а также склонность к вибрациям.

Винтовой

В состав таких систем входит установленный на валу руля винт, гайка, которая по нему перемещается, зубчатая рейка и сектор, рулевая сошка. Главная особенность данной разновидности – гайка и винт соединены шарнирами, что, во-первых, снижает уровень вибраций, а во-вторых, способствует более продолжительному износу. Винтовые системы способны реализовать большее усилие, их используют на грузовиках, автобусах, реже – на легковых авто премиум-класса.

Червячный

Механизм состоит из соединенного с рулевым валом червяка с переменным диаметром и ролика. На валу ролика находится рычаг, который еще называют сошкой, он связан с тягами рулевого привода.

Червячные системы более устойчивы перед ударными нагрузками, угол их поворота больше, следовательно, лучше и управляемость ТС. Главный недостаток – сложность производства, отсюда и дороговизна, а также потребность в регулярной регулировке.

Требования к рулевому управлению грузовика

В ходе эксплуатации рулевого управления к нему предъявляется целый ряд требований, а именно:

  • Способность поддерживать нужное передаточное число.
  • Надлежащая жесткость деталей.
  • Необходимое соотношение углов поворота наружных и внутренних колес.
  • Согласованные движения рулевого привода и устройства, которое управляет подвеской.
  • Оптимальный стабилизирующий момент.
  • Минимальный крутящий момент, необходимый для поворота руля.
  • Отсутствие зазоров в сочлененных деталях.

Основные неисправности рулевого управления

Чаще всего на грузовых транспортных средствах возникают следующие поломки системы рулевого управления:

  • Выход из строя шестерни и рейки.
  • Нарушение герметичности механизма.
  • Износ подшипника рулевого вала.
  • Разрушение шарнира на наконечнике рулевой тяги.

Причинами перечисленных выше проблем является низкое качество дорожного покрытия, нарушение правил эксплуатации автомобиля, несвоевременность замены рабочих жидкостей и отслуживших свое деталей, неправильное техобслуживание и некачественный ремонт, использование системы по истечению предельно допустимого срока ее эксплуатации.

Спровоцировать преждевременный износ узлов и механизмов рулевого управления способны даже изношенные покрышки, неправильное давление в них и ненадлежащая балансировка.

О том, что система функционирует с нарушениями, свидетельствует целый ряд признаков: появление стука и прочих посторонних звуков, ощущение биения в руле, наличие люфта в рулевом управлении, необходимость прикладывать серьезное усилие для поворота руля, протекание рабочей жидкости.

Особенности правостороннего и левостороннего руля

В подавляющем большинстве стран, включая Россию, осуществляется правостороннее движение, следовательно, руль в транспортных средствах устанавливается слева. Отличие лево- и правосторонних механизмов кроется как в месте расположения рулевого колеса, так и в редукторе, адаптированном под ту или иную сторону подключения.

Особенности правостороннего и левостороннего руля

В определенных видах спецтехники, как, например, некоторые модели грузовиков и тракторов, применимо так называемое гидрообъемное рулевое управление, благодаря которому положение рулевой колонки не зависит от компоновки прочих конструктивных элементов. Особенностью системы является отсутствие механической связи руля и привода.

Насос рулевого управления в таком случае управляет силовым цилиндром, отвечающим за угол поворота колес. Преимущество заключается в отсутствии люфтов и в том, что для разворота транспортного средства нужно прикладывать меньше усилий. Как правило, ГОРУ используется на снегоуборщиках, а также на машинах, задействованных во время дорожного строительства.

Заключение

Как следует из описанного выше, существует несколько разновидностей систем рулевого управления. Они рознятся друг от друга устройством и конструктивными особенностями.

Но, несмотря на это, функция узла сводится к выбору направления движения ТС. Для того, чтобы она выполнялась надлежащим образом, гарантируя безопасность всем участникам процесса, необходимо своевременно проводить техобслуживание и замену деталей.

5 признаков неисправной рулевой колонки

31.08.2018 Неисправности в рулевой колонке могут привести к большим проблемам на дорогах, в частности при поворотахНеисправности в рулевой колонке могут привести к большим проблемам на дорогах, в частности при поворотах

Рулевая колонка подключена к подвеске транспортного средства. Если рассуждать более конкретно, рулевая колонка – это узел, оказывающий связь между рулевым колесом и рулевым механизмом транспортного средства. Когда водитель поворачивает рулевое колесо руками, рулевая колонка передает эту силу крутящего момента на рулевой вал и шестерню. Оттуда колеса могут поворачиваться влево или вправо в зависимости от направления, в котором водитель поворачивал рулевое колесо. Очевидно, было бы очень плохо, если бы вы потеряли способность управлять рулем из-за плохой рулевой колонки. Представьте себе оживленное движение и поворот, в который для того чтобы вписаться, следует повернуть переднюю колесную пару на 30 градусов. Неисправная рулевая колонка может позволить повернуть лишь на 15 градусов. Вывод – выезд на встречную неизбежен даже при полном вывороте руля.

Плохая рулевая колонка — это то, на что ни в коем случае нельзя закрывать глаза, она должна быть отремонтирована сразу. Чтобы узнать, когда вам будет нужно заменить рулевую колонку, ниже приведены 5 ярких признаков неисправности рулевой системы.

Как определить неисправность рулевой рейки – видео:

Нет возврата на центр

Когда вы поворачиваете рулевое колесо, колесная пара должна без проблем вернуться в центр. Система рулевого управления с усилителем включают в себя это свойство. Однако колесная пара не вернется в центр, если рулевая колонка заблокирована или повреждена. В результате после поворота машина поедет не по прямой, а по кривой линии. Контроль управления будет полностью либо частично утрачен.

Стуки, скрипы

Вы слышите звуки при повороте рулевого колеса? Звук может казаться щелчком, скрипом. Причина этих звуков связана с неисправными, изношенными внутренними компонентами в рулевой колонке. В большинстве случаев звуки начинаются с малого, а затем постепенно со временем становятся все громче и чаще. Водитель привыкает к этому и не обращает внимания. К ремонту надо приступать сразу, как только что-то показалось неладным.

Неисправность наклона рулевого колеса.

Большинство автомобилей с усилителем рулевого управления имеют функцию поворота рулевого колеса, которая позволяет водителю изменить угол поворота. Эта опция должна помочь водителю позиционировать руль более комфортно. Если рулевой наклон неисправен, это, скорее всего, из-за плохих компонентов рулевой колонки. Результатом будет свободно поворачивающееся рулевое колесо, которое не фиксируется на месте. Как следствие, водитель попросту не может повернуть автомобиль.

Трудно или легко поворачивать

Усилитель руля спроектирован таким образом, чтобы сделать процесс поворота гладким и легким. Но если вы заметите, что рулевое колесо трудно поворачивать, значит рулевая колонка теряет свои свойства. В рулевой колонке могут быть неисправные прокладки или шестерни, которые вызывают такой эффект. Аналогично, если рулевое колесо поворачивает слишком легко. Это говорит о том, что связь руль-колесо нарушается и вследствие этого автомобиль и вовсе может перестать слушаться.

Грязь в системе рулевого управления

Особенно это касается внедорожников и любителей экстремальной езды. Вам необходимо периодически проверять рулевую систему, потому что грязь и мусор будут регулярно накапливаться в ней.

Грязь и песок в рулевой колонке способен создать неприятности и вызвать коррозию узловГрязь и песок в рулевой колонке способен создать неприятности и вызвать коррозию узлов

Если вы позволите достаточному количеству мусора попасть в рулевой механизм, это окажет негативное влияние на всю рулевую колонку.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: