Рулевое управление – важный механизм, передающий вращение рулевого колеса на поворачивающие колеса и устанавливающий их углы поворота по вертикальной оси. В основном управляемые поворачивающие колеса располагаются на передней оси. Задача системы рулевого управления обеспечение поворотов на различные углы и маневрирования в назначенном направлении.
Устройство рулевого управления авто
В систему управления включены несколько важных устройств:
- Рулевое колесо – вращающееся тороидальное кольцо с соединительными спицами, управляемое водителем, изменяющее траекторию перемещения автомобиля. На нем могут устанавливать кнопки для переключения функций мультимедиа, подрулевые переключатели. В центральной ступице руля монтируют айрбэг SRS водителя.
- Рулевая колонка. Основная ее задача — передача управляющих действий на рулевой механизм. Передачу управляющих движений производит вал с шарнирным соединением. На колонку руля иногда устанавливают противоугонную защиту — устройство, являющееся механическим или электрическим блокиратором.
- Рулевой механизм преобразует повороты руля для передачи момента к поворачиваемым колесам. Это механический редуктор, изменяющий передаточное отношение. Рулевая колонка соединяется с рулевым механизмом рулевым карданным валом.
- Рулевой привод – набор рулевых тяг, наконечников тяг и рычагов, передающих воздействие от рулевого механизма к элементам поворотных колес.
- Гидравлический или электрический усилитель руля делает поворот колес комфортным за счет усиления передающегося к рулевому приводу момента.
- Дополнительно установленные вспомогательные детали и элементы — «демпфер», амортизирующий механизмы рулевого управления, электронные системы.
Подвеска и рулевое управление автомобиля взаимосвязаны. Степень жесткости подвески обеспечивает быстрый отклик автомобиля на поворот руля.
Как работает
Каждый элемент рулевого управления в рабочей схеме имеет свое точное назначение.
Работа системы происходит в такой последовательности:
- Водителем производится поворот руля.
- Начинается направленный поворот колонки с карданом.
- Энергия кардана, проходя через усилитель руля, увеличивается посредством ГУР или ЭУР.
- Возросшая поворотная энергия заходит на рулевой механизм. Преобразуется. Колонка с карданом вращаются вертикально. Механизм преобразует вертикальное вращение в горизонтальное для передачи к колесам.
- Далее энергия передается на рулевой привод, преобразующий ее и с помощью тяг и направляющих совершающий поворот колес.
- Привод колес поворачивает их, автомобиль совершает поворот.
Если усилителя руля в системе нет, она работает аналогично за исключением усилителя рулевого управления.
Разновидности
Рулевые механизмы различаются типами редуктора и имеют три разновидности:
- Реечный механизм выделяется простотой и оптимальным КПД. Очень чувствителен к ударам и нагрузкам в поездках по тяжелым участкам проселочных дорог.
- Червячный механизм хорошо работает при маневрировании и позволяет поворачивать колеса на большие углы. Меньше страдает от ударных воздействий, но более затратен в производстве.
- Винтовой механизм имеет принцип работы аналогичный червячному, обладает самым большим КПД и выдерживает значительные нагрузки.
По типу усилителя рулевые системы бывают 4 видов:
- Без усилителя рулевого управления, но такие авто давно не производятся.
- Система с гидроусилителем (ГУР). Имеет очень компактные размеры и несложную конструкцию. Из всех выпускаемых систем она самая массовая и популярная. Единственный недостаток — требуется постоянно контролировать уровень трансмиссионного масла.
- Рулевое управление с электроусилителем (ЭУР). Самая современная система. Имеет простые настройки надежна, экономична, и требует минимального участия при управлении.
- Система с электрогидравлическим усилителем (ЭГУР). Это ГУР, насос которого работает не от мотора автомобиля, а от отдельного электрического двигателя.
В рулевой системе допускается установка:
- Активного рулевого управления – производит соразмерно скорости корректировку передаточного отношения. Корректирует изменения поворачивающих движений колес, отслеживает устойчивость передвижения по мокрым и обледеневшим дорогам.
- Динамического рулевого управления – почти аналог АРУ, только для работы системы применяется не планетарка, а электрический двигатель.
- Адаптивного рулевого управления – отличительная специфика системы: у руля отсутствует прямая жесткая связь с колесами.
Общие требования в рулевому управлению авто
Установленные общие стандарты безопасной эксплуатации автотранспорта выдвигают к техническому состоянию рулевого управления основные требования:
- Устойчивая траектория прямолинейного движения и маневрирования должны быть обеспечены установленными допустимыми нормами управляемости, поворачиваемости и курсовой устойчивости.
- Прилагаемое на руль физическое усилие для изменения траектории и совершения поворотов должно соответствовать предельному нормативному значению.
- Количество полных оборотов руля совершенных из зафиксированного среднего положения до крайних значений в обеих направлениях не должно выходить за пределы установленных технических паспортных значений автомобиля.
- При неисправности или полной поломке усилителя руля техническая возможность управления автотранспортом должна выполняться в полном объеме с обеспечением всех параметров безопасности.
Оценка нормативной исправности рулевого управления и возможности безопасной эксплуатации автомобиля выводится по очень важному показателю — величине люфта. Этот показатель обозначает максимальный угол вращения руля до передачи усилия и начала движения поворачивающих колес.
Существуют нормативные предельные значения этих углов:
| Вид транспорта | Допустимый суммарный люфт в градусах |
|---|---|
| Легковые авто, созданные на их базе грузовые и пассажирские авто | 10 |
| Автобусы | 20 |
| Грузовики | 25 |
Развитие рулевого управления
С развитием мирового автопрома механизмы рулевого управления улучшаются, становятся более современными и сложными, особенно далеко продвинулись новые безопасные системы. Основная работа идет над модернизацией рулевых колонок и усилителей рулевого управления. Компания Bosch активно разрабатывает новые рулевые колонки, улучшает эргономику, добавляет много полезных конструктивных инноваций.
Очень изменились возможности регулировок руля по наклону и вылету, появились кнопочные электрические регулировки, фиксация положения руля и занесение их настроек в память бортового компьютера.
Современные рулевые механизмы имеют нулевые показатели люфта. Разработаны системы пассивной безопасности. При аварии происходит безопасное складывание и деформация рулевой колонки, что улучшает возможности ремонта и снижает затраты.
Для больших коммерческих грузовиков разработаны электрические усилители, которые позволяют комфортно управлять многотонными автопоездами.
Частые неисправности
Таблица частых неисправностей рулевого управления с гидроусилителем.
| Симптомы, причины и способы устранения неисправностей рулевого управления | |
|---|---|
| Причины неисправности | Способы устранения |
| Увеличенный свободный ход рулевого колеса и стук в рулевом управлении | |
| Ослабление затяжки болтов крепления рулевого управления | Затянуть болты |
| Износ шаровых шарниров рулевых тяг | Подтянуть или заменить шаровые шарниры |
| Износ карданного шарнира рулевого вала | Заменить промежуточный вал |
| Тугое вращение рулевого колеса - недостаточное усиление | |
| Проскальзывание ремня навесного оборудования | Заменить ремень или натяжитель |
| Повреждение ремня навесного оборудования | Замена ремня |
| Недостаточный уровень жидкости ГУР | Восстановите уровень жидкости ГУР |
| Попадание воздуха в ГУР | Прокачайте ГУР |
| Перекручивание или повреждение шлангов | Устраните залом или замените шланги |
| Недостаточное давление насоса ГУР | Замените или отремонтируйте насос |
| Повышенные внутренние утечки в насосе | |
| Утечка жидкости из рулевого механизма | Замена деталей |
| Перекос или повреждение уплотнений рулевого механизма | Замена уплотнителей |
| Нечеткий возврат руля в нулевое положение | |
| Затрудненное проворачивание рулевых тяг | Замена рулевых тяг |
| Износ карданного шарнира рулевого вала | Замена вала |
| Деформация рейки | Замена рейки |
| Повреждение подшипника шестерни | |
| Перекручивание или повреждение шлангов ГУР | Устранить перекручивание или заменить шланги |
| Шум, стук в рулевом управлении | |
| Соприкосновение шлангов рулевого управления с кузовом | Правильная проклакда и надежная фиксация шлангов |
| Ослабление затяжки болтов крепления рулевого управления | Затянуть болты |
| Ослабление крепления рулевых тяг и/или шаровых шарниров наконечников тяг | Затянуть крепления |
| Износ рулевых тяг и/или наконечников | Замена тяг и/или наконечников |
| Повышенная шумность насоса гидроусилителя | |
| Недостаточный уровень жидкости ГУР | Восстановите уровень жидкости ГУР |
| Попадание воздуха в ГУР | Прокачайте ГУР |
| Ослабление затяжки болтов крепления насоса | Затянуть болты |
Распространённые проблемы элементов рулевого управления:
- износ, поломка наконечников тяг
- износ ремня, насоса ГУР
- протекание рулевого механизма
- ослабление крепежей различных элементов.
О поломках системы рулевого управления могут говорить звуки, стук, биение руля, заметный люфт, гудение в усилителе, течь, убыль гидравлического масла из насоса ГУР.
Самые частые мероприятия при устранении поломок — замена наконечников тяг, замена самой тяги, пыльников, масла в гидроусилителе. Иногда требуется ремонт или замена насоса гидроусилителя, рулевой рейки, редуктора.
Загрузка ...
Левый и правый руль
В большинстве стран мира движение по дорогам правостороннее, в салоне рулевой привод расположен слева. В отдельных странах с британской организацией движения, левостороннее движение, а руль находится в правой части салона.
Некоторые автолюбители попадают в ситуацию, когда при общем правостороннем движении они водят автомобиль с противоположным расположением руля.
У правого руля есть плюсы при движении в правостороннем потоке:
- В плотном потоке легче маневрировать вправо.
- Бордюр при парковке хорошо виден.
- При необходимости выйти из машины водитель выходит прямо на тротуар без необходимости обходить автомобиль.
А вот высадка пассажиров затруднительна, так как им приходится выходить на проезжую часть. Постоянно нужно напоминать им об осторожности.
Механизм рулевого управления у праворульного автомобиля идентичен леворульному просто зеркально отражен в другую сторону и проблем не представляет.
Серьезная проблема — осветительные приборы. У праворульной машины их свет направлен не на обочину, а вправо, на встречную полосу. Их нужно перенастраивать в «правильную» сторону.
Подруливание задних колес авто
4WS (4 Wheel Steering) — это электронная система, которая позволяет подключаться к поворотам задним колесам, которые обычно в рулении не участвуют. Во время движения на скорости задние колеса подруливают одновременно с передними в одном направлении. Это стабилизирует движение автомобиля во время быстрых резких обгонов.
На небольших скоростях задние колеса подруливают в противоположную сторону от передних. Обычно это делается при разворотах, когда необходим минимальный радиус разворота. Рулевое управление при этом становится очень комфортным.
Если материал был полезен, напишите комментарий. Если оказался бесполезен или неточен, тем более пишите.
