Рулевой привод автомобиля: Рулевой привод

Содержание

Рулевой привод

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. Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади переднего моста или перед ним. Различают цельную (единую) трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес и расчлененную, используемую при независимой подвеске.

Рулевой привод с зависимой подвеской автомобиля

Рулевой привод грузовых автомобилей с зависимой подвеской включает в себя: сошку, продольную тягу, два левых поворотных рычага, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, рулевую трапецию (шарнирный четырехугольник, образованный средней частью балки передней оси, поперечной тягой и левым и правым поворотными рычагами).
При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. Поэтому в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и для автоматического устранения зазоров, возникающих при изнашивании деталей. Поперечная рулевая тяга на одном конце имеет левую резьбу и правую на другом для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес.

Рулевой привод с независимой подвеской 

При независимой подвеске управляемых колес легковых автомобилей рулевой привод включает в себя (с червячным механизмом рулевого управления): сошку; маятниковый рычаг; составную поперечную тягу, состоящую из средней тяги, шарнирно соединенной по концам с сошкой и маятниковым рычагом и две боковые тяги; левый и правый поворотные рычаги.

 

 

Рулевой привод и рулевые тяги автомобиля ГАЗ-24 «Волга»

1 — шплинт; 2 — резьбовая пробка; 3 — пружина; 4 — опорная пята; 5— корпус шарнира; 6 и 10 — резиновые уплотнители; 7— распорная втулка наконечника; 8 — гайка; 9— распорная втулка тяги; 11— шаровой палец; 12 — корпус шарнира; 13 — полиэтиленовый сухарь; 14 — маятниковый рычаг; 15 — втулка из порошкового материала; 16 — резиновая втулка рычага; 17 — поперечная тяга; 18 — боковая тяга; 19 — сошка; 20 — болт; 21 — стяжной хомут; 22 — регулировочная трубка; 23 — наконечник тяги; 24 — рычаг поворотного кулака.

 

Независимая подвеска легковых автомобилей с реечным механизмом рулевого управления состоит из составной поперечной тяги, средней частью которой является зубчатая рейка механизма рулевого управления, к ней шарнирно крепятся (по концам или в одном месте) боковые тяги. Боковые тяги, в свою очередь, крепятся шарнирно к поворотным рычагам (левому и правому). Трапеция состоит из средней части передней оси, составной поперечной тяги и поворотных (левого и правого) рычагов.
Шарниры рулевых приводов. Основные требования, предъявляемые к шарнирам рулевого привода, заключаются в без зазорности и износостойкости. Поэтому все шарниры поджаты скользящей поверхностью путем деформации упругого элемента. В шарнирном соединении шарового пальца с продольной рулевой тягой один из сухарей (вкладыш) представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину. Внешний сухарь прижат к шаровому шарниру резьбовой пробкой. Во всех соединениях сухари постоянно прижимаются к головке шарового пальца под действием пружин.

Шарниры тяг с полусферическими пальцами саморегулирующиеся разборные. Использование высококачественных конструкционных материалов для сухарей, современных смазочных материалов и надежных уплотнений позволяет в настоящее время применять шарниры, не требующие замены смазочного материала в течение всего их срока службы.

 

 

Шарнирное соединение деталей рулевого привода автомобилей

а — ГАЗ-53А; 6-ЗИЛ-130; в — МАЗ; 1— масленка; 2 — пята; 3 — коническая пружина; 4 — крышка; 5-стопорное кольцо; 6 и 15 — наконечники; 7 и 17— трубы; 8 — резиновое кольцо; 9— обойма; 10 — резиновый колпак; 11 — кольцо; 12 — полусферический палец; 13 и 19 — сухари; 14-сменный вкладыш; 16 — хомут; 18 — пробка; 20 — пружина; 21 — ограничитель.

Рулевой привод автомобиля.


Рулевой привод



Приводом (силовым приводом) в механике называют совокупность устройств, предназначенных для приведения в действие механизмов и машин. В общем случае силовой привод служит для дистанционного управления исполнительным органом машины, передавая ему усилие, прикладываемое к органам управления.

Рулевой привод обеспечивает кинематическую связь рулевого механизма и управляемых колес. Он должен преобразовывать вращение вала рулевого механизма или поступательное движение рейки во вращение управляемых колес вокруг вертикальной оси для совершения автомобилем маневра.

В рулевой привод входят все детали, передающие усилие от рулевого механизма к управляемым колесам. Иными словами, все, что находится между рулевым механизмом и управляемыми колесами, относится к рулевому приводу.
Обязательным элементом рулевого привода является рулевая трапеция (рис. 2), обеспечивающая поворот управляемых колес на различные углы.

Элементы рулевого управления автомобиля представлены на рис. 3 здесь (страница откроется в отдельном окне браузера). Воздействие на рулевую трапецию осуществляется механическим приводом, состоящим из сошки

11, продольной рулевой тяги 10 и поворотных рычагов 7.

***

Требования к рулевому приводу

К рулевому приводу предъявляют следующие требования:

  • обеспечение правильного соотношения углов поворота управляемых колес;
  • исключение или уменьшение автоколебаний управляемых колес;
  • исключение самопроизвольного поворота управляемых колес при колебании автомобиля на подвеске.

Самопроизвольный поворот ("рыскание") управляемых колес может иметь место из-за несогласованности кинематики перемещения подвески и продольной рулевой тяги. При расположении рулевого механизма, как показано на рис. 1, б, вертикальное перемещение передней оси неизбежно приведет к продольному перемещению тяги и повороту колес. Значительно лучше кинематическое согласование достигается при компоновке рулевого управления перед передней осью (рис. 1, а).

Одно из требований безопасности – отсутствие зазоров в шарнирах привода. По способу устранения зазора шарниры привода могут быть саморегулируемые, с периодической ручной регулировкой и нерегулируемые.


Саморегулируемые шарниры не требуют регулировок в процессе эксплуатации – появляющийся в результате изнашивания деталей зазор устраняется поджиманием сухарей к головке рулевого пальца с помощью пружины.
Периодически регулируемые шарниры имеют в конструкции специальную резьбовую пробку, затяжка которой устраняет зазоры между деталями.
Нерегулируемые шарниры используют на автомобилях, колеса которых поворачиваются только вокруг вертикальной оси. Эти шарниры проще по конструкции и дешевле в изготовлении, но менее долговечны.
Кроме того, в конструкциях рулевых приводов легковых автомобилей широко применяются нерегулируемые шарниры с вкладышами из синтетических материалов, хорошо противостоящих изнашиванию и обладающих низким коэффициентом трения.

***

Основные параметры рулевого привода

Основным оценочным параметром рулевого привода являются общее угловое передаточное число

Uрп рулевого привода и КПД рулевого привода.

Общим угловым передаточным числом (кинематическим передаточным числом рулевого привода) называют отношение углового перемещения сошки к среднему угловому перемещению поворотных цапф управляемых колес.

Под силовым передаточным числом привода понимают отношение суммарного момента на поворотных цапфах всех управляемых колес к моменту на рулевой сошке.

КПД рулевого привода оценивает потери мощности в шарнирах рулевых тяг и шкворневых устройств управляемых колес.
Для автомобилей с передним управляемым мостом – потери в шкворнях составляют 40…50 %, в шарнирах рулевых тяг – 10…15 %. КПД рулевого привода (0,92…0,95) определяется как отношение силового передаточного числа к кинематическому.
Общий КПД рулевого управления определяется как произведение КПД рулевого механизма на КПД привода. Для современных автомобилей общий КПД рулевого управления может составлять 0,7…0,85.

***



Классификация рулевых приводов

Рулевые приводы различаются по следующим конструктивным признакам и свойствам:

- по взаимному расположению рулевого колеса и рулевого вала – с раздельным или совмещенным расположением.
При раздельном расположении рулевого вала и рулевого колеса их соединяют карданным валом, резиновой полумуфтой, сильфонным или перфорированным патрубком. При аварии такая конструкция обеспечивает травмобезопасность, так как при прямом ударе вал складывается и не перемещает рулевое колесо.
Кроме того, раздельное расположение вала и руля позволяет решить и некоторые другие технические задачи.

- по расположению рулевой трапеции – с передним или задним расположением относительно оси управляемых колес.
Варианты расположения и устройства рулевой трапеции при проектировании рулевого управления автомобиля определяются компоновочными возможностями. Схемы основных типов рулевых трапеций представлены на рис. 2 .

- по конструкции поперечной тяги – с цельной или разрезной тягой.
При применении зависимой подвески и неразрезной балке моста поперечная тяга для увеличения жесткости рулевого управления выполняется сплошной, при этом она может располагаться как перед балкой моста, так и за ней (рис.

2, а, б).
В случае применения неразрезной поперечной тяги при независимой подвеске вертикальное перемещение одного из колес вызвало бы поворот другого колеса. Чтобы избежать этого, поперечную тягу делают разрезной, из нескольких звеньев (рис. 2, в).
На переднеприводных автомобилях с реечным рулевым механизмом рулевая трапеция состоит из двух тяг, непосредственно связанных с рейкой (рис. 2, г).
Изменение длины поперечной тяги позволяет осуществлять регулировку схождения управляемых колес.

- по наличию усилителя – простой механический привод или с использованием усилителя.

Конструкция элементов рулевого привода должна быть достаточно жесткой для надежной и правильной передачи усилий и в тоже время позволять изменять их взаимное положение. Для обеспечения такой передачи соединение деталей рулевого привода осуществляется с помощью шаровых шарниров.

Сошка связывает выходной вал рулевого механизма с продольной тягой. Ее изготовляют методом ковки с переменным эллиптическим сечением по длине, что является наиболее рациональным для выполнения условий прочности и жесткости.

Сошку соединяют с валом шлицевым соединением треугольного профиля и фиксируют гайкой. Для беззазорной посадки отверстие в сошке и конец вала выполняют коническими, а для правильной установки сошки на валу предусмотрены соответствующие метки или несимметрично расположенные шлицы.

Продольную тягу 11 рулевого привода (рис. 3 ) делают трубчатой с утолщением по краям для монтажа шарниров. Каждый шарнир состоит из пальца 13, вкладышей 12 и 14, охватывающих сферическими поверхностями шаровую головку пальца, пружины 15 и резьбовой крышки 16.
Пружина постоянно прижимает вкладыши к шаровой головке пальца, устраняя зазоры, возникающие в результате изнашивания.

Поперечная рулевая тяга 10 также имеет трубчатое сечение. Шаровые шарниры размещаются в наконечниках 8

, навинченных на концы тяги. Положение наконечников фиксируется стяжными болтами.
Наворачивая или свинчивая наконечники, можно изменять длину поперечной тяги при регулировке схождения колес. Так как резьба, нарезанная на концах тяги имеет разное направление, то изменение длины тяги можно осуществлять вращением самой тяги.

В корпусе наконечника установлен шаровой палец 5, к головке которого пружина 3 прижимает вкладыш 4, а своим вторым концом опирается на крышку 1, которая через прокладку 2 крепится болтами к корпусу наконечника.

Выход пальца из корпуса уплотняется защитной накладкой 9. Зазоры в шарнире при изнашивании устраняются путем постоянного прижатия вкладышей к шаровой головке пальца пружиной.
Такие наконечники не требуют регулировки.
Все шаровые соединения имеют пресс-масленки для периодического смазывания.

Шарнирные соединения механических рулевых приводов являются наиболее ответственными деталями с точки зрения безопасности движения. Они могут иметь пальцы сферической, полусферической или цилиндрической формы и вкладыши, изготовленные из различных материалов.
Наряду с шарнирным соединением, представленным на рис. 3, где постоянная плотность сопряжения головки шарового пальца с вкладышами поддерживается упругим воздействием пружины, действующим вдоль оси пальца, существуют шарниры с усилием вдоль оси тяги (рис. 4,а,б,в). Такие шарниры просты в изготовлении и получили распространение на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности.
Однако такая конструкция имеет существенный недостаток: усилие пружины 3 должно быть значительно больше максимального усилия, которое может действовать вдоль оси тяги при движении автомобиля. Поэтому рабочие поверхности шаровых пальцев 1 и вкладышей 2 постоянно нагружены усилиями со стороны пружин. Это отрицательно сказывается на долговечности деталей.

Унифицированные шарниры неразборной конструкции (рис. 4,г,д,е) снабжены вкладышами, изготовленными из полиуретана или нейлона, пропитанного специальным составом. Наличие прорези во вкладыше обеспечивает сборку и беззазорное соединение сопряженных поверхностей с помощью пружин. Для исключения выхода пальцев из тяги при значительных деформациях или поломках пружин в шарнирах устанавливают ограничители.
Эти шарниры не требуют регулировок и смазочного материала.

Детали рулевого привода изготавливают из сталей 20, 30, 35; пальцы шарниров – из сталей 12ХН3А, 18ХГТ и 15ХН; наконечники рулевых тяг, рычаги и сошку выковывают из сталей 35, 40, 45, 30Х, 35Х, 40Х, 38ХГМ, 40ХНМА.

Диаметр рулевого колес нормирован. Он составляет для легковых и грузовых автомобилей малой грузоподъемности 380…425 мм, а для грузовых автомобилей и автобусов большой вместимости- 440…550 мм.
Максимальный угол поворота рулевого колеса зависит от типа автомобиля и находится в пределах ±540…1080˚ (1,5…3 оборота).

***

Усилители рулевого управления


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

типы приводов передних рулевых колёс, устройство и схема детали, его назначение в конструкции машины

Привод руля авто предназначен для обеспечения поворота колёс в стороны. Этот механизм имеет разные виды в зависимости от строения конструкции. Из статьи вы узнаете о составных элементах и деталях каждого из типов, а также получите необходимые теоретические знания для проведения плановых и внеплановых ремонтных работ на этом участке. Схема системы достаточно сложна, однако каждый автолюбитель должен следить за исправностью её деталей.

Что называют рулевым приводом

Рулевой привод — сложная система организации деталей, представляющая собой целый механизм. Он функционирует с целью переноса определённого усилия от руля к колёсам. Это необходимо для выполнения поворота авто в соответствующем направлении.

Эта сложная конструкция предназначена для обеспечения взаимодействия системы механического управления авто путём преобразования оборотов вала рассматриваемого механизма в движение колёс по вертикальной оси для реализации поворотного манёвра. Также она помогает снизить колебания колёс и предотвращает их самостоятельную смену траектории во время нормального функционирования процесса обеспечения связи колёсной базы и кузова, а также упругости авто.

1 — рулевой механизм; 2—рулевая сошка; 3 и 6—продольная и поперечная рулевые тяги; 4— верхний поворотный рычаг; 5 — поворотная цапфа; 7— нижние рычаги поворотных цапф

Виды рулевого привода и их конструкция

Данная структурированная система имеет разное строение, которое различается по типу установленной подвески и рулевого механизма.

Соответственно, приводы классифицированы на несколько видов:

  1. Конструкция «шестерня-рейка».
  2. Рулевая трапеция.
  3. Рулевой наконечник и шаровый шарнир.

Знаете ли вы? Для настройки звука выхлопной системы Audi RS4 были привлечены специалисты звукозаписывающей студии. Эта машина звучит как глубокий бас внизу, сильный тенор в середине и звонкое сопрано вверху.

Рулевой привод механизма «шестерня-рейка»

Этот вид используется в современных авто наиболее часто. Благодаря ему передние колёса машины совершают поворот под определённым углом. В состав несложной конструкции входят две горизонтальные тяги. Помимо этого, ещё поворотные рычаги стоек передней подвески и наконечники. Рейка соединена шарнирами с тягами. Данная система позволяет передним колёсам выполнять углы разной величины при повороте.

Рулевая трапеция

Такую трапецию чаще используют в винтовом и червячном механизмах. Данная система включает в себя:

  1. Маятниковый рычаг, а также по одному поворотному для каждой стороны.
  2. Боковую и среднюю тяги.
  3. Сошку.
  4. Шаровые шарниры.

Свободное вращение деталей обеспечивает тяга, на концах которой расположены шарниры, так называемые опоры. Также она способствует совершению поворота управляемых колёс на различные углы. Классификация трапеций подразумевает цельную или разрезную конструкцию. Первая используется в зависимой подвеске, а вторая применяется в независимой. Устанавливается чаще всего на грузовых авто впереди оси или после неё.

Рекомендуем для прочтения:

Рулевой наконечник с шаровым шарниром

Данная конструкция представляет собой съёмный наконечник тяги. Он состоит из:

  • шарнира, имеющего заглушку, заключённых в корпус;
  • шарового пальца, имеющего резьбу;
  • вкладышей, благодаря которым происходит ограничение перемещения при вращении шарового пальца;
  • защитного кожуха с кольцом, позволяющим фиксировать его на пальце;
  • пружины.

Техническая неисправность наконечника неизбежно приведёт к выходу из строя тяги, что влияет на безопасность движения. Обязательно необходимо провести замену детали во избежание повреждений связных элементов узла.

Что касается шарнира, он нужен для перенесения применяемых усилий от механизма управления авто к колёсам и должен обеспечивать подвижность тех деталей, которые соединяют элементы всего привода. Именно шаровые опоры берут на себя роль буфера, т. к. на низ машины приходится основной удар от всех неровностей на дороге.

Электрогидравлический рулевой привод

Основным преимуществом электрогидравлического типа является простая и лаконичная конструкция. Насос приводится в действие электродвигателем, а не двигателем внутреннего сгорания. Таково его назначение. Модуль управления представлен в виде единого механизма с электромотором насоса и гидравлическим механизмом.

Одним из главных плюсов такой системы является автоматическое отключение насоса при утечке масла, что предотвращает выход его из строя. Слабо изучено влияние параметров настройки привода на его характеристики. В связи с этим проблема исследования автономных электрогидравлических приводов с комбинированным регулированием скорости является актуальной и острой для современной автомобильной промышленности.

Знаете ли вы? Спорткар Aston Martin Vantage — мощный и яркий представитель именитого бренда. В режиме форсажа на оборотах двигателя около 7000 об/мин звук его выхлопной трубы слышно на расстоянии 6 км.

Основные детали рулевого привода

Механизм управления машиной представляет собой сложно структурированную конструкцию, которая состоит из нескольких элементов:

  • поперечная и продольная тяги;
  • нижний и верхний рычаги;
  • поворотная цапфа;
  • сошка;
  • вал;
  • рулевая передача;
  • руль.

Строение рулевого привода может разниться, зависимо от принципов положения рычагов и тяг. Эти детали образуют собой рулевую трапецию, что может находиться спереди или сзади. Конструкция также отличается, исходя из вида подвески, которая может быть зависимой и независимой.

Основное назначение

Основополагающее предназначение этого привода состоит в обеспечении безопасного движения машины. Конструкция и план управления является достаточно важным механизмом наряду с системой торможения. На авто курс движения меняется путём поворота передних колёс в нужную сторону, что становится возможным благодаря слаженному взаимодействию деталей в конструкции управления. Силовой способ во время совершения поворота лежит в основе работы механизма курсовой устойчивости.

Вспомогательный рулевой привод

Деталь рулевой системы должна обеспечивать кинематическую связь рулевого механизма и колёс. Само название этого элемента даёт понять для чего он предназначен. Каждый совестливый производитель какого-либо механизма всегда позаботиться о безопасности людей, поэтому и дополняет его полезными элементами. Вспомогательный привод — это система для управления авто, которая понадобится при выходе из строя главного рулевого управления.

Как выглядит рулевой привод при независимой подвеске колес

Если рассматривать механизм с независимой подвеской, то важно отметить, что он имеет некоторые особенности. Можно наблюдать другое строение поперечной тяги, что соединяется с рычагами и тягой шарнирами, благодаря которым и создаётся независимое движение колёс. Ниже рассмотрен управляющий привод, имеющий независимую подвеску и червячный механизм.

1 – стойка;2 – поворотные цапфы;3 – рычаг поворотной цапфы;4 и 9 – боковые тяги;5 – маятниковый рычаг;6 – сошка;7 – рулевой механизм;8 – средняя тяга.

Итак, он состоит из:

  • сошки;
  • маятникового рычага;
  • средней тяги, соединённой первыми двумя элементами, 2-х боковых тяг, что в комплексе представляет собой механизм составной поперечной тяги;
  • поворотных рычагов (правого и левого).

Чаще всего такой тип привод используется на легковых авто.

Нужно ли обслуживание и замена деталей

От исправности деталей и точности конструкции зависит не только отменная работоспособность автомобиля, но и жизнь водителя, и других участников дорожного движения. Устройства машин имеют свойство изнашиваться, независимо от того, как вы к ним относитесь, хотя и это немаловажно. Техническое обслуживание может предотвратить беду. Пренебрегая этим, можно обеспечить себе большие убытки и проблемы.

Важно! Любое вмешательство в ходовую систему должно сопровождаться регулировкой развала схождения. Если пренебречь этим правилом, наблюдается неравномерное изнашивание шин, некорректная работа ходовой и сложность в управлении авто.

При проведении ремонтных работ рекомендуется обратить внимание на все элементы механизма, даже те, что исправно работают, и проверить их техническое состояние. Каждая деталь имеет граничный срок эксплуатации или рекомендуемый пробег, по истечении которого стоит побеспокоится о замене узла.

Привод является важной составляющей рулевого управления. Необходимо постоянно следить за исправностью всех его элементов и своевременно производить замену на запасные, т. к. от их технического состояния зависит безопасность движения. Теперь вы знаете о видах рулевых приводов, их составляющих компонентах и о том, каков алгоритм работы системы.

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.

Рулевой привод автомобиля | Устройство автомобиля

 

Рулевой привод передает усилие от рулевого механизма к управляемым колесам и обеспечивает их взаимно правильное расположение при поворотах.

Для того чтобы направляющие колеса автомобиля при повороте катились по дуге окружности, как показано на рисунке 1, без бокового скольжения, оси всех колес должны пересекаться в точке О, называемой центром поворота. Поэтому передние колеса должны поворачиваться на разные углы: внутреннее, по отношению к центру поворота, должно поворачиваться на бо́льший угол, чем внешнее. Одновременный поворот направляющих колес на различные углы осуществляется благодаря конструкции рулевой трапеции.

Рис.1. Схема поворота автомобиля.

При независимой передней подвеске применяют рулевой привод расчлененной трапеции, состоящий (на примере автомобиля ГАЗ-24) (рис.2) из сошки руля 5, маятникового рычага 3, средней поперечной тяги 4, правой 2 и левой 6 боковых тяг с регулировочными трубками, рычагов 1 и 7 поворотных кулаков. Тяга 2 качается вокруг шарнира «а» маятникового рычага 3, тяга 6 вокруг шарнира «б» сошки руля 5. Каждая тяга при вертикальных колебаниях колес перемещается независимо от другой, не изменяя соотношения углов поворота колес.

Рис.2. Схема рулевого привода автомобиля ГАЗ-24:
1, 7 – рычаги поворотных кулаков, 2, 6 – боковые тяги, 3 – маятниковый рычаг, 4 – средняя поперечная тяга, 5 – сошка руля.

Рулевые тяги имеют шаровые шарниры. На рисунке 3 показан шарнир неразборной конструкции автомобиля ВАЗ. При сборке шарнир заполняется специальной смазкой и во время эксплуатации в смазке не нуждается.

Рис.3. Шарнир неразборной конструкции автомобиля ВАЗ-53:
1 – шаровый палец. 2 – грязезащитный чехол, 3 – корпус шарнира, 4 – опорный вкладыш, 5 – пружина, 6 – заглушки.

Шарнир состоит из корпуса 3, стального шарового пальца 1, опорного вкладыша из полиуретана с пружиной 5 и стальной штампованной заглушки 6. Верхняя часть шарнира защищена резиновым грязезащитным чехлом 2.

Взаимодействие деталей рулевого управления при повороте рулевого колеса показано на рисунке 2.

При поворачивании рулевого колеса по направлению часовой стрелки рулевой вал вместе с червяком также поворачивается. Поворот червяка заставит повернуться вал сошки руля, с которым он находится в зацеплении (в данном примере, против хода часовой стрелки). При повороте вал сошки переместит сошку, которая благодаря шарнирному соединению, подействует одновременно на боковую тягу 6 и среднюю 4, переместив их в направлении стрелок. Боковая тяга 6 через рычаг 7 повернет левый поворотный кулак, а средняя тяга через маятниковый рычаг 3 боковую тягу 2 и рычаг 1 – правый поворотный кулак.

колесо, поворот, привод, рулевой, тяга, шарнир

Смотрите также:
Самая детальная информация эвакуатор спб у нас.

Рулевой привод

Категория:

   1Отечественные автомобили

Публикация:

   Рулевой привод

Читать далее:



Рулевой привод

Рулевой привод передает усилие от рулевого механизма управляемым колесам. Он состоит из тяг и рычагов, образуя так называемую рулевую трапецию. Длины плеч рычагов, входящих в эту трапецию, подобраны таким образом, чтобы обеспечивать правильное соотношение углов поворота передних колес автомобиля.

Конструкция рулевого привода зависит от типа передней подвески. При независимой подвеске передних колес поперечная рулевая тяга делается разрезной. Это необходимо для того, чтобы рулевой привод не ограничивал перемещение каждого из колес, подвешенных независимо одно от другого.

При зависимой подвеске передних колес, применяемой на отечественных грузовых автомобилях, рулевой привод имеет продольную и поперечную рулевые тяги, соединенные с поворотными рычагами. Продольная тяга заканчивается впереди наконечником, в котором размещается шаровой шарнир для крепления с поворотным рычагом левой цапфы. Задний конец продольной тяги несколько уширен и имеет шарнирное соединение с сошкой руля.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Шаровой наконечник сошки зажат между двумя вкладышами с регулировочными шайбами и регулирующей пробкой для устранения повышенного зазора, полученного в результате износа. Поперечная тяга имеет по концам наконечники с верхним и нижним расположением вкладышей, которые удерживают шаровые пальцы поворотных рычагов.

Шаровые пальцы защищены от попадания грязи резиновыми чехлами. Вкладыши поджимаются пружиной. Для крепления наконечников тяга имеет с одной стороны правую, а с другой левую резьбу, что позволяет легко изменять длину тяги при необходимости регулировки схождения передних колес. Наконечники фиксируются зажимами с болтами.

У легковых автомобилей с независимой подвеской передних колес применяется расчлененная рулевая трапеция. Рулевой привод выполняется многозвеньевым с шаровыми шарнирами, обеспечивающими свободное перемещение правого и левого передних колес, независимо одно от другого.

Такой привод у автомобиля ГАЗ-24 «Волга» состоит из двух поворотных рычагов, жестко связанных с цапфами передних колес, тяги 6, шарнирно соединяющей рулевую сошку с маятниковым рычагом, и боковых тяг, связывающих сошку и гягу с поворотными рычагами. Регулировочные трубки, установленные на боковых тягах, позволяют изменять их длину и тем самым регулировать величину схождения колес.

Рис. 1. Расчлененный рулевой привод: 1 — цапфы переднего колеса, 2, 10— поворотные рычаги, 3, 9 — регулировочные трубки, 4, 8 — боковые тяги, 5 — рулевая сошка, 6 — тяга, 7 — маятниковый рычаг, 11 — палец, 12 — защитное уплотнение, 13 — сферический вкладыш, 14 — опорная пята, 15 — пружина

Соединение тяги с маятниковым рычагом обеспечивает ее перемещение в строго определенных пределах. Маятниковый рычаг закрепляется в кронштейне, установленном на переднем подрамнике.

Сочленения рулевых тяг имеют шаровые шарниры, необходимые для смягчения ударов, воспринимаемых тягами, а также для компенсации износов шарнирных сочленений.

Сферическая поверхность пальца опирается на опорную пяту, которая прижимается к ней пружиной. Сверху палец опирается на сферический вкладыш и имеет защитное уплотнение, предохраняющее шарнир от попадания в него грязи. Наличие пружины делает сочленение самоподтягивающимся, не требующим регулировки в эксплуатации, до наступления определенного износа.

У автомобилей ВАЗ рулевой привод многозвеньевой с шаровыми шарнирами, обеспечивающими свободное вертикальное перемещение правого и левого передних колес, имеющих независимую подвеску

Рулевая сошка соединена с боковой тягой левого колеса и со средней тягой, соединенной также с тягой левого колеса.

Чтобы обеспечить перемещение средней тяги в строго определенных пределах, она шарнирно соединена с маятниковым рычагом, закрепленным в кронштейне на правом лонжероне подмоторной рамы.

Все шарнирные соединения рулевых тяг имеют пальцы со сферическими головками. Эти головки поворачиваются в сферических вкладышах, изготовленных из полиуретана — очень износостойкого полимерного материала, обладающего достаточной упругостью.

Вкладыш прижимается к сферической поверхности пальца пружиной, обеспечивающей беззазорное сочленение даже при наличии некоторого износа трущихся поверхностей. Внутренняя полость сферического шарнира заполнена долговечной смазкой, не меняемой в пределах всего срока службы шарнира.

Однако для сохранности смазки шарнир должен быть хорошо защищен от попадания в него пыли и грязи, а также от утечки смазки. С этой целью шарниры закрыты снаружи резинометаллическими чехлами, целость которых является основной гарантией сохранности смазки.

С введением шаровых шарниров отпадает необходимость в принудительной смазке и все сочленения рулевого привода не имеют масленок.

Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади передней оси или перед ней. Различают единую трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес, и расчлененную, используемую при независимой подвеске. Сошка может качаться по дуге окружности, расположенной в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля, или в плоскости, параллельной передней оси. В последнем случае продольная тяга отсутствует, а сила от сошки передается через поперечные рулевые тяги поворотным кулакам. Типичным во всех случаях является крепление сошки на валу при помощи конуса, треугольных шлиц и гайки.

При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. В связи с этим в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и устройства для автоматического устранения зазоров, возникающих при износе деталей. Поперечная рулевая тяга представляет собой трубку с левой резьбой на одном конце и правой на другом для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес.

Рис. 2. Рулевые трапеции: а — задняя цельная; б — передняя расчлененная; 1 — рулевой механизм; 2 — сошка; 3 — продольная тяга; 4 — рычаг поворотной цапфы; 5 — поперечная тяга; 6 — поворотный кулак; 7 — рычаг продольной тяги; 8 — стойка; 9 и 11 — боковые тяги; 10 — маятниковый рычаг; 12 — средняя тяга

На автомобиле ГАЗ-63А применены унифицированные продольные и поперечные рулевые тяги. В продольной тяге в наконечники, приваренные к трубе, установлены сменные вкладыши, сухарь и полусферический палец, опирающийся на пяту. Пяту поджимает коническая пружина, опорой которой служит крышка, закрепляемая стопорным кольцом. С другой стороны наконечника на палец шарнира с небольшим натягом надет резиновый колпак, закрепленный обоймой на наконечнике. Стальное кольцо, завулканизированное в колпак, обеспечивает его уплотнение при старении резины. Через масленку смазывают шарнир.

Рис. 3. Рулевой привод автомобилей: а — ГАЗ-5ЭА; б — ЗИЛ-130; в — MA3-5335; 1 — масленка; 2 — пята; 3 — коническая пружина; 4 — крышка; 5 — стопорное кольцо; 6 и 15 — наконечники; 7 и 17 — трубы; 8 — резиновое кольцо; 9 — обойма; 10 — резиновый колпак; 11 — металлическое кольцо; 12 — полусферический палец; 13 и 19 — сухари; 14 — сменный вкладыш; 16 — хомут; 18 — пробка; 20 — пружина; 21 — ограничитель

У поперечной тяги наконечники левой и правой резьбой соединены с трубой, имеющей на концах соответствующую резьбу и продольные разрезы. После соединения с наконечниками концы трубчатой тяги, имеющие продольные разрезы, стягивают хомутами, причем болты крепления хомутов располагают со стороны прорезей.

Один из сухарей шарнирного соединения шарового кольца с продольной рулевой тягой автомобиля ЗИЛ-130 представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину с ограничителем. Внешний сухарь прижат к шаровому шарниру резьбовой пробкой. Пружины в. наконечниках продольной рулевой тяги поставлены так, чтобы смягчались удары, передающиеся через тягу в обе стороны.

При независимой подвеске управляемых колес соединение их поворотных кулаков жесткой поперечной тягой нарушило бы возможность независимого перемещения колес; поэтому поперечная рулевая тяга выполнена из двух или из трех шарнирно-связанных частей, позволяющих колесам перемещаться независимо одно от другого.

Рис. 4. Рулевые тяги автомобиля ГАЗ-24 «Волга»: 1 — шплинт; 2 — резьбовая пробка; 3 — пружина; 4 — опорная пята; 5 — корпус шарнира; 6 и 10 — резиновые уплотнители; 7 — распорная втулка наконечника; 8 — гайка; 9 — распорная втулка тяги; 11 — втулка; 12 — шайба; 13 — короткий палец; 14 — маятниковый рычаг; 15 — длинный палец; 16 — кронштейн маятникового рычага; 17 — поперечная тяга; 18 — боковая тяга; 19 — сошка; 20 болт; 21 стяжной хомут; 22 — регулировочная трубка; 23 — наконечник тяги; 24 — рычаг поворотного кулака

У автомобиля ГАЗ-24 «Волга» задняя рулевая трапеция расчленена и состоит из боковых тяг, поперечной тяги, сошки, маятникового рычага и рычагов поворотных кулаков. Размеры боковых тяг регулируют при помощи регулировочных трубок. Трубка имеет продольный разрёз, и после регулировки ее зажимают с двух сторон хомутами при помощи болтов. Шарниры тяг с полусферическими пальцами саморегулирующиеся, разборные. Смазку закладывают при сборке на заводе, и регулярного пополнения она не требует.

Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади передней оси или перед ней. Кроме того, различают цельную трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес, и расчлененную, используемую при независимой подвеске. Рулевая сошка может качаться по дуге окружности, расположенной в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля, или в плоскости, параллельной передней оси. В последнем случае продольная тяга отсутствует, а усилие от сошки передается через поперечные рулевые тяги поворотным цапфам.

Рис. 5. Шарнирные соединения рулевых тяг:
а — продольная рулевая тяга автомобиля ЗИЛ-130; б — шаровые шарниры поперечной рулевой тяги автомобиля ЗИЛ-130; в — шарнир поперечной рулевой тяги автомобиля ГАЗ-53Ф: 1 — гайка; 2 и 17 — шаровые пальцы; 3 — сальник; 4 и ю — пробки; 5 — сухари; 6 — пружина; 7 — ограничитель пружины; 8 и 18 — масленки; 9 и 12 — концевые утолщения тяги; 11 — продольная рулевая тяга; 13 — рычаг поворотной цапфы; 14, 19 и 27 — пружины; 15 и 23 — сухари; 1в и 24 — наконечники поперечной рулевой тяги; 20 — резиновый сальник; 21 — палец; 22 — отражатель; 25 — шайба; 26 — стопорное кольцо; 28 — пята; 29 — стопор

Типичным во всех случаях является крепление рулевой сошки на валу с помощью конуса, треугольных шлицев и гайки.

При движении автомобиля по неровной дороге на деталях рулевого привода (рулевая сошка, продольная и поперечная рулевые тяги, рулевые рычаги) возникают большие нагрузки. В связи с этим в конструкции рулевого привода очень важны надежность крепления деталей и автоматическое устранение зазоров, возникающих при износе деталей.

На рис. 5, а показана продольная рулевая тяга автомобиля ЗИЛ-130, представляющая собой трубу с утолщениям на концах для шаровых пальцев, сошки и рычага цапфы. Для шаровых пальцев в трубе имеются отверстия специальной формы. Пальцы шарниров сошки и рычага имеют шаровые головки, охватываемые сухарями со сферическими выемками. Один из сухарей представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину с ограничителем. Смазка к шарнирам подводится через масленки. Внешние сухари прижимаются к шаровым шарнирам пробками. Пробки ввертываются на резьбе и шплинтуются.

Пружины смягчают толчки, воспринимаемые колесами и передающиеся на рулевую сошку, и устраняют зазор, образующийся при износе шарового шарнира. Ограничители ограничивают величину максимальной деформации пружины и обеспечивают работу сочленения при поломке пружины. Пружины в наконечниках продольной рулевой тяги поставлены так, чтобы смягчались удары, передающиеся через тягу в обе стороны.

Шаровой палец крепится к рычагу цапфы гайкой. От вытекания смазки и попадания грязи шарниры защищены сальниками.

Поперечная рулевая тяга также представляет собой трубку и имеет на одном конце левую, а на другом пра;вую нарезку для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров, чем достигается возможность изменения расстояния между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес. В шарнирных соединениях поперечной рулевой тяги в отличие от продольной амортизирующие пружины не ставятся, чтобы избежать возникновения колебательных движений управляемых колес. В наконечники поперечной тяги устанавливают саморегулирующиеся шарниры.

Шаровые пальцы рычагов поворотных цапф зажимаются в наконечниках поперечной рулевой тяги между двумя сухарями. Сухари имеют форму выгнутых клиньев, и шаровые пальцы располагаются эксцентрично по отношению к гнездам сухарей. Концы пружины вставлены в отверстия на утолщенных концах сухарей. При износе шарового сочленения пружина, стремясь разжаться, зажимает головку шарового пальца между сухарями, в результате в соединении устраняется зазор. Пружина удерживается в гнезде ввернутой в него пробкой. С противоположной стороны отверстие закрывается поджимаемым пружиной резиновым сальником с жестяным кожухом. Таким образом, палец в шарнире не может перемещаться вдоль оси тяги, что устраняет возможность колебания управляемых колес. Смазка в шарнир подается через масленку.

В наконечнике поперечной рулевой тяги автомобиля ГАЗ-53А пружина, опираясь на шайбу, закрепленную стопорным кольцом, прижимает пяту к шаровому наконечнику пальца. Это шарнирное соединение также является саморегулирующимся. Головка пальца входит в коническое отверстие сухаря. Под действием пружины палец перемедается в осевом направлении, вследствие чего устраняется зазор, получающийся при износе трущихся поверхностей. Уплотнение шарнира осуществляется резиновой накладкой в металлической обойме, прикрытой отражателем. Стопор удерживает сухарь от проворачивания.

При независимой подвеске управляемых колес соединение их поворотных цапф жесткой поперечной тягой нарушило бы возможность независимого перемещения колес; поэтому поперечная рулевая тяга делается из двух или трех шарнирно связанных частей, позволяющих колесам перемещаться независимо друг от друга.

На рис. 6 показана схема рулевого привода автомобиля М-21 «Волга». Рулевая сошка связана с поворотными цапфами передних колес через тяги 4,2 ж 6 ж поворотные рычаги. Правый конец тяги имеет опору на маятниковом рычаге.

Вертикальные перемещения колес не передаются друг другу, так как тяга 6 может качаться вокруг шарового шарнира Б рулевой сошки, а тяга — вокруг шарового шарнира А маятникового рычага.

Рис. 6. Схема рулевого привода при независимой подвеске колес автомобиля М-21 «Волга»:

Рис. 7. Шарнирные соединения рулевых тяг автомобиля М-21 «Волга»

Верхний конец маятникового рычага резьбовыми втулками закреплен в кронштейне на оси. Шаровые шарниры саморегулирующиеся.

На рис. 7 изображены шарниры рулевой трапеции автомобиля М-21 «Волга».

Палец шарнира имеет рабочую шаровую поверхность, которой он опирается на внутреннюю шаровую поверхность сухаря, запрессованного в корпус головки тяги. Шаровые поверхности пальца и сухаря прижимаются друг к другу конической пружиной через опорную пяту. Выступы а на опорной пяте ограничивают возможность качания шарового пальца в плоскости, перпендикулярной продольной оси тяги. Плоское пружинное стопорное кольцо запирает заглушку, закрывающую снизу корпус. Шарнир смазывается через масленку густой консистентной смазкой. В отверстие для масленки входит усик, фиксирующий в определенном положении пяту в шарнире, благодаря чему обеспечивается взаимно правильное положение головок тяг и шаровых пальцев. Усики опорных пят и отверстия для масленок смещены у правого шарнира на 45° влево, а у левого — вправо. В остальном конструкция шарниров одинакова.

Подобное же устройство имеют рулевые приводы и других отечественных легковых автомобилей.

От рулевого механизма усилие, поворачивающее передние колеса, передается через рулевой привод. Рулевой привод выполнен в виде трапеции, состоящей из рычагов поворотных цапф, продольных и поперечных рулевых тяг.

Поперечная рулевая тяга, представляющая собой полую штангу, соединяет между собой рычаги левой и правой поворотных цапф. Для соединения штанги с рычагами используют наконечники со сферическими сухарями, которые удерживают шаровые пальцы поворотных рычагов. Наконечник навертывают на конец тяги. Один конец тяги имеет правую, а другой — левую резьбу. Шаровой палец зажат между малым и большим сухарями. Большой сухарь поджимается пружиной, опорой для которой служит пята, установленная на резьбе в корпусе наконечника. Наличие пружины делает сочленение самоподтягивающимся, не требующим регулировки в эксплуатации. Кроме того, благодаря упругости пружины смягчаются ударные нагрузки на рулевое управление от передних колес.

Рис. 8. Поперечная рулевая тяга автомобиля МАЗ-500А:
1 — сальник пальца: 2 — пружина сальника; 3 — обойма: 4 — правый наконечник 5 — поперечная тяга: 6 — опорная пята; 7 — пружина сухаря; 8 — большей сухарь пальца; 9 — шаровой палец; 10 — малый сухарь пальца; 11 — левый наконечник

Для удержания смазки и защиты шарового сочленения от попадания грязи выходное отверстие шейки пальца уплотнено резиновым сальником, заключенным в металлическую обойму и поджимаемым пружиной. Смазку в шаровое сочленение вводят через пресс-масленку. Каждый наконечник фиксируется на поперечной тяге зажимом с двумя болтами.

Чтобы ограничить максимальный поворот колес, на рычагах поворотных цапф устанавливают упорные болты, которые при достижении максимального угла поворота упирается в выступы балки передней оси и не допускают задевания подвижных деталей за раму.

Максимальные углы поворота правого и левого колес при повороте в ту или другую сторону у автомобилей МАЗ составляют 38°. У автомобиля КамАЭ-5320 максимальный угол поворота колес в наружную сторону (по отношению к центру поворота) равен 35°, а во внутреннюю 45°.

Рекламные предложения:


Читать далее: Техническое обслуживание рулевого управления автомобиля

Категория: - 1Отечественные автомобили

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Рулевое управление


Рулевое управление, как и тормозная система, является важнейшей системой управления транспортным средством. Оно необходимо для обеспечения движения машины в определенном направлении. На легковом автотранспорте изменение направления движения, как правило, выполняется за счет поворота передних колес (кинематический способ поворота). Направление движения можно изменить и другим способом – подтормаживанием отдельных колес. В основу функционирования системы курсовой устойчивости положен силовой способ поворота.

На современных авто рулевое управление объединяет рулевое колесо с рулевой колонкой, рулевой механизм и рулевой привод.

На рулевое колесо воздействуют усилия водителя, требуемые для изменения направления движения. Далее эти усилия проходят через рулевую колонку и передаются рулевому механизму. Рулевое колесо также осуществляет информационную функцию. Водитель получает информацию о движении автомобиля по характеру вибраций, величине усилий. На легковых машинах диаметр рулевого колеса составляет 380–425 мм, на грузовых – 440–550 мм. На спортивных авто диаметр рулевого колеса меньше, нежели на легковом автотранспорте.

Рулевая колонка являет собой рулевой вал с несколькими шарнирными соединениями. Этот элемент отвечает за соединение рулевого колеса с рулевым механизмом. При значительном фронтальном ударе колонка может складываться – это позволяет снизить риск травмирования водителя. Современные модели автомобилей оснащены функцией регулирования (электрическое либо механическое) положения рулевой колонки. Настройка может выполняться по длине, в вертикальной плоскости либо в двух направлениях. В качестве средства защиты от угона предусмотрена электрическая либо механическая блокировка рулевой колонки, причем оба метода считаются достаточно эффективными.

Рулевой механизм отвечает за увеличение усилий, приложенных к рулевому колесу, и их дальнейшую передачу рулевому приводу. Роль рулевого механизма выполняют всевозможные типы редукторов, характеризующиеся определенным передаточным числом. Механизм получил более широкое распространение на легковом автотранспорте.

Конструкция реечного рулевого механизма подразумевает наличие шестерни, которая установлена на валу рулевого колеса и связана с зубчатой рейкой. При повороте рулевого колеса рейка передвигается в ту либо иную сторону и посредством рулевых тяг поворачивает колеса. Традиционно реечный рулевой механизм расположен в подрамнике подвески машины.

На некоторых моделях Volkswagen, Porsche, Mercedes-Benz и BMW применяется рулевой механизм с переменным передаточным отношением, который предусматривает наличие зубчатой рейки с разными зонами зубьев. Форма зубьев такой рейки существенно изменяется по мере удаления от зоны прямолинейного движения. Используется косой наклон зубьев, что обеспечивает существенное уменьшение передаточного отношения, а значит, и меньший диапазон поворота рулевого колеса. Таким образом, управление автотранспортом становится более динамичным и удобным, а руль – острым и тяжелым.

Такие автопроизводители, как Renault, BMW, Toyota, Honda, Mitsubishi, Mazda, Nissan предлагают на отдельные модели легковых машин рулевые механизмы с 4 управляемыми колесами. Такое решение позволяет улучшить устойчивость и управляемость при движении авто на значительной скорости (задние и передние колеса повернуты в одну сторону), хорошую маневренность при движении на низких скоростях (задние и передние колеса повернуты в разные стороны).

Следует отметить, что эффект «подруливания» задних колес во время движения транспортного средства на значительной скорости достигается и пассивными методами. В процессе поворота машины из-за крена кузова и воздействия боковых сил деформируются резино-маталлические упругие элементы задней подвески, что, обеспечивает небольшие углы поворота колес.

Рулевой привод выполняет функции по передаче усилий, требуемых для выполнения поворота, от рулевого механизма к колесам. Этот элемент обеспечивает оптимальное соотношение углов поворота управляемых колес и препятствует их повороту в процессе работы подвески. От типа используемой подвески напрямую зависит конструкция рулевого привода.

Механический рулевой привод считается наиболее распространенным. Состоит он из рулевых шарниров и рулевых тяг. Рулевой шарнир выполняется шаровым. Конструкция шарового шарнира включает несколько элементов: корпус, шаровой палец, вкладыш и чехол, оберегающий деталь от проникновения пыли, влаги, песка. Шаровой шарнир изготовлен в виде съемного наконечника рулевой тяги, что обеспечивает его более удобную эксплуатацию. По сути, рулевая тяга с шаровой опорой является дополнительным рычагом подвески.

Рулевое управление имеет множество кинематических параметров. Из основных можно назвать четыре угла (развала, схождения, продольного и поперечного наклона оси поворота колеса) и два плеча (стабилизации и обкатки). Конструкция рулевого управления являет собой некий компромисс кинематических параметров, поскольку приходится объединять противоречащие друг другу легкость управления и устойчивость движения.

Чтобы уменьшить усилия, необходимые для поворота рулевого колеса, рулевой привод оснащается усилителем рулевого управления. Благодаря использованию усилителя можно добиться нескольких преимуществ, например, снижение физической нагрузки на водителя, быстродействие и точность рулевого управления, возможность установки рулевых механизмов с меньшим передаточным числом. Различают несколько видов усилителей: пневматический, электрический, гидравлический.

Широкое применение получил гидроусилитель руля (гидравлический усилитель рулевого управления). Существует также электрогидравлический усилитель рулевого управления – является разновидностью гидроусилителя. В этом случае привод гидронасоса осуществляется от электродвигателя. Однако, в последнее время на современные модели автомобилей все чаще устанавливают электроусилитель руля (электрический усилитель рулевого управления). От электродвигателя крутящий момент предается на зубчатую рейку либо непосредственно на вал рулевого колеса. Электроусилитель с помощью электроники может использоваться для автоматического управления машиной: в системе помощи движению по полосе, в системе автоматической парковки.

Существует также адаптивный усилитель рулевого управления. Это усилитель рулевого управления, в котором поворотное усилие изменяется в зависимости от скорости транспортного средства. Электрогидравлический усилитель Servotronic является известной конструкцией адаптивного усилителя.

Система динамического рулевого управления от Ауди и система активного рулевого управления от BMW считаются инновационными технологиями. Передаточное число рулевого механизма в этих система изменяется в зависимости от скорости автотранспорта. Компания BMW добавила в рулевой вал сдвоенный планетарный редуктор – его корпус может поворачиваться посредством электродвигателя и в зависимости от скорости машины изменять передаточное отношение рулевого механизма.

Существует перспективная конструкция рулевого управления – т.н. рулевое управление по проводам. Она подразумевает отсутствие механической связи между ведущими колесами и рулевым колесом. Благодаря данной системе обеспечивается независимое воздействие на каждое колесо посредством электропривода. Стоит отметить, что серийное применение данной системы отложено на данный момент. Обусловлено это скорее психологическим фактором, который связан с высоким риском попадания в ДТП в случае сбоя системы.

Рулевое управление

При помощи рулевого управления осуществляется поворот управляемых колес, и тем самым изменяется направление движения автомобиля.

Рулевое управление состоит из:
1) рулевого механизма;
2) рулевого привода;
3) рулевого усилителя (присутствует не на всех автомобилях).

Рулевое управление представляет собой устройство, от которого во многом зависит безопасность движения автомобиля, потому к нему предъявляются следующие требования:
1) легкость управления;
2) обеспечение хорошей маневренности автомобиля при минимальном радиусе поворота;
3) допускать минимальное боковое скольжение колес при повороте;
4) минимальная передача толчков на рулевое колесо;
5) исключать возможность возникновения автоколебаний управляемых колес;
6) высокая надежность;
7) исключать самопроизвольный поворот управляемых колес.

На большинстве автомобилей управление осуществляется поворотом управляемых колес. Практически на всех двухосных автомобилях управляемыми колесами являются передние колеса. Исключение составляют специальные автотранспортные средства с задними управляемыми колесами. В трехосных автомобилях, которые имеют сближенные оси задней тележки (например КамАЗ), управление также осуществляется передними колесами. В некоторых трехосных автомобилях управляемыми колесами являются колеса крайних осей (передней и задней). Благодаря этому автомобиль становится более маневренным и более проходимым. В таких автомобилях промежуточную ось размещают посередине автомобиля.

Рулевой механизм обеспечивает поворот управляемых колес при небольшом усилии на рулевые колеса, это достигается за счет увеличения передаточного, числа рулевого механизма. Конструкция рулевого механизма включает в себя:
1) рулевую пару (рулевую передачу), которая размещается в картере;
2) рулевой вал;
3) рулевое колесо.
Рулевой вал в зависимости от условий компоновки рулевого механизма может состоять из двух или трех частей, соединенных карданными шарнирами. Рулевое колесо в зависимости от принятого в стране направления движения может находиться справа или слева.

Рулевые механизмы в зависимости от типа рулевой передачи делятся на:
1) шестеренные;
2) червячные;
3) винтовые;
4) кривошипные.

Шестеренные рулевые механизмы выполнены в виде редуктора зубчатых колес или в виде пары из шестерни и рейки. Шестеренные рулевые механизмы, выполненные в виде пары из шестерни и рейки, широко распространены на легковых автомобилях различного класса. Достоинствами такого механизма рулевого управления являются компактность и простота конструкции. Такой механизм целесообразно ставить без усилителя на легковые автомобили малого класса, так как в этом случае толчки со стороны дороги на рулевое колесо в некоторой степени поглощаются за счет трения рейки и металлокерамического упора. На легковых автомобилях более высокого класса необходим усилитель, который и будет поглощать возникающие толчки.
Червячные механизмы широко применяют на легковых, грузовых автомобилях и автобусах. Наибольшее распространение получили червячно-роликовые механизмы.

Винтовые рулевые механизмы бывают двух видов: винторычажные и винтореечные. Винторычажные рулевые механизмы в настоящее время применяются крайне редко, так как этот механизм обладает большим износом деталей, который невозможно компенсировать регулировкой. Винтореечные рулевые механизмы очень широко применяются на грузовых автомобилях различного класса и включают в себя:
1) винт;
2) шариковую гайку-рейку;
3) Сектор, выполненный в качестве единого целого с валом сошки.

На некоторых грузовых автомобилей применяют винтореечные механизмы, в которых зубья нарезаны параллельно оси вала сошки.
Кривошипные рулевые механизмы применяются редко. Они бывают одношиповыми (применялись до середины 40-х годов) и двухшиповыми. Рулевые механизмы кривошипного типа могут быть регулируемыми.

Рулевые механизмы автомобилей должны отвечать требованиям безопасности, поскольку они могут быть причиной серьезных травм водителя при любом столкновении автомобиля с препятствием. При смятии передней части автомобиля рулевой механизм перемещается в сторону водителя. При этом водитель может получить серьезную травму даже при небольшом перемещении рулевого механизма. Поэтому картер рулевого механизма располагают в том месте, где деформация при столкновении будет минимальной. Для придания рулевому управлению травмобезопасных свойств устанавливают рулевое колесо с уплотненной одной уплотненной ступицей или с двумя ступицами, а также специальный энергопоглощающий элемент, что позволяет значительно снизить тяжесть наносимых повреждений при ударе. В некоторых зарубежных конструкциях в качестве дополнительного элемента безопасности выступает энергопоглощающий сильфон. Кроме сильфона в качестве энергопоглощающего элемента может выступать перфорированный трубчатый рулевой вал, который способен сжиматься при ударе, поглощая часть энергии и уменьшая деформации.

Рулевой привод состоит из:
1) рулевой трансмиссии;
2) рычагов и тяг, которые связывают рулевой механизм с рулевой трансмиссией;
3) рулевой усилитель.
В конструкции рулевого привода имеются поперечная и продольная тяги. Поперечная тяга изготавливается из бесшовной стальной трубы, на резьбовые концы которой навертываются наконечники с шаровыми кольцами. Длина поперечной тяги должна быть регулируемой, так как от нее зависит величина схождения колес.

Продольная тяга связывает сошку с поворотным рычагом. Продольная тяга чаще всего применяется при зависимой подвеске. На концах тяги размещаются шаровые шарниры, которые поджимаются жесткими пружинами. За счет таких шарниров и пружин удается немного амортизировать удары, воспринимаемые управляемыми колесами.

Рулевые усилители устанавливают на легковых автомобилях высокого класса, грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, а также на автобусах. При наличии усилителя облегчается управление автомобилем, повышается его маневренность, увеличивается безопасность движения при разрыве шины, поскольку благодаря усилителю автомобиль можно удержать на заданной траектории. Однако при использовании усилителя немного повышается износ шин и ухудшается стабилизация управляемых колес.
Рулевой усилитель состоит из:
1) источника питания;
2) распределительного устройства;
3) исполнительного устройства.

В пневматическом усилителе в качестве источника питания выступает компрессор, в гидравлическом усилителе — гидронасос. Исполнительное устройство усилителя представляет собой пневмо- или гидроцилиндр, создающий необходимые усилия. Пневматические усилители в настоящее время применяются редко.

Рулевое управление автомобиля с реечным механизмом

На переднеприводных автомобилях наиболее часто применяется рулевое управление автомобиля с реечным механизмом. Реечный рулевой механизм располагается в алюминиевом картере. В картере располагается вал-шестерня, который находится в зацеплении с рейкой. Рейка прижимается к шестерне при помощи металлокерамического упора. Благодаря этому обеспечивается беззазорное зацепление шестерни с рейкой по всему ее ходу. Ход рейки с одной стороны ограничивает напрессованное на нее кольцо, а с другой — втулка резинометаллического шарнира тяги. Полость картера защищается от грязи при помощи резинового гофрированного чехла.

Вал рулевого управления соединяется с валом-шестерней посредством упругой муфты. На верхней части вала через демпфер крепится рулевое колесо. Демпфер служит для повышения безопасности.
Рулевой привод включает в себя составные рулевые тяги, которые через шаровые шарниры соединяются с поворотными рычагами стоек. Длину рулевой тяги можно регулировать при помощи регулировочной тяги с внутренней резьбой.

Рулевое управление с механизмом передачи типа «червяк-ролик»

Такое рулевое управление применяется на заднеприводных легковых и грузовых автомобилях. Рулевой привод этого механизма включает в себя:
1) рулевую сошку, а также шарнирно соединенную с ней среднюю и левую боковые тяги;
2) маятниковый рычаг, а также шарнирно соединенную с ним правую боковую тягу;
3) поворотные рычаги.
Ось маятникового рычага вращается во втулках, которые вставлены в кронштейн оси. Кронштейн крепится к правому лонжерону пола кузова. Боковые тяги состоят из двух наконечников, которые соединяются разрезной регулировочной муфтой. Тяги крепятся к рычагам и сошке при помощи однотипных шаровых шарниров. Конструкция однотипного Шарового шарнира включает в себя шаровое кольцо, вкладыш с пружиной и опорную шайбу пружины. Шарнир защищен резиновым вкладышем и в процессе эксплуатации не требует смазки.

Конструкция рулевой системы | Строительство автомобилей

Рулевое управление - это группа узлов и звеньев, позволяющая любому автомобилю следовать заданным курсом. Система рулевого управления позволяет водителю управлять автомобилем. У каждого автомобиля есть рулевой механизм, который используется для управления направлением, обычно поворачивая передние колеса автомобиля.

Если вы хотите узнать все о конструкции системы рулевого управления автомобиля.Эта статья поможет вам узнать об этом, например, о том, как работает система рулевого управления, о том, каковы виды системы рулевого управления, а также о множестве информации о том, как система рулевого управления поддерживает управляемость, а также о устойчивости на дороге или движении. На картинке показана схема системы рулевого управления передними колесами, т.к. автомобили всегда оснащаются рулевым управлением передними колесами.

Рулевое управление червячное шестерня или винтовая передача, а также зубчатая рейка или рулевой механизм, предназначенные для преобразования вращение рулевого колеса в движение опорных катков.В Система рулевого управления также позволяет водителю использовать легкую силу для управления тяжелым автомобилем. Рулевое усилие передается на колеса через систему шарнирных соединений.

Шарнирные соединения допускаются колеса двигаться вверх и вниз вместе с подвеской, не меняя угол поворота. Регулировка шарнирных соединений должна быть очень точной, потому что даже небольшое одиночество может стать причиной опасной ситуации на дороге.

Используются две основные системы рулевого управления:

Грузовики тяжелее рулевого управления, поэтому они имеют систему усилителя, чтобы уменьшить усилие на руль нужен для передвижения автомобиля.

реечная конструкция системы

Есть малая шестерня колесо внутри корпуса у основания рулевой колонки. Вращение шестерни колесо заставляет стойку двигаться из стороны в сторону.

Торцы стойки сцепки с опорными катками с помощью рулевых тяг.

Рулевой механизм система

Имеется червячная передача внутри коробки в основании рулевой. Червячная передача представляет собой цилиндр с резьбой. Когда крутится болт, удерживающий гайку - гайка перемещается по болту.в так же работают червячные передачи. Система рулевого управления с червячной передачей достигла широкое распространение.

Есть ли у меня рулевая рейка или рулевой механизм, подключенный к моему колесу?

Автомобильная терминология может сбить вас с толку, когда вы слышите определенные термины, которые могут использоваться как синонимы, или могут указывать на разные системы, используемые на разных автомобилях. Возьмите рулевое управление: возможно, ваш дядя сказал, что рулевой механизм на его грузовике изношен и нуждается в замене, тогда ваш брат сказал, что его рулевая рейка протекает и требует замены.Разве это не одно и то же? Давайте рассмотрим системный подход и разберем его для вас.

Во-первых, механическая сторона дела (гидроусилитель руля мы обсудим позже). Все легковые и малотоннажные грузовики используют один из двух типов рулевого управления: реечный механизм или рулевой механизм с рециркулирующими шариками.

Rack & Pinion

Типичная схема рулевого управления с реечной передачей.

Rack & pinion стоит на подавляющем большинстве современных автомобилей, причем последние несколько десятилетий.Он простой, компактный, прямой и обеспечивает отличное рулевое управление. В системе этого типа зубчатая шестерня, установленная в нижней части рулевой колонки, вращается вместе с рулевым колесом. При вращении ведущая шестерня входит в контакт с «рейкой» (длинной штангой с врезанными в нее зубьями), заставляя рейку скользить влево или вправо. При перемещении рулевой рейки соответственно поворачиваются и передние колеса.

Концы рулевой тяги с каждой стороны автомобиля обеспечивают окончательное соединение между рулевой рейкой и передними колесами.Они спроектированы так, чтобы изгибаться во многих направлениях, чтобы обеспечить возможность движения вверх и вниз по неровностям, и их можно регулировать, чтобы установить передние колеса прямо во время выравнивания. Подвижные концы стойки покрыты защитным чехлом или сильфоном, который, как гармошка, может расширяться и сжиматься при движении стойки.

Если вам нужен полный узел зубчатой ​​рейки и шестерни, мы рекомендуем узел стойки и шестерни Cardone, Восстановленный узел зубчатой ​​рейки и шестерни Maval и восстановленный узел зубчатой ​​рейки и шестерни Atlantic Automotive для широкого диапазона марок и моделей.Если вы хотите импортировать товары из Европы, обратите внимание на Bosch. Узел зубчатой ​​рейки и шестерни и TRW Рейка и шестерня в сборе.

Сменная рулевая рейка и шестерня Bilstein специализируются на новых моделях Mercedes, Hitachi Стойка и шестерня в сборе предлагается в основном для Nissan / Infiniti, рулевая рейка оригинального оборудования предназначена для Hyundai / Kia, а оригинальная рулевая рейка предназначена для старых Porsche и новых Minis, среди других автомобилей.

Коробка рулевого управления

Типичная «коробка рулевого управления».

Некоторые из сегодняшних более тяжелых грузовиков остались с рулевым механизмом, который также встречается на старых автомобилях. Типичная связь внутри коробки известна как «рециркулирующий шар», потому что шарикоподшипники движутся по спирали. Существуют и другие конструкции, такие как червяк с роликом и червяк с сектором. Все эти конструкции работают, преобразуя вращательное движение рулевого колеса в движение рычага шатуна влево / вправо.

Рычаг шатуна соединяется с передними колесами с помощью поперечной рулевой тяги или центрального звена, промежуточного рычага (который выглядит как рычаг шатуна и расположен на противоположной стороне автомобиля) и рулевых тяг.Эта система, как правило, имеет больше свободного хода и больше изнашиваемых деталей по сравнению с реечной передачей.

Если ваш основной рулевой механизм изношен и нуждается в замене, мы рекомендуем коробку рулевого механизма Cardone, коробку рулевого механизма Maval и профессиональную рулевую коробку AC Delco (грузовики GM, Ford, Dodge) для большого выбора транспортных средств. Если у вас есть классическая модель GM 1953 года, вам наверняка подойдет OPGI Power Steering Box. Владельцы джипов должны проверить коробку передач с усилителем рулевого управления Crown и коробку передач рулевого управления Omix-ADA.

Усилитель рулевого управления

«Усилитель рулевого управления» создается насосом, который в большинстве случаев создает огромное давление за счет использования гидравлической жидкости. Это давление прикладывает силу к рулевому механизму, что, в свою очередь, снижает физическое усилие, необходимое водителю для поворота рулевого колеса. До того, как в 1951 году компания Chrysler представила первую коммерчески доступную автомобильную систему рулевого управления с усилителем, все легковые и грузовые автомобили имели ручное (без усилителя) рулевое управление. Это потребовало дополнительных усилий, но рулевые колеса большего диаметра немного облегчили использование необходимого рычага.

Насосы гидроусилителя рулевого управления

Независимо от того, есть ли у автомобиля рулевой механизм или рулевая рейка, насосы гидроусилителя рулевого управления обычно имеют ременной привод и работают только при работающем двигателе. Напорные и возвратные шланги направляют жидкость к регулирующему клапану и / или цилиндру рулевого управления в старых моделях.

В более новых автомобилях с реечной схемой и шестерней регулирующие клапаны и / или поршни установлены внутри стойки. Жидкость гидроусилителя руля находится в резервуаре, который может быть частью насоса или может быть установлен удаленно и соединен с насосом через шланг.

В этой типичной установке рулевого механизма комбинированный насос / резервуар приводится в движение ремнем, со шлангами, идущими к регулирующему клапану, а затем к силовому цилиндру, который оказывает давление на рулевые тяги. который включает встроенные регулирующие клапаны и / или поршни.

Электроусилитель руля

Одна из новейших тенденций - усилитель рулевого управления с электроприводом. В некоторых случаях гидравлический насос получает энергию от электродвигателя вместо ремня.Насос гидроусилителя рулевого управления все чаще представляет собой электродвигатель, не требующий какой-либо гидравлики.

Что касается вспомогательных электродвигателей с электроприводом, у нас есть выбор от Cardone и Auto 7. Для полностью электрических стоек есть электромотор Cardone Electric Rack & Pinion Assembly, Bosch. Восстановленный узел рулевого механизма с электроусилителем и шестерня (на некоторых моделях Audi), а также оригинальный восстановленный узел рулевого механизма и шестерни с электроусилителем (мини).

Подводя итоги

Подводя итог, вы должны знать, что определенные компоненты являются частью рулевого механизма и реечной системы - оба из которых аналогичным образом используют насос рулевого управления с гидроусилителем, резервуар и шланги.Например:

Компоненты в коробке рулевого управления

Если у вас есть рулевой механизм или рулевое управление с рециркуляцией шаров, у вас есть:

  • А рулевой механизм;
  • Рычаг кардана, промежуточный рычаг и центральное звено или рулевая тяга;
  • Наконечники рулевой тяги.

Компоненты в реечной установке

Если у вас реечное рулевое управление, у вас будет:

  • А рулевая рейка;
  • Сапоги или сильфоны;
  • Наконечники рулевой тяги.

Если ваша система рулевого управления требует ремонта, вы обратились по адресу. В CARiD у нас есть новые и отремонтированные рулевые коробки, а также запасные прокладки и уплотнения для рычагов шатуна, первичных валов, шестерен, корпусов коробок передач, крепежа и т. Д. Если в вашем автомобиле есть стойка, у нас есть полные узлы зубчатой ​​рейки, детали крышки сильфона, проставки, прокладки / уплотнения, электрические вспомогательные двигатели и все, что вам может понадобиться. Просто посмотрите в левую часть экрана и установите любые соответствующие флажки для этих и других отдельных элементов.А если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь во время покупки, наши знающие представители будут рады помочь вам!

Пункты, обсуждаемые в статье

Основные детали гидроусилителя рулевого управления и их назначение

На более новых автомобилях с реечным рулевым управлением есть две основные детали гидроусилителя , насос, реечный блок и шланги. Ниже перечислены все компоненты современной системы рулевого управления с усилителем и функции, которые они выполняют.

Общая функция системы

В современной системе рулевого управления с гидроусилителем насос подает жидкость рулевого управления с гидроусилителем под давлением в блок зубчатой ​​рейки. Когда водитель обеспечивает рулевое управление, поворачивая рулевое колесо, управляющий клапан рулевого управления с усилителем прикладывает давление жидкости к одной стороне поршня, что помогает водителю поворачивать колесо. Когда колесо поворачивается, шестерня поворачивается против рейки, и обе шестерни толкают рейку в желаемом направлении, что поворачивает колеса.

Насос гидроусилителя

Насос гидроусилителя рулевого управления приводится во вращение ремнем привода вспомогательных агрегатов или змеевидным ремнем для создания давления жидкости в шланге гидроусилителя рулевого управления на стороне входа клапана управления гидроусилителем рулевого управления.

Рейка и шестерня

Рейка и шестерня - это блок, который преобразует рулевое управление водителя в движение передних колес для поворота. К концу первичного вала рулевого управления прикреплена ведущая шестерня.Эта шестерня прижимается к рулевой рейке. Когда рулевое колесо поворачивается, шестерня вращается и толкает рейку в желаемом направлении. По обеим сторонам рулевой рейки расположены прорезиненные пластиковые сильфоны, которые крепятся к корпусу рейки и подвижной части рейки, чтобы пыль не попадала в блок рейки и шестерни.

Вилка рулевого механизма

Между ведущим валом реечной передачи и рулевой колонкой находится рулевой демпфер. Это толстый резиновый элемент, который поглощает дорожные удары и предотвращает их передачу водителю через рулевое колесо.

Муфта рулевого механизма

Это шарнир, который позволяет рулевому колесу вращаться без заедания в колонке из-за того, что первичный вал и рулевая колонка не идеально совмещены, а находятся под небольшим углом друг к другу.

Концы рулевой тяги

Это компоненты, которые прикрепляют концы рулевой рейки к поворотному кулаку и позволяют преобразовать движение рейки в поворотное движение передних колес.Эти части вращаются в горизонтальном направлении для перемещения рулевого управления и поворачиваются как по вертикали, так и по диагонали, когда автомобиль сталкивается с неровностями дороги и колеса отскакивают.

Шланги гидроусилителя руля

Имеется два основных шланга гидроусилителя рулевого управления, сторона высокого и 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 переносит жидкость гидроусилителя рулевого управления под давлением к стойке, чтобы усилить усилитель рулевого управления. Шланг со стороны низкого давления переносит жидкость под низким давлением обратно в насос.

Прочитав предыдущую информацию, вы должны лучше понять компоненты и функции системы рулевого управления с усилителем на вашем автомобиле.

Рулевой редуктор против стойки и шестерни - Rx Mechanic

За прошедшие годы системы рулевого управления эволюционировали и прошли долгий путь от того, что было в первых автомобилях.Большинство людей не знают, с какими системами рулевого управления работают их автомобили. Вот почему они не оптимизировали преимущества систем рулевого управления их автомобилей. Таким образом, в этой статье основное внимание будет уделено рулевому механизму и зубчатой ​​рейке, чтобы лучше понять работу систем рулевого управления.

Почему важно понимать работу системы рулевого управления вашего автомобиля? Простой.

Автомобиль - ничто без системы рулевого управления, которая позволяет водителю управлять своим движением.Дело в том, что эффективность автомобильных систем рулевого управления больше всего влияет на безопасность пассажиров и плавность вождения. Вы получите максимальную отдачу от своей системы рулевого управления и, в конечном итоге, получите больше удовольствия от вождения, когда поймете, как управляется ваш автомобиль.

Рулевой редуктор

Рулевой редуктор - одна из старейших систем рулевого управления, и он до сих пор используется в более крупных транспортных средствах, которые мы видим, например, во внедорожниках с большим кузовом и тяжелых грузовиках.Чтобы лучше понять, как работает эта система, нам нужно понять, что такое рулевой механизм. Рулевой механизм - это механический компонент, который преобразует обороты рулевого колеса в прямолинейное движение рулевой тяги автомобиля.

Рулевые механизмы часто заключаются в коробку, отсюда и название «рулевой редуктор». Этот рулевой редуктор содержит шестерни, которые обеспечивают передачу рулевого управления на рычажный механизм и другие компоненты, которые заставляют колеса вращаться и вращаться должным образом.Это существенно увеличивает изменения рулевого управления, так что передние колеса движутся быстрее, чем рулевое колесо. В зависимости от типа рулевого редуктора это достигается за счет увеличения поворотного усилия и передачи этой силы на рулевую тягу.

Так как же работает рулевой редуктор? Одна из шестерен в рулевом редукторе - червячная передача, имеющая металлический блок с резьбовым отверстием. Резьба в этом отверстии имеет множество шарикоподшипников, которые уменьшают трение и уменьшают люфт в шестерне.Блок сконструирован с зубьями шестерни снаружи, которые входят в зацепление с шестерней, которая перемещает руку шатуна вперед и назад. В резьбовом отверстии находится стержень с резьбой, который, в свою очередь, соединяется с рулевым колесом и поворачивается им. Этот стержень с резьбой сконструирован таким образом (он закреплен), что он вращается при движении рулевого колеса. Это, в свою очередь, приводит в движение шестерню, приводящую в движение колеса автомобиля.

Рулевой редуктор имеет разные передаточные числа, которые определяют, сколько раз водитель поворачивает рулевое колесо, чтобы передние колеса повернулись.Есть коробка с широким передаточным числом, где водитель должен повернуть рулевое колесо на 4,5 оборота, прежде чем передние колеса повернутся от упора к упору. С другой стороны, рулевому механизму с близким передаточным числом требуется всего 3 оборота, чтобы рулевое колесо встало от упора до упора. Очевидно, что с широким передаточным числом водителю приходится выполнять больше работы, чтобы заставить колеса поворачиваться, в то время как опция близкого передаточного числа облегчает маневрирование транспортного средства.

Кольцо, которое создает сопротивление рулевого редуктора, также может быть изменено в соответствии с вашими потребностями, если это сделает правильный механик.Когда противодействие настроено неправильно, вы получаете неправильную обратную связь от рулевого управления, что отрицательно сказывается на опыте вождения.

Так как же работает редуктор рулевого управления с гидроусилителем? В этом типе рулевого механизма гидравлика поддерживает движение рулевого колеса, оказывая давление на систему рулевого управления. Гидравлический насос, прикрепленный к двигателю, создает давление жидкости, которое сбрасывается, когда водитель поворачивает рулевое колесо, тем самым уменьшая усилие рулевого управления.

Преимущества и недостатки рулевого механизма

Системы рулевого механизма довольно старые, и, как и все старые вещи, в более новых аналогах они почти полностью исключены. Тот факт, что они все еще используются, указывает на некоторые преимущества, которые они предлагают производителям автомобилей. С другой стороны, сейчас они не были бы менее популярными, если бы у них не было недостатков.

Тем не менее, давайте посмотрим на преимущества и недостатки рулевого механизма.

Преимущества

Вы можете легко изменить величину хода рулевого управления в соответствии с вашими потребностями, изменив длину стрелы самосвала.Рулевой редуктор имеет большое механическое преимущество, поэтому он лучше всего подходит для больших автомобилей. Он также относительно стабилен и кажется более прочным, учитывая его прочную конструкцию. Его также относительно легко отрегулировать, чтобы устранить люфт. Рулевой редуктор отлично подходит для вождения без усилий, когда нет необходимости в поворотах, например, при движении по автостраде. Он устанавливается в тех местах автомобиля, где вероятность его повреждения меньше. В некоторых сценариях у транспортного средства все еще будет какое-то рулевое управление, несмотря на повреждение рычагов.

Недостатки

Система рулевого механизма состоит из нескольких движущихся частей, поэтому существует повышенный риск трения из-за большого количества точек износа. Такое большое количество компонентов является причиной большинства проблем с коробкой передач рулевого управления, поскольку оно также делает систему рулевого управления относительно тяжелой и менее эффективной. Благодаря высокому передаточному отношению рулевого механизма рулевому механизму требуется большое усилие на рулевое управление, о чем свидетельствует шум рулевого управления при повороте.Другая проблема в том, что цена на рулевой редуктор завышена.

Рейка и шестерня

В большинстве современных автомобилей используется реечная передача. Некоторые примеры реечной передачи включают автомобили, автобусы, внедорожники и грузовики. Как следует из названия, он состоит из шестерни и рейки. Система реечной передачи просто преобразует вращательное движение в прямое прямое движение. Вероятно, это объясняет, почему с годами он становится все более популярным в автомобильной промышленности.

Эта система рулевого управления популярна благодаря удобству, которое позволяет использовать ее на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской рулевого колеса.Конструкция рейки и шестерни невероятно проста, поскольку это в основном шестерня, прикрепленная к штанге (зубчатой), которая связана с группой рулевых тяг. Реечные и шестеренные системы могут быть либо ручными, либо системами с регулируемым усилителем, но большинство из них - с усилителем.

В варианте с ручным управлением конец вала рулевого механизма удерживает ведущую шестерню, которая соединена с длинной рейкой, которая прикреплена к рулевым рычагам регулируемыми тягами.

Автомобили с рулевой рейкой и шестерней с гидроусилителем могут иметь другую конструкцию.Здесь две стальные трубы, которые установлены сбоку на силовой стойке, предназначены для выполнения функций рулевого управления (поворот вправо и влево), при этом они служат в качестве напорных и обратных линий.

Как же тогда работают реечные системы? В ручной системе есть зубчатая рейка и шестерня, заключенная в металлическую трубу, так что оба конца рейки выходят из трубы. Этот набор передач предназначен для двух задач. Он построен для преобразования вращательного движения рулевого колеса в прямое вращение передних колес.Он также предназначен для уменьшения усилия, необходимого для поворота колес. Это достигается за счет понижающей передачи. Поскольку ведущая шестерня соединена с рулевым валом, ведущая шестерня вращается и перемещает рейку при повороте рулевого колеса. Затем это движение передается на рулевые тяги, которые заставляют поворотные кулаки вращаться на своих шаровых шарнирах. В конечном итоге колеса транспортного средства перемещаются из одной стороны в другую в зависимости от направления, в котором движется транспортное средство. Это для ручного варианта.

В варианте с усилителем рулевого управления система также поставляется с цилиндром, который удерживает поршень, подключенный к обеим сторонам рейки с усилителем. В этом случае рейка приводится в действие за счет воздействия рулевой жидкости под высоким давлением на поршень.

Независимо от опции реечная система рулевого управления невероятно проста и очень эффективна. Хотя система зубчатой ​​рейки широко используется в автомобильной промышленности, другие применения зубчатых реек и зубчатых колес включают ворота, железные дороги и лифты.

Вот некоторые из преимуществ и недостатков реечной системы

Преимущества и недостатки стойки и шестерни

Рейка и шестерня довольно популярны, потому что их можно найти в большинстве современных автомобилей. Это в основном из-за преимуществ, которые он имеет по сравнению с системой рулевого механизма. Однако, как и все механические устройства, он не лишен недостатков. В этом разделе статьи рассматриваются преимущества и недостатки использования реечной системы рулевого управления в вашем автомобиле.

Преимущества

Реечная система рулевого управления имеет простую конструкцию, столь же компактную, как и высокую эффективность трансмиссии. Поскольку он состоит из меньшего количества деталей, меньше точек износа и, следовательно, снижается риск трения. Подразумевается, что ремонт зубчатой ​​рейки и шестерни будет реже и редкостью. Цена на реечные системы рулевого управления невысока, поскольку они содержат меньше деталей, низкие производственные затраты и относительно просты в производстве. Поскольку автомобиль легче из-за реечной системы рулевого управления, расход топлива сокращается.

Реечные системы рулевого управления обеспечивают более низкие передаточные числа рулевого управления и больший контроль над автомобилем, поскольку для его управления требуется меньше усилий. Кроме того, прямое движение внутренней рулевой тяги также отлично подходит для геометрии.

Недостатки

Одним из недостатков реечной системы рулевого управления является меньший доступный ход, поскольку количество зубьев, которые можно врезать в рейку, ограничено. Другое дело, что может быть немного сложно установить эту систему рулевого управления на любой из старых автомобилей.Если с этой задачей не справиться должным образом, вы рискуете получить плохое выполнение.

Различия между рулевым механизмом и зубчатой ​​рейкой

Рулевой редуктор был предпочтительной автомобильной системой рулевого управления до того, как реечная система стала популярной в 1980-х годах. Несмотря на то, что все еще существуют системы рулевого редуктора, почти каждый автомобиль, который вы видите в наши дни, оснащен системой реечной передачи. И это в основном из-за различий в обеих системах рулевого управления.Как и в случае с большинством продуктов, новые реечные системы являются значительным улучшением по сравнению со старой коробкой передач. Сравнение рулевого механизма с рейкой и шестерней аналогично сравнению с реечной передачей и рециркуляционным шариком, потому что рециркуляционная шариковая система по сути представляет собой рулевой редуктор. Тем не менее, давайте посмотрим на различия между рулевым механизмом и реечной системой.

Во-первых, в системе рулевого механизма используется гораздо больше деталей рулевого управления, чем в реечной системе рулевого управления (центральные звенья, промежуточные рычаги, втулки рулевых тяг и рычаги Питмана, среди прочего).Хотя это делает рулевую коробку намного прочнее, чем ее аналог, эти дополнительные детали делают ее довольно тяжелой. Кроме того, существует повышенный риск трения из-за того, что так много компонентов контактируют друг с другом.

Что еще? Рулевой редуктор имеет рычажный механизм, отличный от того, который работает в реечной системе, поэтому они выполняют другие операции. В рулевом механизме рулевое колесо соединено с болтом с резьбой, который поворачивается при повороте рулевого колеса.Иначе обстоит дело с системой реечной передачи, где поворот рулевого колеса поворачивает ведущую шестерню, которая заставляет рейку перемещаться слева направо.

На этом различия не заканчиваются. Из-за относительно большого количества движущихся частей, задействованных в системе рулевого механизма, увеличивается смещение и повышается передаточное отношение. Иначе обстоит дело с системой реечной передачи, которая имеет улучшенное передаточное отношение рулевого управления и, таким образом, более отзывчива при управлении. Реечная система рулевого управления имеет более простую конструкцию, что делает ее более рентабельной для производителей автомобилей (все благодаря возможности автоматизации производства ее деталей).Если учесть количество компонентов и размер системы реечной передачи, легко понять, почему все больше производителей автомобилей выбирают систему реечной передачи, особенно когда ее гораздо проще построить для удовлетворения конкретных потребностей автомобиля.

Реечная система рулевого управления произвела революцию в системе рулевого управления, поскольку изменила способы изготовления автомобилей. Производители автомобилей теперь могут создавать более экономичные автомобили, которыми легче управлять. Это невозможно осуществить с рулевым механизмом рулевого механизма.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какая система рулевого управления самая распространенная?

Самая распространенная система рулевого управления - это реечная система. Это простая система, в которой зубчатая рейка заключена в металлическую трубу. Каждый конец рейки торчит из трубы и соединяется с тягой. Ведущая шестерня также соединена с рулевым валом, поэтому при повороте рулевого колеса шестерня вращается, а рейка перемещается. Это движение передается на рулевые тяги, которые заставляют поворотные кулаки вращаться на своих шаровых шарнирах.Таким образом, колеса автомобиля движутся в соответствии с направлением управления автомобилем. Система реечной передачи обычно используется в легковых автомобилях, небольших грузовиках и внедорожниках.

Коробка рулевого механизма - это то же самое, что рейка и шестерня?

Нет. Они разные. У них разная конструкция и, соответственно, разные операции. Системы рулевого механизма имеют больше компонентов, они тяжелее и, как правило, менее удобны в обращении, чем реечные системы. Система реечной передачи имеет простую конструкцию и более компактна.

Какие бывают два типа рулевых коробок?

К двум основным типам рулевых механизмов относятся:

Червяк и сектор: Этот рулевой механизм состоит из вала рулевого колеса с винтом (называемым «червяком»). Он также оснащен секционным механизмом, который перемещается вверх и вниз при повороте рулевого колеса. Когда секционная шестерня движется, она приводит в действие штангу, которая вращает колеса.

Червячно-роликовый: В этом рулевом механизме ролик (который заменяет секционную шестерню) соединен с поперечным валом.Таким образом, когда рулевое колесо вращается, червячный винт вращается и заставляет вращаться ролик. Следовательно, поперечный вал вращается и перемещает штангу шатуна, что вызывает изменение направления колес.

Могу ли я водить машину с плохой стойкой и шестерней?

Не рекомендуется управлять автомобилем с неисправной зубчатой ​​рейкой. Это связано с тем, что из-за плохой стойки и шестерни вы не сможете получить нужный контроль, необходимый для безопасного вождения автомобиля. Свободного хода будет так много, что будет сложно вести автомобиль по прямой, что может быть опасно для вас и других участников дорожного движения.

Почему рулевое управление с зубчатой ​​рейкой лучше, чем с рециркуляционным шариком?

Реечное рулевое управление более простое, чем система рулевого управления с рециркуляцией шариков, в которой больше деталей. Таким образом, уменьшается трение о рейку и шестерню, а рулевое управление более отзывчивое и компактное, поэтому вы получаете больше удовольствия от вождения. Система реечной передачи также легче и более эффективна, чем система с рециркуляцией шаров. Поскольку в реечной системе используется меньше деталей и, следовательно, она относительно легкая, ее намного легче установить в транспортных средствах.

Заключительные слова

Прочитав до сих пор в этой статье о рулевом механизме по сравнению с рейкой и шестерней, вы должны лучше понимать, как работают обе системы рулевого управления. Многие люди, которые собираются получить машину (черт возьми, даже те, у кого она есть сейчас) часто обеспокоены такими вещами, как тип трансмиссии, экономия топлива, пробег, эстетика и многое другое. Большинство людей меньше заботятся о системе рулевого управления транспортного средства, потому что они не в полной мере осознают ее важность для их безопасности и впечатлений от вождения.

Надеюсь, вы сможете принимать обоснованные решения после прочтения этой статьи. Ваша система рулевого управления является важной частью вашего автомобиля, и к ней следует относиться серьезно. Пройдите осмотр, чтобы узнать, что находится под капотом и как извлечь из этого максимальную пользу.

Механический рулевой механизм и рычажный механизм

Статья из серии «Оглядываясь назад, но двигаясь вперед», журнал
Skinned Knuckles, июнь 2016 г.
, Орест Лазарович

Механизм рулевого механизма позволяет водителю поворачивать передние колеса автомобиля.Сюда входят рулевое колесо, рулевой редуктор, штанга подъемника, тяга, рулевые тяги, рулевые рычаги и поворотные кулаки, которые поддерживают колеса. Поворот рулевого колеса влево или вправо поворачивает вал рулевого управления, к которому в коробке передач прикреплена червячная передача. Рулевой червячный механизм перемещает секторную шестерню, и это движение передается штанге шатуна, которая перемещается вперед и назад. Тяга, соединенная с рычагом подъемника, передает это движение на рулевые тяги, которые соединены с рычагами рулевого управления.Рулевые рычаги поворачивают поворотные кулаки и колеса, которые поворачиваются влево или вправо на передней подвеске.

Используются четыре стандартных рулевых механизма с ручным управлением. Червяк и сектор, червяк и ролик, рециркуляционный шаровой руль и реечная шестерня. В червячном и секторном исполнении червяк подсоединяется к концу рулевого вала. Сектор установлен на секторном валу. Зубцы червяка зацепляются с зубьями сектора. В этой конструкции очень высокое трение, поскольку большая часть нагрузки сосредоточена на шестернях в их точках зацепления.Червяк и ролик аналогичен червячно-секторному типу. На валу ролика установлен зубчатый ролик, на рулевом валу - червячная передача. Зубья шестерни червячной передачи зацепляются с роликом, и движение передается. Ролик установлен на шарикоподшипнике. Этот подшипник обеспечивает низкое трение, поскольку принимает на себя нагрузку, а ролик распределяет износ более равномерно. Рулевое управление с рециркуляцией шариков обеспечивает чрезвычайно низкое трение и потери мощности. Шариковая гайка на подшипниках находится в зацеплении с червячной передачей и болтается вверх и вниз относительно движения червяка.Реечное рулевое управление состоит из шестерни, прикрепленной к рулевому валу, которая входит в зацепление с плоской рейкой. Пин-ион перемещается влево или вправо по стойке для перемещения опорных катков.

Расположение рулевых тяг различается в зависимости от потребности и базовой конструкции. Есть два основных типа систем рулевого управления; те, у которых есть штатив и рулевой механизм, и те, которые используют реечное рулевое управление. Наиболее распространенный тип рулевого управления с использованием штанги - параллелограмм. В нем используются две рулевые тяги и центральное звено между рулевыми тягами. На стороне пассажира есть натяжной рычаг, а со стороны водителя - рычаг подъемника, которые крепятся к центральному звену.Когда рулевое колесо поворачивается, центральная тяга передает движение рулевым рычагам и внешним рулевым тягам. Во всех шарнирах, на которых крепятся эти компоненты, используются маленькие шаровые шарниры, обеспечивающие свободу движений. Две стороны рычажного механизма проходят параллельно друг другу на равном расстоянии, образуя параллелограммный рулевой рычаг. В реечной системе центральная штанга заменена рулевой рейкой, которая представляет собой длинную зубчатую штангу с тяговыми штангами, прикрепленными к каждому концу. На конце рулевого вала находится ведущая шестерня, которая входит в зацепление с рейкой.Когда рулевое колесо поворачивается, ведущая шестерня вращается, и она перемещает рейку слева направо. При изменении размера ведущей шестерни изменяется передаточное отношение рулевого управления.

Дорожное испытание

Во время дорожных испытаний обратите внимание на необычные шумы, связанные с подвеской и рулевым управлением. Убедитесь в отсутствии проблем с рулевым управлением, таких как отклонение или смещение рулевого колеса, высокое усилие рулевого управления и заедание, чрезмерный свободный ход рулевого колеса, возврат рулевого колеса и шимминг переднего колеса. Вернувшись в магазин, поднимите переднюю часть автомобиля на стойках безопасности.Осмотрите на предмет изношенных деталей подвески и / или изношенных шин. Жесткое рулевое управление может быть вызвано повреждением рулевой тяги, изношенным рулевым механизмом, поврежденными шпинделями и изогнутыми рулевыми рычагами, вызывающими неправильные углы поворота. Шимминг передних шин может быть вызван дисбалансом и / или износом шин. Нестабильность автомобиля может быть вызвана перекосом трансмиссии, дисбалансом трансмиссии или неравномерным распределением веса между колесами. Осмотрите амортизаторы или стойки на предмет ослабленных крепежных втулок и болтов. Эксамин на утечки.Проверьте ступичные подшипники на предмет бокового смещения. Осмотрите рулевые тяги и концы рулевых тяг на предмет износа (ослабления). Осмотрите на предмет ослабленных болтов крепления рулевого механизма, изношенных монтажных кронштейнов и втулок. Замените изношенные детали и / или отрегулируйте подшипники передних колес.

Механический рулевой механизм

Коробка передач крепится к раме и может быть напрямую соединена с рулевым валом и колесом или с помощью карданного шарнира / тряпичного соединения. Проверьте наличие чрезмерного люфта (более 1½ - 2 дюймов) на рулевом колесе.Если рулевой механизм такого типа, проверьте карданный шарнир / тряпочный шарнир рулевого вала на износ. Если они изношены, замените их. Убедитесь, что штанга шатуна плотно прилегает к валу сектора. Рулевое колесо должно начать перемещать штангу питмена в пределах разрешенного диапазона. Если этого не происходит, в коробке передач есть регулировка, чтобы уменьшить свободный ход. Есть две регулировки: предварительный натяг червячного подшипника и зацеп секторного вала. Проверьте уровень смазки, и, если он низкий, проверьте, нет ли утечки прокладки, утечки через уплотнение секторного вала или трещин в коробке передач.Чтобы заменить уплотнение, необходимо снять рычаг шатуна. Если коробка передач треснула, обратитесь к местному переработчику запчастей.

Замена тряпичного соединения

Тряпичная муфта - это, по сути, гаситель колебаний. Он предотвращает передачу вибрации шасси через рулевую колонку на рулевое колесо. Он также может исправить небольшое смещение рулевого вала и коробки передач. Доступны комплекты для замены тряпичного шарнира на универсальный шарнир. Закройте левое крыло защитным кожухом, чтобы пряжка ремня не повредила лакокрасочное покрытие.Для замены ветоши шарнира снимите болты крепления муфты к рулевому механизму и рулевому валу. Ослабьте кронштейны рулевой колонки, чтобы можно было потянуть ее назад и снять рулевой вал с муфты. Снимите муфту с коробки передач. Отнесите муфту в магазин автозапчастей и купите ремонтный комплект, который включает новые болты и шайбы, если вы хотите / нуждаетесь в опыте восстановления, или купите новую муфту. Установите в автомобиль новый или восстановленный тряпичный шарнир. Чрезмерный люфт рулевого колеса теперь исправлен, если это было проблемой.В противном случае может потребоваться регулировка рулевого механизма.

Регулировочный червяк и ролик

Редукторы червячно-роликового типа были представлены в 1926 году и используются до сих пор. Червячные и роликовые шестерни в стиле Gemmer были популярными коробками передач в автомобилях Ford и Chrysler в течение 30-х и до начала 60-х годов. Ролик ездит на игольчатых подшипниках и устанавливается на вал во главе сектора. Вращающийся ролик взаимодействует с червяком, и трение намного меньше, чем у червяка и конструкции с фиксированными зубьями.Трение качения намного более плавное, чем трение скольжения. Были популярны два дизайна Геммера. В моделях Ford 1937-52 годов использовался двухзубый каток, а в моделях 1953-60 годов - трехзубый каток, обеспечивающий более длительный срок службы. Есть несколько точек износа (червячные зубья и зубья ролика, а также верхняя и нижняя червячные втулки), но их можно отрегулировать. Втулки секторного вала и сальник являются заменяемыми.

Регулировка предварительного натяга подшипника рулевого вала

Сядьте на место водителя и проверьте осевой люфт рулевого вала, потянув / надавив на рулевое колесо.Если есть люфт, его необходимо отрегулировать, чтобы установить предварительный натяг подшипника. Промойте механическую коробку передач и зону вала шатуна. Поднимите переднюю часть автомобиля на стойках безопасности. Снимите левое переднее колесо и колесо. Отсоедините рулевую тягу (тяговое звено) от рычага подъемника. Если шар на штанге шатуна изношен овальной формы, замените штангу шатуна. Перемещайте руку питмена вверх / вниз и в стороны. Если здесь есть движение и масло протекает через сальник, втулки необходимо заменить. Если секторный вал изношен в этой области, вам предстоит дорогостоящий ремонт.Если движение руки шатуна не является чрезмерным, вы можете попробовать новое уплотнение. Чтобы установить новое уплотнение, необходимо снять шток шатуна. Проверьте момент затяжки гайки рычага подъемника. На некоторых транспортных средствах он может достигать более 200 футов / фунтов. Это должно быть плотно.

Сдвиньте под автомобиль на ходовой части и найдите четыре болта, которые удерживают торцевую крышку на месте. Найдите емкость, чтобы собрать любое масло. Снимите болты и осторожно отделите регулировочные шайбы с помощью ножа для резки бумаги. Вы обнаружите, что металлические прокладки легче отделить, чем бумажные.Снимайте по одной регулировочной шайбе, разрезая ее верхний край, если рупорная проволока находится на месте. Снова затяните болты и проверьте осевой люфт, повернув рулевое колесо вправо и влево до упора. Повторяйте эту процедуру до тех пор, пока не исчезнет заметный люфт. Снова затяните болты. Если у вас есть пружинная шкала, проверьте предварительный натяг подшипника. Прикрепите шкалу к внешнему ободу руля. Если усилие меньше 1,5 фунта, снимите прокладку и повторите испытание. Если усилие превышает 1,5 фунта, добавляйте необходимые прокладки, пока не будет установлен предварительный натяг подшипника.Руль должен плавно поворачиваться слева направо.

Установка сетки вала сектора

Ослабьте регулировочный винт секторного вала в крышке. Когда рулевое колесо находится в центральном положении, слегка затяните регулировочный винт. Не перетягивайте. Перед перемещением штанги шатуна проверьте величину свободного хода рулевого колеса. Перемещение рулевого колеса может составлять 1½ - 2 дюйма. Используйте пружинную шкалу на ободе рулевого колеса, и если усилие превышает 2,5 фунта, слегка ослабьте регулировочный винт.Рулевое колесо должно свободно поворачиваться из одного крайнего положения в другое, без заеданий и жесткости. Когда вы довольны движением рулевого колеса, затяните контргайку на регулировочном винте. Если колесо не вращается свободно, коробку передач необходимо отремонтировать. Перепроверьте с пружинной шкалой. Подсоедините штангу шатуна к рулевой тяги. Вверните пробку фиксатора до упора, а затем снова поверните туда, где вы можете вставить шплинт. Смажьте шарнир. Залейте в коробку передач подходящую смазку (масло для гипоидных передач мощностью 90 Вт).Заменить колесо и шину. Еще раз проверьте схождение. Дорожный тест.

Рулевое управление с шарико-гайкой и рециркуляцией

Saginaw, подразделение General Motors, разработало эту конструкцию. Стойка для мячей несет нагрузку, и силы трения значительно снижаются. На поверхности червячного вала имеется паз. Эта прецизионная канавка представляет собой внутреннюю половину кольца шарикоподшипника внутри стойки с шариковыми гайками. Другая обработанная канавка служит внешней обоймой шара. Набор шариковых подшипников в направляющих трубках непрерывно катится вокруг вала и шариковой гайки.Посадка шарикового подшипника точна. Когда рулевое колесо вращает вал червяка, рейка с шариковой гайкой плавно перемещается вверх и вниз по валу. Зубья на рейке для шариков входят в зацепление с зубьями на внутреннем конце секторного вала. Хотя зубья сектора не вращаются, нагрузка на шариковую гайку равномерно распределяется по набору шарикоподшипников. Результат - более плавное и легкое рулевое управление, чем у роликовой коробки передач. Конструкция с рециркуляционным шариком и гайкой Saginaw - лучшая на сегодняшний день конструкция для рулевых коробок типа самосвала, и производители транспортных средств использовали эту конструкцию в 1990-х годах для обеспечения долговечности и прочности конструкции.

Тип рулевого управления с шариковой гайкой, используемого в автомобиле, см. В руководстве по обслуживанию. Обратите внимание, требует ли регулировка отсоединения рулевой тяги. Проверьте уровень смазки редуктора. Смазка для зубчатых передач может вытекать. Перед тем, как снимать пробку, очистите область вокруг заливной пробки. Уровень смазки редуктора должен быть у основания резьбы заглушки в корпусе. Залейте смазку для гипоидных передач мощностью 90 Вт. Некоторые рулевые механизмы не имеют заливной пробки. Снимите нижний болт на крышке редуктора и залейте через верхний болт, пока смазка не потечет из нижнего отверстия.Некоторые производители рекомендуют смешивать смазку для чашек и трансмиссионную смазку на автомобилях с большим пробегом.

Регулировка передач

В рулевом управлении с рециркуляцией шариков необходимо произвести две регулировки. Они оба являются регулировками осевого люфта, потому что зацепление рулевого механизма практически устраняется за счет рециркулирующих шарикоподшипников. Поднимите переднюю часть автомобиля на стойках безопасности. Рекомендуется отсоединить рулевую тягу от рулевой тяги для правильной регулировки. Не поворачивайте рулевое колесо в крайнее правое и левое положение, так как вы можете повредить шарикоподшипники.Найдите рулевое колесо примерно на один оборот от крайнего левого или правого положения. Отверните контргайку на валу шатуна и ослабьте регулятор на несколько оборотов против часовой стрелки, чтобы снять нагрузку на сетку с шестерен. Снимите кнопку звукового сигнала с рулевого колеса.

Сядьте на сиденье водителя и нажмите / потяните за рулевое колесо, чтобы проверить осевой люфт в рулевом валу. Если наблюдается чрезмерный осевой люфт, возможно, потребуется снять рулевой механизм для обслуживания. Измерьте предварительный натяг червячного подшипника с помощью динамометрического ключа на дюйм-фунт.Присоедините динамометрический ключ к гайке рулевого колеса. При смещении рулевого колеса от центра проверьте усилие, необходимое для поворота рулевого вала на 1½ оборота по обе стороны от центра. См. Спецификации. Тяга должна составлять от 5 до 8 дюймов на фунт. Если предварительный натяг подшипника не соответствует техническим характеристикам, выполните следующие действия. Ослабьте контргайку регулятора подшипника рулевого вала и затяните или отвинтите регулятор подшипника, чтобы довести предварительную нагрузку подшипника до указанных пределов. Затяните контргайку регулятора подшипника рулевого вала и еще раз проверьте предварительный натяг.Медленно поверните рулевое колесо до любой остановки. Колесо должно вращаться свободно, без заедания и неровностей. При наличии шероховатости червячные подшипники могут нуждаться в замене. Если рулевое колесо заедает, а рулевой вал не имеет эластичной муфты, ослабьте опору рулевой колонки. Выровняйте рулевой вал. Затяните опору рулевого вала.

Для регулировки осевого люфта вала шатуна и регулировки нагрузки на сетку поверните рулевое колесо в центральное положение. Это помещает червячную и секаторную шестерни в центр их хода.Убедитесь, что болты крышки секторного вала затянуты. Используя динамометрический ключ на дюйм-фунт, поверните рулевое колесо вперед и назад в центральное положение. Нагрузка на сетку может составлять от 4 до 10 дюймов на фунт в зависимости от типа транспортного средства. Для регулировки ослабьте контргайку регулировочного винта секционного вала. Поверните регулировочный винт секторного вала, как требуется, чтобы получить правильные показания. Затяните контргайку, удерживая регулировочный винт. Между зубьями секторной шестерни и зубьями шариковой гайки в крайнем правом или левом положении должен быть небольшой люфт.НЕ пытайтесь отрегулировать его, потому что регулировка от центра станет слишком тугой. Некоторые производители предлагают использовать пружинную шкалу на ободе рулевого колеса вместо динамометрического ключа дюйм-фунт на гайке рулевого колеса.

Реечное рулевое управление

Реечный механизм рулевого управления попал в Америку на ранних спортивных автомобилях, которые были импортированы из Англии в 1950-х годах. Шестерня, прикрепленная к рулевому валу, преобразует вращательное движение рулевого колеса в поперечное движение рейки.Это была простая конструкция, что означало, что ее было дешевле построить. Когда местные производители начали выпускать компактные переднеприводные экобоксы, реечная шестерня стала выбором для рулевого управления, потому что они были легче, что означало лучший расход топлива. Не было необходимости в промежуточных рычагах, центральных звеньях, рулевых тягах или рычагах подъемника. Рейка и шестерня менее эффективны, чем шариковые с рециркуляцией, но имеют меньший люфт и обеспечивают лучшее «ощущение» рулевого управления и лучшую управляемость в целом. Реечное рулевое управление в настоящее время является самым популярным выбором для производителей автомобилей.

Базовая конструкция состоит из двух основных компонентов: ведущей шестерни, имеющей спиральную нарезку и устанавливаемой на конце рулевого вала, и рулевой тяги (рейки) с зубчатой ​​центральной частью, которая входит в зацепление с ведущей шестерней. Эти две части заключены в стальную трубу. При перемещении рулевого колеса ведущая шестерня вращается и перемещает зубчатый стержень из стороны в сторону. Штанга крепится к внутреннему и внешнему концам рулевой тяги шарового типа. Внутренний шаровой шарнир соединен со стойкой, а концы наружных рулевых тяг соединены с рулевым рычагом на шпинделе, поэтому автомобиль перемещается вправо или влево при повороте рулевого колеса.Рейка и шестерня также действуют как редуктор, уменьшая силу, необходимую для поворота колес автомобиля. Это уменьшение является передаточным числом рулевого управления, и это величина, на которую поворачивается рулевое колесо на градусы поворота шин. Более высокие передаточные числа означают, что для поворота шин требуется большее движение рулевого колеса, хотя, по сути, требуется меньшее усилие.

Большинству автомобилей требуется от трех до четырех оборотов, прежде чем колесо переместится из крайнего левого положения в крайнее правое. В более легких транспортных средствах используется более низкое передаточное число, поскольку для поворота им не требуется такое большое усилие, и в результате улучшается рулевое управление.Некоторые автомобили включают переменное передаточное число, при котором профиль зуба рейки и шестерни различается между центром и внешней стороной шестерни. Это предлагает комбинацию быстрой реакции во время начального поворота и снижения усилия на рулевом колесе, когда колесо приближается к полной блокировке. Если вы обнаружите, что рулевое колесо начинает болтаться, и автомобиль блуждает по дороге вместо того, чтобы двигаться по прямой, проблема может быть в зубчатой ​​рейке. Жесткое рулевое управление может быть вызвано отсутствием смазки.Проверьте шины, и если они изношены с обеих сторон, возможно, стойка не закреплена на раме или изношены шарниры поперечной рулевой тяги. Сначала проверьте эти области. Осмотрите корпус стойки на предмет повреждений. Если есть признаки утечки жидкости, их следует отремонтировать. Установите на место все порванные резиновые опоры и затяните стойку на месте. Если шаровые опоры болтаются в гнездах, замените их. Если внешний пыльник порван, в стык может попасть дорожная грязь или вода, и его, возможно, потребуется заменить. Если внутренний пыльник (сильфон) порван, может потребоваться замена внутреннего шарового шарнира.

Проверьте, нет ли внешней утечки масла в ботинках, и сожмите пыльник, чтобы увидеть, заполнен ли он маслом. Если пыльник заполнен маслом, уплотнения стойки протекают, а в стойке нет смазки. Недостаток смазки вызывает износ рейки и шестерни и может способствовать отклонению рулевого управления. Замена уплотнений - хорошая идея только в том случае, если рейка и шестерня находятся в хорошем состоянии. Уплотнения найти очень сложно, и цена может быть высокой. Лучше всего заменить стеллаж на восстановленный.Рулевые рейки залиты маслом или консистентной смазкой на заводе, и замена смазки не требуется. См. Руководство по обслуживанию, чтобы узнать, какая смазка используется. Уровень смазки следует проверять при каждой замене масла.

Большинство реечных систем рулевого управления имеют регулировку предварительного натяга шестерни. Снимайте регулировочные шайбы по одной. Выполните эту регулировку, повернув рулевое управление в сторону. Если вы сделаете это прямо, рулевое управление может заблокироваться при повороте в любую сторону. Также имеется регулировочный винт направляющей рейки, который регулирует зазор между шестерней и рейкой.Этот винт регулируется при чрезмерном люфте в рулевом управлении. Ослабьте контргайку на регулировочном винте. Затем поверните направляющий винт стойки до легкого упора. Отверните винт направляющей рейки примерно на 45 градусов или до тех пор, пока свободный ход рулевого управления не уменьшится. Затяните контргайку и проведите дорожное испытание на предмет ослабления или затяжки рулевого управления. Если рулевое колесо не центрируется после поворотов, регулировка рулевого управления слишком правильная. При необходимости отрегулируйте.

Эти три типа рулевого управления могут иметь гидроусилитель.Во многих новых автомобилях рулевое управление с электроусилителем (EPS) заменило гидроусилитель руля. Сам рулевой механизм представляет собой ручную рейку с электродвигателем, установленным на рулевой колонке или рейке. Электронный модуль рулевого управления определяет, какой усилитель рулевого управления требуется. Насос гидроусилителя рулевого управления может потреблять от 8 до 10 лошадиных сил под нагрузкой, а экономия топлива является одним из преимуществ, когда насос и шланги рулевого управления с гидроусилителем сняты. Рулевое управление с электроусилителем также работает тише, поскольку отсутствует шум насоса и жидкость, движущаяся по шлангам и клапанам.Также есть разница в управляемости и рулевом управлении.


Первоначально напечатано в журнале Skinned Knuckles , авторские права принадлежат SK Publishing / Skinned Knuckles Magazine. Перепечатка любой части запрещена без письменного разрешения SK Publishing, PO Box 6983, Huntington Beach, CA 92615.

Подписка на журнал Skinned Knuckles стоит 28 долларов США за двенадцать ежемесячных выпусков (в США). Свяжитесь с Skinned Knuckles по почте: PO Box 6983, Huntington Beach, CA 92615; Сайт skinnedknuckles.net и нажмите «Подписаться» или «PayPal». Электронная почта [email protected], телефон: 714-963-1558.


Загрузите этот технический совет

в формате PDF

Мы тестируем четыре коробки гидроусилителя Saginaw с разным передаточным отношением

Если вы пристегнуты ремнем на сиденье водителя и двигатель горит, вы можете сделать три вещи. Вы можете ускориться. Вы можете остановиться. И ты можешь рулить. В то время как первые два варианта получают все заголовки о высокой производительности, многие считают настройку рулевого управления для лучшего ощущения и производительности черным искусством.Этот факт особенно актуален при работе с системой усилителя мощности, которую многие энтузиасты считают полностью нерегулируемой. Это мнение как никогда неверно.

Чтобы узнать больше об усилителе рулевого управления, мы обратились за помощью к Аллану Падельфорду (произносится как Па-дель-форд), владельцу Lee Power Steering в его новом доме в Валенсии, штат Калифорния. Некоторым имя Lee Power Steering будет хорошо знакомо из-за его приверженности высокопроизводительным рулевым устройствам. Как мы должны были узнать, если вы имеете дело с высокопроизводительными маслкарами GM, в которых используются классические рулевые коробки Saginaw с 1965 по 1992 год, существует огромное количество настроек, которые можно выполнить с помощью этих рециркулирующих рулевых коробок шарикового типа и их насосные системы.Если вы планируете использовать стандартный зажим для рамы в своем проекте, сохраните штатную систему рулевого механизма, но улучшите передаточное отношение и, особенно, вес клапана, что даст вам ощущение реечной системы без присущей им бамперной поворачиваемости, зазора панорамирования. , и проблемы с монтажом.

Чтобы узнать о потенциале улучшения нашего рулевого управления, мы прокатили Jeff Smith 1967 Chevy 300 Deluxe (модель, родственная более знакомым моделям Chevelle и Malibu) до Lee для оценки состояния и, в конечном итоге, тестирования с широким ассортиментом рулевого управления. ящики с разным соотношением и массой клапана.

Что такое шариковое рулевое управление с рециркуляцией?
Когда GM впервые предложила свое рулевое управление с рециркуляцией шариков, это был эффективный и надежный способ обеспечить «последовательное» рулевое управление для этих классических автомобилей. Несмотря на то, что сегодня переход на реечное рулевое управление может стать большой популярностью, эти классические рулевые коробки обладают большой гибкостью, если вы сохраняете внутренние механизмы в чистоте и фильтруете жидкость, чтобы избежать отказа рулевого управления или по крайней мере, работать не лучшим образом.

Может показаться удивительным, что в рулевой коробке этого типа внутри коробки находится зубчатая передача, называемая реечной передачей. Его единственная функция - преобразовывать движение гильзы поршня во вращательное движение рычага Питмана, который затем перемещает рулевое управление вперед и назад. Однако это не то, как определяется соотношение коробки. Это шаг шарико-винтовой передачи, который создает соотношение. Подобно болту с прямой или мелкой резьбой, гайка с мелкой резьбой перемещается по болту за большее количество оборотов, чем ходовая гайка (т.е.е., чем выше высота тона, тем выше соотношение).

Внутри входной вал сначала соединяется с клапаном (сервоклапан, как его называют в мире гидравлики), который выполняет две функции. Во-первых, он направляет поток к поршню в нужном направлении на основе входного сигнала от рулевого колеса. Это важная часть процесса восстановления, которая называется балансировкой клапана. В Lee’s этот допуск проверяется дважды в течение всего процесса. Сначала на посту настройки клапанов, а второй - при окончательной проверке рулевого механизма.Несбалансированный клапан может вызвать тягу рулевого колеса вправо или влево, как если бы выравнивание было нарушено.

Во-вторых, он регулирует величину вспомогательного усилия, прикладываемого к поршню. В клапан встроен торсион, диаметр которого определяет ощущения от рулевого управления или величину усилия, которое требуется для поворота рулевого колеса. Это также можно описать как баланс между усилителем и ручным управлением.

Некоторые компании называют это ощущение или усилие клапана рулевого управления диаметром торсионного вала.Хотя это правда, что стержень большего диаметра создает большее усилие на ощупь, усилитель рулевого управления Lee рассчитывает это усилие как функцию крутящего момента. Величина крутящего момента в дюймах-фунтах, необходимая для активации усилителя мощности. Дополнительное примечание: изменение давления в насосе может изменить небольшое усилие и чувствительность, но самое большое изменение связано с особенностями клапана рулевого механизма.

Абсолютно нетерпимо!
«Допуски в коробке рулевого управления с гидроусилителем этого типа гораздо более восприимчивы к загрязнениям, чем ваш двигатель или даже ваша автоматическая коробка передач», - отметил Паделфорд.«Рулевой клапан и маленькие рециркуляционные шарики, которые перемещаются по каналам в шарико-винтовой передаче, могут перестать работать должным образом, если какой-либо мусор препятствует свободному движению шариков или гильзы клапана. Кроме того, насос гидроусилителя рулевого управления имеет свои собственные жесткие допуски. Зазор поршня, регулирующего давление, составляет 0,0002-0,0005 дюйма. Это половина ширины среднего человеческого волоса ».

«Как и все, что изнашивается, помпа, коробка и даже стропы требуют чистки и замены с течением времени», - говорит Паделфорд.«У нас есть клиенты, которые присылают нам только рулевой механизм, но мы также просим их прислать насос. Вы можете подумать, что ваш насос работает нормально, но если вы не будете обслуживать насос одновременно, вы рискуете попасть грязью и металлической стружкой через новый рулевой механизм ».

Падельфорд продолжает, что, когда вы сливаете жидкость из старой системы, лак, который накапливается внутри системы рулевого управления с гидроусилителем и улавливает мелкие частицы грязи, может деформироваться и отслаиваться, поскольку различные части подвергаются воздействию воздуха и начинают высыхать. .Как вы понимаете, этот материал затем перетаскивается в новую коробку, а затем обратно в насос.

Даже при максимальной осторожности мельчайшие частицы могут вызвать застревание поршня насоса в отверстии, что приведет к потере давления. При замене системы, даже если вы просто хотите заменить коробку с другим соотношением, вам необходимо предоставить насос для очистки и обслуживания и замены или быть очень внимательными при очистке линий. В этом нет золотой середины.

Центрирование
В большинстве коробок рулевого управления с гидроусилителем Saginaw входной вал соединен с рулевой колонкой через тряпичное соединение, которое допускает некоторый прогиб в соединении между двумя валами. Положение «по центру» имеет решающее значение во время установки, что очень немногие люди полностью понимают из нашего небольшого выборочного опроса энтузиастов. Это означает, что рулевой механизм просто устанавливается посередине рулевого механизма, чтобы обеспечить одинаковую мощность рулевого управления в обоих направлениях.Однако наиболее важным является тот факт, что эта средняя точка также имеет более жесткий допуск между зубчатой ​​рейкой поршня и шестерней секторного вала. Это исключает люфт при движении по прямой. Это отличается от простого выравнивания рулевого колеса во время настройки.

Коробки рулевого управления с усилителем Lee отмечены желтой линией для обозначения центральной точки (где соединяется ветошь в рулевой колонке) и другой линией, которая обозначает центральную точку выходного вала, который соединяется с рулевым управлением. рука.Следует отметить, что центральная точка и рулевой вал могут быть идеально выровнены, а рулевое колесо все еще находится не по центру. В большинстве случаев по центру также означает, что плоскость обращена вверх, а болт шарнирного соединения находится совершенно вертикально. Правильная процедура выравнивания должна состоять в том, чтобы сначала установить рулевую коробку в высокий центр, а затем отрегулировать регулировку рулевого колеса и подвески. Большинство магазинов знают об этом, но всегда полезно спросить.

Еще одно замечание: рулевой механизм не может вернуться в центр при выходе из поворота.Это задача для выравнивания передней части, когда угол поворотного колеса и поворотного шкворня заставляет рулевое управление возвращаться в центральное положение. Многие ранние маслкары приходили с завода с очень маленьким колесиком, и когда вы добавляете в свою поездку систему зубчатой ​​рейки, вы фактически убираете ролик.

Есть несколько поставщиков послепродажного обслуживания, которые продают верхние А-образные рычаги, увеличивающие угол поворота. Кроме того, если кто-то попытался извлечь помои из старой коробки, затянув штифт с внутренним шестигранником на верхней пластине коробки, это может сделать ресницу слишком тугой и создать сопротивление и затруднить возврат в центр.

Что в игре?
Что касается возможности настройки рулевого механизма с гидроусилителем, здесь задействованы два основных фактора. Во-первых, это соотношение рулевого управления. Другими словами, это соотношение показывает дифференциал при полных поворотах рулевой колонки / колеса (360 градусов) по отношению к градусам изменения угла на шине / колесе. Например, если один полный оборот рулевого колеса на 360 градусов приводит к тому, что колеса поворачиваются под углом 24 градуса от прямого движения, тогда соотношение вычисляется как 360: 24 = 15: 1.

Во-вторых, в блоках рулевого управления с гидроусилителем этого типа именно усилитель давления жидкости помогает рулевому управлению с гидроусилителем выполнять свою работу - или работать, как склонны заявить инженеры. Для нашего тестирования рулевой механизм в Chevy 300 был коробкой передач с соотношением сторон 12,7: 1 и использовал клапан давления 25 дюймов на фунт. Тем не менее, это не оригинальная коробка, а типичная коробка для разломов, обычно используемая в этих автомобилях любителями производительности.

Имеется большой диапазон настройки в весовой области клапана рулевого механизма.Рейтинги дюйм-фунт могут быть от 5 до 10 для автомобилей с ограниченными физическими возможностями (где требуется высокая помощь) и до 60-80 для автомобилей для гонок на бездорожье и спринтерских гонок. Lee’s рекомендует настройку клапана на 35–40 дюймов для мощных уличных применений. Мы узнали это очень быстро во время тестирования.

Из первоначального тестирования было ясно, что оригинальная коробка Chevelle (с рулевым управлением 12,7: 1 и клапаном давления 25 дюймов на фунт) чувствовалась незакрепленной и явно типична для коробок большинства маслкаров той эпохи.К люфту (незакрепленное состояние рулевого колеса) в обратной связи рулевого управления через колесо добавлялось то обстоятельство, что система была установлена ​​неправильно, центральное положение рулевого колеса и центровка не совпадали с высоким центром оси. рулевой механизм. По этой причине коробка не работала с максимальной эффективностью.

Сравнение нашего усилителя рулевого управления
В нашем тесте сравнивались четыре разных бокса Saginaw:

Тест рулевого механизма
Передаточное отношение Вес клапана Описание
12.7: 1 25-фунтовый клапан Коробка оригинальная с изношенными деталями
12,7: 1 35-фунтовый клапан Высокая производительность - улица и автокросс
переменная 16: 1 35-фунтовый клапан 16: 1 по центру, увеличивается до 13: 1 в каждом направлении - поле Good street
9: ​​1 35-фунтовый клапан Очень быстрое рулевое управление - самая высокая цена за счет нестандартных деталей.(Следует отметить, что эта коробка не используется в большинстве уличных применений, так как в ней используются внутренние элементы, которые отходят от системы рециркуляции шариков и заменены прецизионным ходовым винтом с трапецеидальной головкой, который создает более высокое трение и больший износ.)

Тест
Наши испытания были завершены на гоночной трассе Willow Springs Raceway в Розамонд, Калифорния. На этом объекте имеется более семи треков для различных типов испытаний, поэтому мы выбрали курс под названием «Балкон», который чаще всего используется для дрифта из-за его большого плоского асфальтового покрытия.Чтобы сравнить различные типы рулевого механизма, мы создали прямолинейную слаломную секцию с семью равномерно расположенными конусами и большим подметающим углом, чтобы можно было увидеть, как она работает на повороте с большим радиусом. Кроме того, мы вывели машину на шоссе, чтобы отметить центральное управление рулевым управлением и легкость управления при движении по прямой.

Чтобы подготовиться к тесту на трассе, мы сняли с автомобиля всю систему рулевого управления с усилителем накануне, очистили коробку и заменили оригинальный насос новым насосом усилителя рулевого управления Lee.Новый насос имел производительность 1450 фунтов на квадратный дюйм, что идеально подходит для рулевых коробок Saginaw с уличным приводом. Для гоночных приложений предлагаются насосы с разной мощностью. Мы также заменили линии (боковые линии высокого давления на 2600 фунтов на квадратный дюйм и возвратные линии на 250 фунтов на квадратный дюйм) и включили фильтр Ли, который будет поддерживать чистоту наших жидкостей. Благодаря съемному внутреннему элементу, который удаляет мусор размером до 10 микрон, мы были уверены, что система сохранит свою целостность в течение длительного времени.

Мы решили не ремонтировать оригинальную коробку, чтобы она была показательной для многих коробок, используемых в настоящее время на этих типах автомобилей.Мы просто очистили его, чтобы он работал так хорошо, как можно было ожидать от изношенного узла - затягивая гайку крепления рычага рулевого механизма, которая была затянута вручную. Да, этот Chevy почти потерял контроль над рулем.

Следует отметить, что наш тест был не тестом на время, а скорее чисто субъективным анализом каждого рулевого механизма Джеффом Смитом, владельцем 300 Deluxe 1967 года. Джефф - не только давний автолюбитель и бывший техник на СТО (давным-давно), он бывший редактор журналов Car Craft и Hot Rod, технический редактор большого списка журналов и в настоящее время представляет технические статьи для этого журнала.Обладая более чем 40-летним опытом работы в автомобилестроении, он был отличным выбором для анализа и красноречивого описания различий в каждом рулевом механизме.

Test Time
Ниже приведены комментарии, которые мы слышали от каждой из четырех протестированных нами рулевых коробок. Оригинальная коробка с соотношением сторон 12,7: 1 и 25 фунт-дюймов. клапан давления:

Система в целом кажется очень слабой. Колесо требовало перекрещивания рук, чтобы иметь возможность перемещаться по конусной части. В покое рулевое колесо было люфтом, а передача была чрезмерно модулированной и расплывчатой.Коробка с усилителем рулевого управления Lee 12,7: 1 с клапаном давления на 35 дюймов на фунт:

В то время как соотношение казалось довольно схожим, требуя тех же манипуляций с рулем, чтобы сделать самый крутой поворот, общее ощущение было как днем ​​и ночью. Благодаря улучшенным ощущениям, автомобиль казался более управляемым и более уверенным в управляемости. Чувство централизованности было хорошим, но требовало большего внимания водителя.

Lee Усилитель рулевого управления 16: 1, переменная коробка передач (13: 1 по углам) с клапаном давления 35 фунтов на дюйм:

В целом, она была на удивление похожа на 12.Система 7: 1 с 35-фунтовым клапаном из-за передаточного отношения 13: 1 на концах рулевого колеса. Чуть более резкий вход смещен от центра из-за соотношения 16: 1, но почти такой же кроссовер на руках. Ощущение централизованности было более расслабляющим из-за более медленного передаточного числа в середине диапазона входного сигнала рулевого управления.

Lee Усилитель рулевого управления Коробка 9: 1 со значением давления 35 дюймов на фунт (полностью настраиваемая коробка):

В целом ощущения резко изменились, и по сравнению с коробкой 12,7: 1 вращение колеса уменьшилось вдвое с 9: 1 коробка.В то время как бокс 12,7: 1 требовал пересечения рук, бокс 9: 1 представлял собой быстрый поворот на четверть, чтобы пересечь линию конусов. Ощущение центра - бег по шоссе - требовало значительно большего внимания и усилий, как вы могли догадаться с такой коробкой с высоким передаточным числом, как эта. Клапан давления на 35 дюймов на фунт давал такую ​​же положительную обратную связь через колесо.

Эпилог
Мы узнали несколько вещей, о которых говорилось здесь:

В конце концов, стало ясно, что клапан давления на 35 дюймов на фунт имеет огромное значение для ощущения и обратной связи при вождении.Мы обнаружили, что большинство энтузиастов производительности ничего не знают об этом. Убедитесь, что система рулевого управления работает правильно, что означает, по крайней мере, реконструкцию и, возможно, полностью новую систему для большинства. Понимание допусков, обнаруженных в этих системах - Падельфорд отметил, что допуск между корпусом и поршнем составляет примерно толщину человеческого волоса - и любая система с пятью или более годами службы, вероятно, нуждается в восстановлении. Кроме того, эта замена рулевого механизма за 99 долларов в угловом магазине автозапчастей, вероятно, не сделает вас счастливыми.

В системе рулевого управления с гидроусилителем можно найти множество возможностей для настройки. Благодаря ряду доступных передаточных чисел - от систем рулевого управления для повседневного использования на уровне водителя и уровня соревнований, вам не нужно придерживаться единого размера, подходящего для всей науки о гидроусилителе руля.

Наше тестирование выявило широкий спектр вариантов рулевого управления с гидроусилителем, доступных для владельцев классических рулевых колонок и насосов Saginaw. Используя дополнительные передаточные числа и клапаны для регулировки внутренней точки рычага, мы изменили скорость вращения колеса, а также обратную связь, передаваемую водителю.Благодаря дополнительным элементам поддержки, включенным в нашу систему рулевого управления Lee, мы создали пуленепробиваемую систему, которая прослужит годы. CHP

Посмотреть все 25 фотографий Хотите верьте, хотите нет, но ваша система рулевого управления с гидроусилителем имеет одни из самых жестких допусков между движущимися частями любого компонента, находящегося под вашим капотом. Когда они начинают пачкаться и выглядят вот так, не ожидайте, что они будут работать должным образом. Посмотрите все 25 фотографий, которые указывают на недостаточное внимание к рулевому механизму. Простые вещи, например, убедиться, что рулевой рычаг не упадет, - хорошая идея.Как вы можете видеть, мы собирались пойти на «свободный ход». См. Все 25 фотографий Классический рулевой механизм Saginaw, который использовался GM с 1965 по 1979 год, представляет собой сильно оклеветанную, но высокопроизводительную систему рулевого управления. Как и в случае со многими автомобилями, такими как наш Chevy, поддержание их в хорошем состоянии и чистота жидкости обеспечат не только годы службы, но и некоторые удивительные характеристики. Смотрите все 25 фотографий. Chevelle) принадлежит высокопоставленному техническому редактору и хорошему парню Джеффу Смиту.Он был не только достаточно любезен, чтобы позволить нам использовать его машину, но и послужил «подковой» для дневных тестов. Смотрите все 25 фотографий Рядом с Джеффом (справа) сидит владелец Lee Power Steering Аллан Паделфорд, который организовал испытание в Уиллоу-Спрингс. Raceway на их трассе Balcony. Когда несколько лет назад Lee's собирался закрыть свои двери, Падельфорд приобрел акции и тесно сотрудничал с владельцем-основателем, чтобы изучить и перезапустить классическую линейку рулевого управления с гидроусилителем. См. Все 25 фотографий Lee's предлагает широкий выбор деталей рулевого управления для автомобилей и автомобилей. грузовые автомобили.Для нашего теста мы заменили оригинальный насос гидроусилителя рулевого управления на блок Ли. Этот выкачивает 1450 фунтов на квадратный дюйм, что, по словам Паделфорда, идеально подходит для этого уличного / спортивного применения. См. Все 25 фотографий. Мы обнаружили, что немногие люди когда-либо видели внутреннюю часть системы рулевого управления с гидроусилителем Saginaw, и еще меньше людей действительно понимали, что подразумевается под этим термином. Рулевое управление с «рециркуляцией шариков». Ну вот. Входной вал имеет канавку в стиле «парикмахерской», вырезанную на внешней стороне. Шариковые подшипники движутся в этой канавке и перемещают поршень, окружающий вал, вверх и вниз в зависимости от направления вашего поворота.Технический совет: если ваше рулевое управление болтается, вероятно, изношены шарикоподшипники и / или канавка на валу. См. Все 25 фотографий. Когда коробка поставляется как новая, это все, что вы увидите на первичном валу. Именно в этот момент соединяется тряпочный шарнир и рулевая колонка. Желтая метка обозначает центральную точку - критический фактор, который должен быть выровнен при установке коробки. См. Все 25 фотографий Как показано здесь, Lee’s делает аналогичную метку на выходном валу. Это подтверждает, что вы устанавливаете рулевой рычаг по центру, чтобы он одинаково хорошо поворачивался влево и вправо.Посмотреть все 25 фото. При правильном присоединении тряпичного соединения головка болта в соединении будет направлена ​​прямо вверх. Учтите, что рулевое колесо может быть не отцентрировано, даже если рулевой механизм и ветошь находятся на одной линии. Этот шаг должен быть отрегулирован мастерской центровки - как рулевого колеса, так и компонентов рулевого управления. См. Все 25 фотографий Полная система рулевого управления Lee с усилителем рулевого управления включает в себя этот круто выглядящий алюминиевый резервуар, который гарантирует, что у вас никогда не заканчивается жидкость, и обеспечивает дополнительную охлаждающую жидкость для система для повышения эффективности.Посмотреть все 25 фотографий На стороне высокого давления насосной системы Lee’s использует эти специальные фитинги, которые предотвращают сдувание шлангов даже при вождении с высокими нагрузками. Мы их протестировали; вам придется отрезать шланг, прежде чем этот фитинг отпустит. Смотрите все 25 фотографий. Помимо резервуара, Lee’s рекомендует встроенный фильтр, который будет поддерживать чистоту жидкости. Это привлекательное и функциональное дополнение, способное отфильтровывать 10-микронные биты. Внутренний фильтр можно менять по мере необходимости: каждые несколько месяцев для внедорожных условий и каждые два года для эффективных уличных применений.Посмотреть все 25 фото Шланги проложены таким образом, что обеспечивает чистую установку. На стороне высокого давления они используют разрывную трубку 2600 фунтов на квадратный дюйм, а на обратной стороне - 250 фунтов на квадратный дюйм. См. Все 25 фотографий Все фитинги имеют чистые, герметичные соединения. Обратите внимание на прокладку линий до нового рулевого механизма с гидроусилителем. См. Все 25 фотографий Lee's производит свою собственную специальную жидкость для гидроусилителя руля и не рекомендует стандартные жидкости для каких-либо компонентов. См. Все 25 фотографий. была установлена, вам необходимо выполнить цикл системы, чтобы удалить пузырьки в линиях и резервуаре.Чтобы полностью заполнить систему жидкостью, потребовалось несколько минут, чтобы вручную повернуть колеса влево и вправо снаружи автомобиля. Часто проверяйте резервуар в течение этого времени, чтобы убедиться, что он не высыхает и в нем больше нет пузырьков. См. Все 25 фотографий После того, как мы наполнили и запустили систему, мы постарались протестировать коробку и убедиться, что в ней не осталось воздуха. система, прежде чем мы отправились на трассу. Здесь Джефф проверяет систему на плавность вращения без этого ужасного «крика» с низким уровнем жидкости, который может исходить от нехватки жидкости.Посмотреть все 25 фотографий Наш тестовый маршрут включал серию из семи конусов в линию, составляющих трассу для слалома, и большую подметальную машину, которая проверяла бы непрерывное поведение системы на поворотах. См. Все 25 фотографий С нашим новым насосом, резервуаром и фильтром на своих местах, Наш тест включал опробование оригинальной коробки 12,7: 1 с клапаном 25 дюймов на фунт и трех других коробок. Чтобы произвести четыре замены подряд, чтобы обеспечить возможность повторного тестирования, мы привлекли Адама Джеффриса из Ли для внесения изменений. В то время как первая занимала около 20 минут, последующие замены занимали около пяти минут каждая.Посмотреть все 25 фотографий В то время как мы были почти уверены, что коробка передач с передаточным отношением 12,7: 1 будет работать, коробка с переменным передаточным числом 16: 1 с передаточным числом 13: 1 в точке фиксации стала приятным сюрпризом. Он был очень похож на коробку 12,7: 1 по большей части с более легким ощущением от вождения по центру для круизов по шоссе, когда второстепенные усилия были менее необходимы. См. Все 25 фотографий Трасса для слалома была отличным способом проверить разницу между передаточными числами. С коробкой передаточного числа 12,7: 1 прорезание конусов требовало значительного усилия рулевого управления, когда колесо приходилось подавать более чем на пол-оборота, чтобы пройти курс.Переход к клапану на 35 дюймов в секунду существенно повлиял на ощущения и обратную связь с водителем из-за уменьшенного усилителя мощности. См. Все 25 фотографий. Взгляните на настраиваемую рулевую коробку Lee 9: 1. Созданный в первую очередь для гонок, это сверхбыстрая и довольно дорогая (по сравнению с другими коробками, которые мы тестировали) коробка, которая отлично подходит для автокросса, но требует значительного внимания при движении по шоссе из-за ее быстрой чувствительности. При тестировании коробки 9: 1 с клапаном на 35 дюймов на фунт, это было выражение Джеффа.При тестировании с коробкой 12,7: 1, от упора до упора, для коробки 9: 1 требовалось примерно вдвое меньше поворота, чем для всех других коробок.

Признаки неисправности или неисправности рулевой рейки / коробки передач

Система рулевого управления, используемая во многих современных автомобилях, представляет собой реечную систему рулевого управления. Рейка и шестерня состоят из нескольких компонентов, включая универсальные шарниры, главный и промежуточный валы, а в центре находится рулевая рейка или коробка передач. Именно этот центральный блок получает данные от водителя через рулевое колесо и рулевую колонку и посылает механический сигнал рулевым тягам и рулевым валам для выполнения плавных и эффективных поворотов влево и вправо.Однако время от времени рулевая рейка или коробка передач изнашиваются. Быстрое и эффективное обслуживание по ремонту этого важного компонента может означать разницу между незначительными неудобствами и капитальным ремонтом.

Рулевая рейка - это, по сути, сердце системы рулевого управления. Когда он полностью изнашивается или ломается, способность управлять автомобилем оказывается под угрозой. Если это происходит во время вождения, это может быть очень опасно. Именно по этим (и многим другим) причинам внимание к предупреждающим признакам неисправной или неисправной рулевой рейки или коробки передач может сэкономить вам деньги, время и снизить вероятность аварии.

Вот несколько симптомов или предупреждающих знаков, которые предупреждают вас о потенциальной проблеме, связанной с вашей рулевой рейкой.

1. Очень тугое рулевое колесо

Современные реечные системы рулевого управления поддерживаются гидроусилителем рулевого управления, в котором используется гидравлическое давление, что позволяет легко и быстро управлять рулевым колесом. Когда рулевое колесо кажется туго затянутым или его труднее поворачивать, чем обычно, обычно это происходит из-за того, что рулевая рейка или коробка передач нагреваются сильнее, или из-за потери гидравлического давления в блоке рулевого управления с гидроусилителем.В любом случае, это проблема, которая никуда не исчезнет, ​​и ее следует как можно скорее осмотреть сертифицированный механик ASE. Иногда это так же просто, как добавление большего количества жидкости для гидроусилителя руля или небольшая регулировка, которая может решить эту проблему и продлить срок службы вашей рулевой рейки.

2. Утечка жидкости гидроусилителя руля

Как отмечалось выше, иногда на жесткое рулевое управление указывает жидкость для рулевого управления с низким усилителем. Однако, поскольку рулевой механизм имеет гидравлический привод, уровень жидкости не снизится, если где-то в системе не будет утечки.Как только вы начинаете утечку жидкости гидроусилителя руля, это означает, что имеется неплотный фитинг, сломанная прокладка или другая механическая проблема, вызывающая утечку, которую необходимо устранить как можно скорее. Несоблюдение этого правила приведет к перегреву рулевой рейки или коробки передач, что может привести к поломке шестерен и других компонентов, что может привести к аварии.

Утечку жидкости для рулевого управления можно отличить от других жидкостей по запаху (обычно по запаху горящего масла). Он также обычно красного или розового цвета и будет капать с задней части вашего мотора.Если вы обнаружите этот тип жидкости под автомобилем, как можно скорее обратитесь к механику, чтобы проверить утечку и устранить ее, прежде чем утечка вызовет дополнительные повреждения.

3. Скрежет при рулевом управлении

Неисправная или неисправная коробка передач обычно вызвана отсутствием надлежащей смазки и обслуживания. Избыточное тепло вызывает контакт металла с металлом и, таким образом, создает громкий скрежет при повороте влево или вправо. Вы действительно можете заметить этот звук, если вы одновременно поворачиваете и наезжаете на кочку, например, когда вы выезжаете на подъездную дорожку.Если вы заметили скрежет при повороте влево или вправо, обратитесь к механику, чтобы он быстро диагностировал и при необходимости заменил редуктор рулевого управления.

4. Запах горящего масла

Менее распространенным признаком повреждения рулевой рейки или коробки передач является запах горящего масла. Поскольку сама жидкость гидроусилителя пахнет горелым маслом, сильный запах горелого масла будет присутствовать, когда коробка передач горячего рулевого управления. В этом случае немедленно остановите автомобиль, найдите безопасное место для парковки и как можно скорее вызовите механика.Продолжение движения при перегреве рулевого механизма может привести к пожару и серьезным повреждениям.

Рулевая рейка или коробка передач являются важным компонентом, жизненно важным для плавного рулевого управления любого транспортного средства, использующего реечную систему рулевого управления. Если вы заметили какие-либо из вышеперечисленных симптомов или предупреждающих знаков, как можно скорее обратитесь к местному сертифицированному механику ASE, чтобы он диагностировал и устранял любые причиненные повреждения.

Ищете жидкость для гидроусилителя руля?

Посмотрите десятки отличных вариантов прямо здесь

купить сейчас
Autoblog может получать долю от покупок, сделанных по ссылкам на этой странице.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *