Диагностирование и то рулевого управления автомобиля

Масло в редукторе

Чтобы уменьшить трение внутренних элементов рулевой колонки, в механизм заливают трансмиссионное масло GL-4, GL-5 с классом вязкости SAE75W90, SAE80W90 или SAE85W90. По старинке для рассматриваемого узла многие автовладельцы используют масло ТАД-17. Заправочный объём редуктора на ВАЗ 2107 равен 0,215 л.

Проверка уровня масла

Чтобы избежать преждевременного выхода из строя деталей механизма, периодически необходимо проверять уровень масла и производить его замену

Стоит принять во внимание, что жидкость из редуктора хоть и медленно, но подтекает, причём утечка происходит независимо от того, новая установлена колонка или старая. Проверку уровня выполняют следующим образом:

1. Ключом на 8 откручивают пробку заливного отверстия.

Как заменить масло в редукторе

Что касается замены масла в рулевом устройстве, то эту процедуру следует проводить раз в полтора года. Если было принято решение о замене смазки, нужно знать, как выполнить процедуру. Помимо новой смазочной жидкости понадобятся два шприца как можно большего объёма (приобретаются в аптеке) и небольшой кусочек шланга для омывателя. Процедура проводится в следующем порядке:

Какое давление в гидроусилителе

Проверяете давление гидроусилителя руля, которое развивает насосом при поставленном в среднее положение рулевом колесе, таким образом, при отсутствии какого либо воздействия на него, уровень давления должен быть 5-7 бар.

Я когда-то давным-давно писал о рулевых стуках. Теперь снова подниму старую тему, а именно о специфических стуках рулевых систем с ГУР. Сперва маленькое лирически-теоретическое отступление. Все системы ГУР это по сути вариации следящего гидропривода. Но для обеспечения некоторого уровня обратной связи на руль его чувствительность ограничена. В любом случае, все они имеют золотниковое устройство. В реечном рулевом это торсион, в редукторе это золотник приводимый хвостом шариковой гайки. Золотниковое устройство всегда нарушает жесткость зацепления в рулевом механизме и может быть причиной стуков. В нормальных условиях, когда колесо ловит неровность и возникает усилие на руль, сперва это усилие открывает золотник, давление масла в соответствующей камере возрастает и гидросистема компенсирует усилие. Это повышает комфорт и снижает отдачу от неровностей на руль. Но если же усилие очень сильное, или давление масла недостаточное, золотник открывается полностью и удар все же доходит на руль.

Принцип работы

Рассмотрим различные режимы работы ГУРа при повороте колес:

• колеса установлены прямо, машина стоит на месте – в этом случае ГУР не работает, а жидкость в нем просто перекачивается между элементами системы;
• начинается вращение рулевым колесом – крутящий момент от руля передается на вал распределителя, а затем переходит на торсион. Последний начинает закручиваться. При этом из-за силы трения поворотный золотник не вращается. Вал распределителя открывает канал для поступления жидкости в одну из полостей ГУРа. Масло давит на поршень, что приводит к перемещению рулевой рейки и, соответственно, повороту колес;
• рулевое колесо не вращается, но его удерживают в повернутом положении – рулевая рейка перемещается и вращает поворотный золотник. Последний выравнивается относительно вала распределителя. Сам распределитель устанавливается в нейтральное положение. Жидкость просто циркулирует в системе и не совершает никакой работы;
• руль выкручен в крайнее положение и водитель его удерживает в нем – самый тяжелый для ГУРа режим. В этом случае циркуляция жидкости сконцентрирована внутри насоса, при этом распределитель не может вернуться в нейтраль. Возникает характерный гул.

Устройство рулевого управления

Рассмотрим устройство рулевого управления колесных машин с управляемыми колесами. Конструктивно рулевое управление состоит из:

• рулевого механизма;
• усилителя;
• рулевого привода.

Компоновка рулевого управления грузового автомобиля с управляемыми колесами первой оси (КамАЗ, МАЗ) показана на рисунке. Использование регулируемых рулевых колонок позволяет менять угол наклона ступенчато, как правило, с шагом 5° в пределах до 40°. Рулевое управление с передними управляемыми колесами применяется у двух- и трехосных автомобилей. Компоновка и конструкция рулевого управления сравнительно просты и принципиально могут быть сведены к схемам, приведенным на рисунке.

На четырехосных автомобилях чаще всего устанавливают рулевое управление с поворотом колес первой и второй осей, первой и четвертой, либо всех осей.

Для многоосных (шестиосных) шасси большой грузоподъемности используют рулевое управление с поворотом колес первых трех осей (в последних схемах для повышения маневренности применяют поворотные колеса самоустанавливающегося типа на шестой оси). При прямолинейном движении автомобиля самоустанавливающиеся колеса, связанные друг с другом приводом, блокируются специальным устройством. При движении в повороте с повышенной кривизной траектории эти колеса разблокируются и свободно поворачиваются в режиме слежения.

Основные типы приводов и рулевых механизмов

Рулевой механизм.

предназначен для поворота управляемых колес с небольшим усилием на рулевом колесе. Что достигается за счет увеличения передаточного числа рулевого механизма. Однако передаточное число ограничивается количеством оборотов рулевого колеса. Если выбрать передаточное число с количеством оборотов рулевого колеса больше 2-3, то существенно увеличивается время поворотаавтомобиля, что является недопустимым в условиях движения. В следствии этого производят огрничение передаточного числа в рулевых механизмах в пределах 20-30, а для уменьшения усилия на рулевом колесе в рулевой механизм или привод встраивают усилитель.

Ограничение передаточного числа рулевого механизма также связано со свойством обратимости (способностью передавать обратное вращение через механизм на рулевое колесо). При больших передаточных числах увеличивается трение в зацеплениях механизма, свойство обратимости пропадает и самовозврат управляемых колес после поворота в прямолинейное положение оказывается невозможным.

Рулевые механизмы в зависимости от типа рулевой передачи разделяют на:

• • червячные,
• • винтовые,

• шестеренчатые.

Рулевой механизм с передачей типа червяк — ролик имеет в качестве ведущего звена червяк, который закреплен на рулевом валу, а ролик установлен на роликовом подшипнике на одном валу с сошкой. Для полного зацепление при большом угле поворота червяка, нарезку червяка выполняют по дуге окружности — глобоиде. Такой червяк называют глобоидным.

В винтовом механизме вращение винта, связанного с рулевым валом, передается гайке, заканчивающейся рейкой, зацепленной с зубчатым сектором, а сектор установлен на одном валу с сошкой. Данный рулевой механизм образован рулевой передачей типа винт-гайка-сектор.

В шестеренчатых рулевых механизмах рулевая передача образуется цилиндрическими или коническими шестернями, к ним же относят передачу типа шестерня-рейка. В последних цилиндрическая шестерня связана с рулевым валом, а рейка, зацепленная с зубьями шестерни, выполняет роль поперечной тяги. Реечные передачи и передачи типа червяк-ролик преимущественно применяют на легковых автомобилях, так как обеспечивают сравнительно небольшое передаточное число.

Рулевой привод.

Конструкции рулевого привода различают по расположению рычагов и тяг, составляющих рулевую трапецию, по отношению к передней оси. Если рулевая трапеция находится впереди передней оси, то конструкция рулевого привода называется передней рулевой трапецией, при заднем расположении — задней трапецией. Большое влияние на конструктивное исполнение и схему рулевой трапеции оказывает конструкция подвески передних колес.

При зависимой подвеске рулевой привод имеет более простую конструкцию, так как состоит из минимума деталей. Поперечная рулевая тяга в этом случае сделана цельной, а сошка качается в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля. Можно сделать привод и с сошкой, качающейся в плоскости, параллельной переднему мосту. В следствии этого продольная тяга будет отсутствовать, а усилие от сошки передается прямо на две поперечные тяги, связанные с цапфами колес.

При независимой подвеске передних колес схема рулевого привода конструктивно сложнее. В данном случае появляются дополнительные детали привода, которых нет в схеме с зависимой подвеской колес. Изменяется конструкция поперечной рулевой тяги. Она сделана расчлененной, состоящей из трех частей: основной поперечной тяги 4 и двух боковых тяг — левой и правой. Для опоры основной тяги служит маятниковый рычаг, который по форме и размерам соответствует сошке . Соединение боковых поперечных тяг с поворотными рычагами цапф и с основной поперечной тягой выполнено с помощью шарниров, которые допускают независимые перемещения колес в вертикальной плоскости. Рассмотренная схема рулевого привода применяется главным образом на легковых автомобилях.

Рулевой привод, являясь частью рулевого управления автомобиля, обеспечивает не только возможность поворота управляемых колес, но и допускает колебания колес при наезде ими на неровности дороги. При этом детали привода получают относительные перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях и на повороте передают усилия, поворачивающие колеса. Соединение деталей при любой схеме привода производят с помощью шарниров шаровых либо цилиндрических.

Проверка снятой рулевой рейки при покупке

В конструкции рулевого управления современных автомобилей в большинстве случаев используется рулевая рейка. И действительно этот узел показал себя намного лучше и практичнее нежели его предыдущие аналоги, управляемость автомобиля с внедрением реечного механизма стала гораздо чётче, а руль стал более информативным.

Несмотря на удобство, слабым местом рейки рулевого управления, до сих пор считается её надёжность. Эксплуатация автомобиля в условиях плохих дорог и отсутствия ровного асфальтового покрытия, может привести к выходу механизма из строя уже на пробеге в 30-40 тысяч.

Стоимость покупки нового узла во многих случаях составляет, порядка четверти стоимости нового автомобиля, а ремонт рейки, процесс дорогой и часто не эффективный. В данной ситуации многие автомобилист ищут выход в покупке контрактной рейки, но кто то скажет что это кот в мешке и только выброшенные на ветер деньги, а кто то наоборот видит в этом удачную инвестиций и экономию личных средств.

Так давайте попробуем разобраться

Ремонт рулевой рейки-

процесс весьма сложный и требует точного соблюдения технологии установленной заводом изготовителем, проведение дефектовки на профессиональном оборудовании, определение степени износа и диагностики. В большинстве случаев переборка рейки частично снижает стук, устраняет течь жидкости ГУР и ни чего более…ни одна контора по ремонту реек, не будет менять вам валы с образовавшейся большой выработкой и люфтами на них. Все сводится к замене пыльников, сальников, подшипника и втулки валов. Вроде как эффект есть а дальше думайте сами…

Покупка китайского аналога-

кто то предпочитает искать выгоду в дешёвых не оригинальных запчастях и по праву иногда это верное решение, но только не в случае с рулевым управлением, качество дешёвых деталей всегда хуже заводских, здесь шутить не стоит, нужно помнить и о безопасности. Дёшево не бывает качественно.

Вариант покупки контрактной рейки-

по большому счёту экономически выгодный процесс, но несёт в себе массу рисков. Гарантия на б у запчасти либо отсутствует, или её сроки ничтожно малы для того, чтобы даже понять нормальная запчасть или нет. Вероятность купить хлам всегда будет присутствовать, ведь продавцу главное продать. Для того чтобы не попасть в такую ситуацию необходимо тщательно проверить контрактную рулевую рейка перед покупкой, на предмет её исправности, работоспособности и остаточного ресурса. Тут как в пословице : « не зная броду не суйся в воду ». Не можете проверить техническое состояние запчасти, то лучше даже не берите.

Способы проверки снятой б у рулевой рейки:

1. Визуальный осмотр Возьмите рейку в руки и внимательно осмотрите её корпус. На нем не должно быть трещин, вмятины, следов от сварки. На конструкциях некоторых рулевых реек допускается небольшое запотевание масла, но все же если имеется выбор, лучше от подобной запчасти отказаться.

2. Проверка износа подшипника вала рулевой колонки- это подшипник который установлен сверху рулевой рейки и идёт непосредственно к нулевому колесу. При езде по городу и частому вращению рулём он выходит из строя первым делом. Не большой люфт допускается для б у запчасти, при люфте более 1.5 мм., от рейки лучше отказаться.

3. Проверка люфта во втулках- втулки рулевой рейки служат опорой рабочего вала и служат подшипником скольжения. Установлены они по краям рулевой рейки в местах выхода вала и крепления рулевых тяг. Возьмите рукой за один из концов вала рулевого механизма и лёгкими пошатыванием в стороны проверьте износ втулки на предмет люфта. По мимо этого осмотрите сальники которые установленных в торцевой части рейки. Операцию необходимо проводить как с левой так и с правой стороны, люфта быть не должно.

4. Проверка поршня гидроусилителя- прокрутите вал рулевой рулевого колёса в правую и в левую сторону поочередно, при этом закройте пальцем 2 отверстия идущие к трубопроводам системы ГУР. При поворачивании вала у исправной рейки одно отверстие будет засасывать воздух а другое выдувать.

5. Проверка валов на предмет износа- в шестернях механизма как и в любых других редакторах образуется выработка. Зубья становятся тоньше и между ними образуются зазоры. Проверить это не сложно- зафиксируйте неподвижно вал на выходе к рулевой тяге, и начните вращать вал рулевой колонки, если крутящий момент передаётся сразу, значит механизм в отличном состоянии, в случае если присутствует «провал», значит механизм имеет износ. Допустимый люфт в рулевом колесе составляет в среднем не более 10 градусов вращения.

Рулевой механизм

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

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

«шестерня-рейка»

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

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

Зачастую на авто применяются механизмы «шестерня-рейка» с фиксированным передаточным числом, то есть диапазон поворота рулевого колеса для изменения угла колес одинаков при всех их положениях. Для примера, предположим, что для поворота колес на угол 15° необходимо сделать 1 полный оборот руля

Так вот, неважно, в каком положении находятся управляемые колеса (крайнее, прямолинейное), для поворота на указанный угол придется сделать 1 оборот

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

Рейка с переменным передаточным числом

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

«червяк-ролик»

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

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

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

Червячный рулевой механизм

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

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

Винтовой тип

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

Винтовой рулевой механизм

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

Принцип работы

Принцип действия рулевого управления достаточно прост и базируется на правилах работы рычагов и передаточных механизмов. Рулевое колесо крепится на верхнюю часть вала и жестко закрепляется на нем.  На нижней части вала так же жестко закрепляется шестерня. В результате вращение руля усилие и угол поворота точно передается на нижнюю часть вала, заставляя таким же образом проворачиваться и шестерню.

Шестерня через пазы, соответствующие ее зубцам, соединена с металлической рулевой рейкой. Поэтому данные механизмы рулевого управления называются реечными. С помощью болтов или резьбового соединения на рейке закрепляются рулевые тяги, представляющие собой прочные цельнометаллические валы.

На тяги наворачивается важнейший элемент, от которого зависит работа рулевого управления автомобиля – рулевые наконечники. В них установлены рулевые пальцы, которые вставляются в рычаги поворотных кулаков, закрепляясь гайкой.

В поворотные кулаки вставляются колесные ступицы, тормозные диски и управляющие колеса автомобиля. Таким образом, усилие от руля через систему рычагов передается для их поворота на нужный угол.

Особенности конструкции, обеспечивающие долговечность и безопасность работы

Чтобы исключить попадание влаги и грязи, механизм рулевой рейки и шестерни закрывается кожухом. Это позволяет избежать неисправности рулевого управления, связанной с преждевременным износом этого узла, который подвергается повышенным нагрузкам. Для его герметизации дополнительно устанавливают резиновые пыльники. Чтобы облегчить управление автомобилем, на рулевой механизм дополнительно может ставиться гидравлический или электрический усилитель.

Важная деталь системы управления — рулевой наконечник, состоящий из рулевого пальца, укрепленного между верхним и нижним вкладышем. Чтобы они обжимали палец, в верхней части наконечника устанавливается пружина и конструкция плотно затягивается. Для защиты от пыли и влаги на наконечник устанавливают резиновый пыльник.

Сам палец затягивается в рычаг поворотного кулака специальной корончатой гайкой, чтобы она была зафиксирована на пальце. Гайка сначала затягивается, потом одна из прорезей короны совмещается с отверстием на пальце и шплинтуется. В некоторых моделях вместо этой системы используются самоконтрящиеся гайки.

Такая конструкция позволяет передавать усилие с рулевого колеса на механизм синхронно. Но в результате эксплуатации, сильных динамических ударов и стандартного износа, вкладыши разбиваются пальцем, и появляется люфт рулевого управления. Это приводит к тому, что усилие с рулевого колеса передается с запаздыванием, не синхронно.

При длительной эксплуатации это явление проявляется на обоих наконечниках и реечном соединении, это называется суммарный люфт в рулевом управлении. Определить его можно по величине свободного хода руля, когда он поворачивается, а усилие на управляющие колеса не передается. Большой суммарный люфт говорит о сильном износе рулевого управления и необходимости его ремонта.

Важным моментом ухода за рулевым управлением является отслеживание цельности резиновых пыльников. Попадание пыли и грязи в защищаемые ними элементы приводит к их быстрому износу. Их своевременная замена позволяет избежать дорогостоящего ремонта.

В автомобилях рулевой вал не является цельной конструкцией, он состоит из трех частей – вал рулевого колеса, рулевого механизма и карданной передачи. Такая конструкция позволяет регулировать руль по высоте. Для фиксации настроек используется специальный фиксатор.

Усилитель

Сейчас практически на всех автомобилях применяется усилитель рулевого управления. Он служит для уменьшения усилий, что необходимы для поворота передних колес. Данный элемент позволяет обеспечить высокую точность и быстродействие рулевого управления. На данный момент различают несколько типов усилителей:

• Гидравлический.
• Электрический.

Первый тип является более популярным. Устанавливается как на легковые автомобили, так и на грузовики. В устройстве усилителя имеется насос, который создает определенное давление в гидравлической системе. В зависимости от стороны поворота руля, эта жидкость давит на первый либо второй контур рейки. Таким образом, снижается усилие, что требуется приложить для поворота. Среди преимуществ гидравлической системы стоит отметить высокую надежность. Усилитель редко выходит из строя. Однако, поскольку механизм насоса приводится в действие от коленвала, забирается часть мощности от ДВС. Хотя на современных двигателях это вовсе незаметно.

Электрический усилитель состоит из отдельного двигателя. Крутящий момент от него передается на сам вал рулевого колеса. Конструкция применяется только на легковых автомобилях, так как не рассчитана на большие усилия.

ЭУР оборудован отдельной электроникой, которая и управляет данным двигателем. Иногда усилитель доукомплектовывается адаптивными системами, которые направлены на увеличение безопасности при движении по полосе.

Среди инновационных решений стоит отметить систему динамического управления от «Ауди». Здесь передаточное число изменяется в зависимости от текущей скорости автомобиля. Таким образом, на высоких скоростях руль жесткий и сбитый, а при парковке он становится легким. Передаточное число изменяется при помощи сдвоенного планетарного редуктора, который добавлен в вал. Корпус его может проворачиваться в зависимости от скорости автомобиля.

Регулировка рулевой колонки

К регулировочным работам рулевого редуктора на ВАЗ 2107 прибегают в том случае, когда руль стал туго вращаться, при вращении появились заедания либо при перемещении рулевого вала по оси при прямо расположенных колёсах.

Чтобы выполнить регулировку рулевой колонки, потребуется помощник, а также ключ на 19 и плоская отвёртка. Процедура проводится в такой последовательности:

1. Машину устанавливают на ровной горизонтальной поверхности с прямолинейно расположенными передними колёсами.
2. Открывают капот, очищают рулевой редуктор от загрязнения. Винт регулировки находится сверху крышки картера и защищён пластиковой пробкой, которую поддевают отвёрткой и снимают.

Устройство гидроусилителя — почему руль крутится легко

Одним из важных изобретений, обеспечивающих качественное управление транспортным средством, есть гидроусилитель руля (ГУР). Думаю, для водителей со стажем не секрет, что управление автомобилем часто бывает довольно утомительным занятием, особенно если при резком изменении траектории движения, приходится прикладывать немалые усилия для поворота рулевого колеса. Именно необходимость снижения такого усилия и привела к появлению неких «помощников» водителя, роль которых и выполняют гидроусилители. ГУР не только обеспечивает комфорт передвижения, но и в значительной мере повышает уровень безопасности: во-первых, повышается вероятность ухода от столкновения, а во-вторых, даже при разрыве передней шины, гидроусилитель поможет сохранить контроль над автомобилем.

Далее, когда рулевое колесо занимает прямолинейное положение, золотник возвращается в нейтральное положение, а магистраль снова открывается для слива жидкости. Если руль продолжает пребывать в неподвижном состоянии, золотник находится в среднем положении, удерживаясь в нем при помощи центрирующих пружин. Конструкция распределителя позволяет рабочей жидкости свободно перемещаться из нагнетательной магистрали в сливную, при чем, насос работает только на прокачку жидкости, а не на поворот колес. Таким образом, происходит реализация кинематического следящего действия гидроусилителя руля, которое выражается в повороте колес на тот угол, который задается водителем при вращении рулевого колеса.

Гидроусилитель как работает

Реализуется с помощью насоса, для приведения в движение которого используется ремень гидроусилителя руля. Есть разные типы насосов. Среди них в последнее время появились электрические. Обороты такого насоса изменяются в зависимости от скорости движения автомобиля. Ремень гидроусилителя руля обеспечивает жёсткую кинематическую связь с двигателем. Производительность насоса зависит от частоты вращения коленчатого вала. От насоса к распределителю подходит шланг гидроусилителя руля высокого давления. От распределителя в бачок подходит трубка, по которой поступает масло с низким давлением.

Гидроусилитель руля является средством, обеспечивающим комфорт в автомобиле. Однако, у него есть не только плюсы, но и минусы. Знать принцип работы гидроусилителя руля, значит, иметь возможность точно определить неисправности, возникающие при работе. Кроме этого, своевременное обслуживание продлит срок службы.

Требования к системе рулевого управления

Система рулевого управления преобразует соз­даваемые водителем вращательные движения рулевого колеса в изменение угла поворота управляемых колес автомобиля. Конструкция и схема системы призваны обеспечить удобное и безопасное рулевое управление автомобиля во всех ситуациях и на всех скоростях. Вся си­стема рулевого управления, от рулевого колеса и до управляемых колес, должна в этих целях обладать следующими свойствами.

Передача инициируемых водителем руля­щих движений на рулевом колесе без люфта особенно важна при движении по прямой. Это гарантирует безопасное, неутомительное для водителя управление автомобилем, пре­жде всего на средних и высоких скоростях.

Поэтому рулевой механизм должен быть очень жестким. Это необходимо для обеспе­чения точной управляемости и преодоления отклонения от заданного угла поворота ру­левого колеса под действием изменяющихся возвратных сил, возникающих, например, при изменении бокового ускорения.

Слабое трение в рулевом механизме по­зволяет водителю получать через реактивные силы тактильную обратную связь, дающую информацию о коэффициенте сцепления между дорогой и шинами. Слабое трение также помогает колесам выровняться для движения по прямой. В системах рулевого управления с мускульной энергией слабое трение обеспечивает небольшие движущие силы. В системах рулевого управления с усилителем оно повышает эффективность управления.

Кинематические параметры рулевого управления и конструкция управляемой оси автомобиля должны быть такими, чтобы во­дитель мог чувствовать величину сцепления между шинами и дорогой.

Требования к рулевому управлению

Требованиями к функционированию системы рулевого управления являются:

Легкое, безопасное рулевое управление автомобилем. Сюда, к примеру, относится тенденция рулевого управления автоматиче­ски возвращаться в положение прямолиней­ного движения при отпускании руля.

Максимально возможное демпфирование колебаний, передаваемых от колес автомо­биля на рулевое колесо при движении по не­ровным дорогам. Но этот процесс не должен приводить к потере обратной связи в рулевом управлении.

Для обеспечения чистого качения колес и, соответственно, предотвращения их из­быточного износа вся рулевая кинематика должна удовлетворять условию Аккермана. Это означает, что оси управляемых колес должны пересекаться в одной точке с осью задних колес (рис. «Условие Аккермана» ).

Достаточно жесткая схема всех компонен­тов рулевого механизма означает, что даже малые инициируемые водителем рулевые движения преобразуются в изменение на­правления управляемых колес, обеспечивая безопасную и точную управляемость авто­мобиля.

Угол поворота рулевого колеса от упора до упора по соображениям комфорта дол­жен быть как можно меньше при парковке и движении с небольшой скоростью. Однако на средних и высоких скоростях рулевое управ­ление не должно быть столь чувствительным.

Требования законодательства, предъявляемые к системам рулевого управления автомобилей

Требования законодательства, предъявляе­мые к системам рулевого управления автомо­билей, описаны в международных правилах ECE-R79. К этим требованиям, наряду с базовыми функциональными требованиями, относятся максимально допустимые управ­ляющие силы для исправной и неисправной систем рулевого управления. Эти требования регламентируют прежде всего поведение ав­томобиля и рулевого управления при въезде на круг и выезде с круга. Для автомобилей всех категорий: после отпускания рулевого колеса при движении автомобиля по окруж­ности на скорости 10 км/ч, радиус поворота автомобиля должен увеличиться или как ми­нимум остаться тем же.

Для автомобилей категории М1 (легко­вые автомобили с числом посадочных мест до 8): когда автомобиль в тангенциальном направлении выезжает из круга с радиусом 50 м на скорости 50 км/ч, в системе рулевого управления не должно возникать никаких не­обычных вибраций. В автомобилях категорий М2, М3, N1, N2 и N3 это поведение должно демонстрироваться на скорости 40 км/ч или, если это значение не достигается, то на мак­симальной скорости.

Это поведение также предписывается в случае неисправности у автомобилей с гидро- или электроусилителем рулевого управления. У автомобилей категории М1 это должно быть возможно в случае отказа сер­вопривода рулевого управления для въезда со скоростью 10 км/ч в течение 4 секунд в круг радиусом 20 м. Управляющее усилие на рулевом колесе не должно превышать 30 даН (табл. «Нормы рабочих усилий в системе рулевого управления» ).

Рулевое управление автомобиля

Рулевое управление автомобиля предназначено для изменения траектории движения автомобиля путём поворота рулевого колеса в нужную вам сторону. В общем, если руль автомобиля повернуть вправо, то происходит работа рулевого управления, которое поворачивает колеса автомобиля тоже в правую сторону. Чем больше угол поворота руля, тем на больший угол поворачиваются управляемые колеса автомобиля в нужную нам сторону.

Главное требование которое предъявляется к рулевому управления современного автомобиля — это надежность, управляемость, информативность, отзывчивость и простота конструкции. Это означает, что если неисправно рулевое управление, то это может привести к печальным последствиям, ведь машина становится полностью неуправляемой и эксплуатация такого автомобиля запрещена. Еще основное требование — это точность управления, т.е. при повороте руля, колеса должны сразу же, а не с задержкой, поворачиваться на определенный угол, который точно соответствует углу поворота рулевого колеса.

Рулевое управление состоит из рулевого механизма и привода. На данный момент наиболее распространены следующие типы рулевых механизмов: винт-гайка, червяк-ролик и рейка-сектор. Данные механизмы относятся к механическим, но в последнее время крупнейшие производители автомашин стремятся заменить механическое рулевое управление на электронное. Т.е. не будет никаких механических тяг и приводов, будет только блок управления, который согласно изменению положения руля будет поворачивать колеса машины с помощью электромоторов. Но тут есть одно «НО», дело в том, что электронное рулевое управление также должно дублироваться механическими узлами. В случае отказа электронной части, механические узлы будут предоставлять возможность водителю дальше управлять автомобилем. Этот момент очень важен и только он в настоящее время препятствует массовому внедрению электрического усилителя рулевого управления.

Рулевое управления является одним из важнейших и ответственных систем автомобиля, от этого узла напрямую зависит безопасность дорожного движения и удобство управления. Все узлы рулевого управления должны обладать высокой прочностью, надежностью и ремонтопригодностью. На узлы рулевого управления воздействуют различные силы, в основном от управляемых колёс: при поворотах, движении по ухабам и кочкам и т.д.