Требования безопасности рулевого управление

Требования к рулевому управлению транспортных средств

О техническом состоянии рулевого управления судят по величине свободного хода рулевого колеса. От исправности рулевого управления непосредственно зависит безопасность движения. Действующими Правилами дорожного движения и Правилами техники безопасности запрещается эксплуатация автомобилей в случае:

— люфта рулевого управления свыше нормы, установленного заводом-изготовителем, или превышающего повреждения или ослабления креплении картера и рулевого механизма, повышенного люфта в шарнирных соединениях рулевых тяг, повреждения шплинтованности деталей;

— затрудненного вращения рулевого колеса; неисправности гидроусилителя рулевого управления. Повышенный люфт рулевого колеса затрудняет управление, может на неровной или неисправной дороге привести к самопроизвольному поворачиванию передних колес.

Особенно опасно попадание колеса в яму или на камень, бревно или другое препятствие. Все это приводит к тому, что водитель затрачивает больше времени для поворота передних колес и быстрее устает. Свободный ход рулевого колеса измеряют динамометром — люфтомером, установленным на рулевом колесе (рис. 7).

Он позволяет измерить величину люфта и усилие для поворота колеса, перемещаемого в свободном ходу. Стрелку люфтомера крепят на рулевой колонке, а шкалу — на ободе рулевого колеса зажимами.

Для замера свободного хода рулевого колеса, силы трения в рулевом управлении, проверки технического состояния узлов рулевого управления передние колеса автомобиля устанавливают в прямом направлении и затем за рукоятку пружинного динамометра с усилием 1 кгс рулевое колесо поворачивают влево до начала поворота передних колес, после этого рулевое колесо поворачивают вправо также до начала поворота передних колес. Показания шкалы люфтомера влево и вправо складывают. Это и будет величина свободного хода рулевого колеса.

Пример. При повороте рукоятки динамометра влево стрелка-указатель отклонилась от пулевого деления и остановилась на шкале с указанием 5°, при повороте вправо — на 6°. Сумма их (11°) будет показывать свободный ход рулевого колеса.
Величина свободного хода рулевого колеса у нормально отрегулированного рулевого управления должна быть: для автомобилей ГАЗ-53А, ГЛЗ-53Ф, ГАЗ-51А — не более 10°; ГАЗ-66 —до 10—15°; ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, ЗИЛ-157, ЗИЛ-164 — до 15°.
В исправном рулевом управлении при усилии на рукоятку пружинного динамометра 1 кгс свободный ход рулевого колеса не должен превышать 25°.

Свободный ход рулевого колеса автомобилей, оборудованных гидроусилителями, измеряют только при действующем гидроусилителе, при этом угловой свободный ход не должен превышать 15°.
Для каждой марки автомобиля заводской инструкцией по эксплуатации установлены нормативы требуемых усилий для поворота рулевого колеса. Так, усилие на рукоятке динамометра для нагруженных автомобилей марки ГАЗ с работающим двигателем должно быть 4 кгс, для ЗИЛ — 6 кгс.

При повороте рулевого колеса и разные стороны с усилием 6—10 кгс не должно быть заметной игры в шарнирных соединениях рулевого привода. Усилие для поворота вывешенных передних колес грузовых автомобилей не должно превышать 4 — 5 кгс. Тугое вращение колеса не допускается.

Величина этих усилии существенно влияет на управляемость автомобиля и физическую нагрузку водителя. Чрезмерно большие усилия на рулевом колесе затрудняют выполнение быстрых маневров, приводят к утомлению водителя, снижают его внимание, ухудшают реакцию и т. д. В то же время не отвечает требованиям обеспечения безопасности и излишне легкое управление рулевым колесом, так как в этом случае водитель плохо чувствует дорогу. Оптимальное значение максимальных усилий на ободе рулевого колеса должно быть от 2—4 до 12 кгс.

Не должен допускаться к эксплуатации автомобиль при наличии заметного люфта в сочленениях продольной рулевой тяги с сошкой и поворотным рычагом или поперечной рулевой тяге с рычагом поворотных цапф, а так же люфта сошки на ее валу и повышенного люфта на шкворневом соединении.

Увеличенные зазоры могут быть причиной вибрации передней части автомобиля и потери им устойчивости, Повышенный люфт рулевого колеса и вибрация передней части автомобиля наблюдаются при незакрепленном картере рулевого механизма. Нужно подтянуть болты или крепления картера к раме. Люфт подшипников червяка устраняют путем снятия регулировочных прокладок картера рулевого механизма (ГАЭ-53А). Зазор и зацепление ролика с червяком регулируют вращением регулировочного винта.
Изношенную втулку вала сошки, как и вал сошки с изношенными шлицами, заменяют.

Если детали шарнирных соединений тяг изношены или не закреплены, это может вызвать повышенный люфт рулевого колеса, отсоединение рулевых тяг на ходу и при вести к потере управления.

Для облегчения управления на автомобилях ГАЗ (Ш, ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, Урал-375, Урал-377 устанавливают гидравлические усилители.
Управлять рулевым колесом становится тяжело, если выключился двигатель, а автомобиль продолжает движение. То же происходит при движении накатом, когда насос гидроусилителя не действует. Неравномерное усилие в гидроусилителе может быть вызвано слабым натяжением ремня привода насоса. Длительная работа с выключенным гидроусилителем приводит к усиленному износу рулевого привода и его отказу.

Гидроусилитель может не работать в случае: отсутствия масла в системе гидроусилителя, отвертывания седла предохранительного клапана или заедания перепускного клапана насоса,

Нормативные требования к рулевому управлению

Требования к элементам рулевого управления транспортных средств регламентируются Правилами ЕЭК ООН №79. Этот документ содержит в основном конструктивные требования к данным элементам. Основные эксплуатационные требования, согласно которым и проводится проверка технического состояния рулевого управления, изложены в СТБ 1641-2006.

Суммарный люфт в рулевом управлении — это угол поворота рулевого колеса от положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в одну сторону, до положения, соответствующего началу их поворота в противоположную сторону.

Суммарный люфт в рулевом управлении в регламентированных условиях испытаний не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, а при отсутствии таких данных не должен превышать:

  • 10° для легковых автомобилей и созданных на их базе агрегатов грузовых автомобилей и автобусов
  • 20° для автобусов
  • 25° для грузовых автомобилей

Начало поворота управляемого колеса — это угол поворота управляемого колеса на (0,06 ± 0,01)°, измеряемый от положения прямолинейного движения.

При проверке суммарного люфта должны выдерживаться следующие предварительные условия:

  • шины управляемых колес должны быть чистыми и сухими
  • управляемые колеса должны находиться в нейтральном положении на сухой ровной горизонтальной асфальто- или цементо- бетонной поверхности
  • испытания автомобилей, оборудованных усилителем рулевого привода, проводятся при работающем двигателе

Значение суммарного люфта в рулевом управлении определяют по углу поворота рулевого колеса между двумя зафиксированными положениями начала поворота управляемых колес в результате двух или более измерений.

Натяжение ремня привода насоса усилителя рулевого управления и уровень рабочей жидкости в бачке должны соответствовать требованиям, установленным изготовителем транспортного средства в эксплуатационной документации.

При органолептической проверке рулевого управления проверяется выполнение следующих нормативных требований:

  • вращение рулевого колеса должно происходить без рывков и заеданий во всем диапазоне угла его поворота, неработоспособность усилителя рулевого управления (при его наличии на транспортном средстве) не допускается
  • самопроизвольный поворот рулевого колеса от нейтрального положения при неподвижном состоянии транспортного средства с усилителем рулевого управления и работающем двигателе не допускается
  • максимальный поворот рулевого колеса должен ограничиваться только устройствами, предусмотренными конструкцией транспортного средства
  • не предусмотренные конструкцией перемещения деталей и узлов рулевого управления относительно друг друга или опорной поверхности не допускаются; резьбовые соединения должны быть затянуты и зафиксированы способом, предусмотренным изготовителем транспортного средства
  • применение в рулевом механизме и рулевом приводе деталей со следами остаточной деформации, трещинами и другими дефектами не допускается

Повреждение и отсутствие деталей крепления рулевой колонки и картера рулевого механизма, а также не предусмотренное изготовителем транспортного средства в эксплуатационной документации повышение подвижности деталей рулевого привода относительно друг друга или кузова (рамы) не допускаются.

Не допускается подвижность рулевой колонки в плоскостях, проходящих через ее ось. Рулевая колонка должна надежно соединяться с сопрягаемыми деталями, не иметь повреждений. Устройство фиксации положения рулевой колонки с регулируемым положением рулевого колеса, а также устройство, предотвращающее несанкционированное использование транспортного средства, должны быть в работоспособном состоянии.

Осевое перемещение и качание плоскости рулевого колеса, качание рулевой колонки определяются путем приложения к рулевому колесу знакопеременных сил в направлении оси рулевого вала и в плоскости рулевого колеса перпендикулярно к колонке, а также знакопеременных моментов сил в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось рулевой колонки.

Другие статьи:  Жалоба в сэс анонимно

Взаимные перемещения деталей рулевого привода, крепление картера рулевого механизма и рычагов поворотных цапф определяются поворачиванием рулевого колеса относительно нейтрального положения на 40…60° в каждую сторону, а также приложением непосредственно к деталям рулевого привода знакопеременной силы.

Технические требования, предъявляемые к рулевому управлению и его параметры

Рулевое управление оказывает существенное влияние на управляемость, маневренность, устойчивость и безопасность движения автомобиля. Поэтому, кроме общих требований к конструкции автомобиля, к нему предъявляются специальные требования, в соответствии с которыми рулевое управление должно обеспечивать:

– минимальный радиус поворота для высокой маневренности автомо-биля;

– легкость управления автомобилем;

– пропорциональность между усилием на рулевом колесе и сопротив-лением повороту управляемых колес (силовое следящее действие);

– соответствие между углами поворота рулевого колеса и уп­равляемых колес (кинематическое следящее действие);

– минимальную передачу толчков и ударов на рулевое колесо от до-рожных неровностей;

– предотвращение автоколебаний (самовозбуждающихся) уп­равляемых колес вокруг осей поворота;

– минимальное влияние на стабилизацию управляемых колес;

– травмобезопасность, исключающую травмирование водителя при лю-бых столкновениях автомобиля.

Соответствие конструкции рулевого управления предъявляе­мым требованиям зависит от правильного выбора параметров ру­левого управления, рулевого механизма и рулевого привода.

Рассмотрим оценочные параметры рулевого управления в це­лом, а также оценочные параметры рулевого механизма и рулево­го привода.

Минимальный радиус поворота. Минимальным радиусом поворо­та автомобиля называется расстояние от центра поворота до оси колеи переднего наружного управляемого колеса при максимальном угле поворота колеса. Минимальный радиус поворота регламентиру­ется Правилами № 36 ЕЭК ООН, применяемыми в России.

Минимальный радиус поворота указывается в технической ха­рактеристике автомобиля. От значения этого радиуса во многом зависит маневренность автомобиля. Высокая маневренность авто­мобиля достигается выбором наибольшего угла поворота управ­ляемых колес, при котором минимальный радиус поворота по колее переднего наружного колеса равен 2. 2,5 базам автомобиля (меньшие значения для автомобилей с большой базой, а большие – для автомобилей с малой базой).

Минимальный радиус поворота автомобиля определяется экс­периментально при скорости движения автомобиля и при максимальном повороте управляемых колес.

Минимальный радиус поворота автомобиля можно определить по следующей формуле (рис. 2.3):

,

где – колея передних колес;

– максимальный угол поворота управляемых колес;

, – углы увода соответ­ственно передних и задних колес (мостов);

– база автомобиля.

Центр поворота О автомобиля находится внутри его базы на некотором расстоянии С от оси задних колес, которое можно най­ти из ∆ОБВ:

Угловое передаточное число рулевого управления. Угловым переда-точным числом рулевого управления называется отношение утла поворота рулевого колеса к углу поворота управляемых колес :

,

где ;

и – углы поворота соответственно наруж­ного и внутреннего управляемых колес.

Это передаточное число является переменным, зависит от пе­редаточных чисел рулевого механизма и рулевого привода и равно их произ-ведению:

От углового передаточного числа рулевого управления во мно­гом зависят управляемость, маневренность, устойчивость и без­опасность движения автомобиля. Угловое передаточное число час­то называют также переда-точным числом рулевого управления.

Передаточное число рулевого механизма. Передаточным числом ру-левого механизма называется отношение угла поворота рулево­го колеса к углу поворота вала рулевой сошки :

В зависимости от типа и конструкции рулевого механизма его передаточное число при повороте рулевого колеса может изме­няться или оставаться постоянным.

Рулевые механизмы большинства автомобилей имеют посто­янное передаточное число для легковых автомобилей и для грузовых автомобилей.

Рис. 2.3 – Схема поворота автомобиля: О – центр поворота; А, В – центры oсей передних и задних колес; Б – проекция центра поворота на продольную ось автомобиля; v1, v2 – векторы скоростей передних и задних колес

Для легковых автомобилей целесообразно применять рулевые механизмы с переменным передаточным числом. Такие рулевые механизмы при больших скоростях автомобиля обеспечивают вы­сокую безопасность движения, так как небольшие повороты ру­левого колеса не приводят к значительным поворотам управляе­мых колес.

Передаточное число рулевого привода. Передаточным числом рулевого привода называется отношение угла поворота вала руле­вой сошки к углу поворота управляемых колес :

Значение передаточного числа рулевого привода можно опре­делить по отношению плеч поворотного рычага поворотного ку­лака (цапфы) и рулевой сошки:

,

где и – длины соответственно поворотного рычага и сошки.

Передаточное число рулевого привода при повороте рулевого колеса не остается постоянным, а изменяется, так как изменяет­ся положение рычага и сошки. Его значение находится в пределах 0,85. 1.10.

Кинематическое передаточное число рулевого управления. Кинема-тическим передаточным числом рулевого управления назы­вается угловое передаточное число, характеризующее жесткую кинематическую связь (при абсолютно жестких элементах рулево­го управления) между углом поворота рулевого колеса и углами поворота управляемых колес:

В упругом рулевом управлении жесткая кинематическая связь нарушается вследствие деформации деталей рулевого механизма и рулевого привода. Причем при одинаковом повороте рулевого колеса по сравнению с жестким рулевым управлением управляе­мые колеса повернутся на меньший угол. В этом случае угловое передаточное число будет больше, чем кинематическое переда­точное число.

Угловое передаточное число, учитывающее упругость рулевого управления, называется динамическим передаточным числом ру­левого управления.

Динамическое передаточное чисто характеризует угловую жест­кость (податливость) рулевого управления. При малой угловой жесткости рулевое управление обладает большой податливостью, что снижает чувствительность управления автомобилем. Но в этом случае толчки и удары, воспринимаемые управляемыми колеса­ми от неровностей дороги, эффективно амортизи-руются руле­вым управлением. Однако малая угловая жесткость рулевого управления может привести к нежелательным колебаниям управляемых колес и снижению устойчивости автомобиля.

На легковых автомобилях угловая жесткость рулевого управления составляет 1,0. 3,5 . Рулевые управления грузовых автомобилей имеют большую, чем у легковых автомобилей, угло­вую жесткость.

Податливость рулевого управления определяют эксперимен­тально при закрепленных управляемых колесах. При этом заме­ряют углы поворота рулевого колеса и соответствующие им мо­менты, прилагаемые к рулевому колесу. Податливость рулевого управления можно оценивать также частотой собственных угло­вых колебаний системы, рассматриваемой в качестве одномассовой:

,

где – угловая жесткость рулевого привода;

– момент инер­ции управляемых колес.

Частота собственных угловых колебаний рулевого управления должна быть не менее 3Гц.

Силовое передаточное число рулевого управления. Силовым пе­редаточным числом рулевого управления называется отношение суммы сил сопротивления повороту управляемых колес к уси­лию на рулевом колесе :

При практических расчетах для определения силового переда­точного числа рулевого управления используют отношение мо­мента сопротивления повороту управляемых колес к моменту на рулевом колесе :

С помощью силового передаточного числа рулевого управле­ния можно оценивать легкость управления автомобилем по уси­лию на рулевом колесе, необходимому для поворота управляемых колес.

Усилие на рулевом колесе для поворота автомобиля зависит от различных факторов – свойств шин, углов установки управляе­мых колес, стабилизации управляемых колес и др.

Усилие на рулевом колесе регламентируется Правилами № 79 ЕЭК ООН, применяемыми в России.

При проектировании максимальное усилие на рулевом колесе не должно превышать 120Н, а минимальное – должно быть не менее 60Н. Ограничение минимального усилия на рулевом колесе необходимо для того, чтобы водитель чувствовал дорогу. При повороте управляемых колес на месте на асфальтобетонной поверх­ности максимальное усилие на рулевом колесе не должно превы­шать 400Н.

На легкость управления автомобилем оказывает влияние и ру­левое колесо. Диаметр рулевого колеса зависит от типа автомоби­ля и составляет 380. 425мм для легковых и грузовых автомобилей малой грузоподъемности и 440. 550мм для автобусов и других грузовых автомобилей.

Максимальный угол поворота рулевого колеса от среднего по­ложения до крайнего в каждую сторону в зависимости от типа и назначения автомобиля находится в пределах 540. 1080°, что соответствует его 1,5. 3 оборотам (меньшие значения для легковых автомобилей, а большие – для грузовых).

Силовое передаточное число рулевого привода. Силовым передаточ-ным числом рулевого привода называется отношение мо­мента сопротив-ления повороту управляемых колес к моменту на валу рулевой сошки :

Значение силового передаточного числа рулевого привода за­висит от типа привода и положения его звеньев.

КПД рулевого управления. КПД рулевого управления рассчи­тывается как произведение КПД рулевого механизма и КПД рулевого привода :

КПД рулевого управления оценивает потери на трение в руле­вом механизме и в рулевом приводе. Так, потери на трение в ру­левом механизме составляют почти 50 % от общих потерь на тре­ние в рулевом управлении, а потери на трение в шарнирах руле­вого привода и шкворневых узлах управляемых колес составляют примерно 40. 50%.

Различают прямой и обратный КПД рулевого управ­ления. Прямой КПД характеризует передачу усилия от рулевого колеса к управляемым колесам и составляет 0,67. 0,82, а обрат­ный характеризует передачу усилия от управляемых колес к руле­вому колесу и составляет 0,58. 0,65.

Другие статьи:  Адвокат фарафонова елена петровна

Рулевое управление должно иметь как можно большее значение прямого КПД, так как в этом случае будут меньше потери на трение и легче управление автомобилем.

Значение обратного КПД должно быть больше предела обратимости рулевого управления, но возможно ближе к нему, чтобы сохранить чувство дороги и стабилизацию управляемых колес. При этом возникающий поворачивающий момент при наезде управляемых колес на дорожные неровности (обратный удар) должен передаваться на рулевое колесо в минимальной степени.

Легкость управления автомобилем во многом зависит от КПД рулевого механизма.

КПД рулевого механизма, характеризующий передачу усилия от рулевого колеса к рулевой сошке, называется прямым КПД:

,

где – момент трения рулевого механизма, приведенный к рулевому колесу;

– момент на рулевом колесе.

КПД рулевого механизма при передаче усилия от рулевой сошки к руле-вому колесу называется обратным КПД:

,

где – момент трения рулевого механизма, приведенный к валу рулевой сошки;

– момент на валу рулевой сошки, под­веденный от управляемых колес.

Прямой и обратный КПД зависят от конструкции рулевого механизма и их значения составляют: ; .

Учитывая трение в зацеплении рулевого механизма и пренеб­регая трением в подшипниках и манжетах, можно определить прямой и обратный КПД для червячных и винтовых рулевых ме­ханизмов:

,

где – угол подъема винтовой линии червяка или винта;

– угол трения.

Обратный КПД рулевого механизма характеризует степень его обра-тимости. При небольшом значении обратного КПД вследствие трения в рулевом механизме гасятся толчки и удары, передаваемые на рулевое колесо от неровностей дороги. Однако при низком обратном КПД затрудняется самовозвращение рулевого колеса в исходное положение и, следовательно, ухудшается стабилизация управляемых колес. Так, например, при прямом КПД , обратный КПД , рулевой механизм становится необрати­мым, и стабилизация управляемых колес отсутствует.

КПД рулевого привода учитывает потери на трение во всех шар­нирных соединениях рулевого привода. Значение КПД рулевого привода .

Зазор в рулевом управлении. Указанный зазор должен быть минималь-ным, чтобы предотвратить виляние управляемых колес и ухудшение устойчивости автомобиля.

Зазор в рулевом управлении определяется по углу свободного поворота рулевого колеса при нейтральном положении управляе­мых колес. До-пустимый зазор в рулевом управлении для новых автомобилей не должен превышать 10. 15° свободного поворо­та рулевого колеса. Зазор в рулевом управлении складывается из зазоров в рулевом механизме и рулевом приводе. При эксплуата­ции увеличенный зазор в рулевом управлении может возникнуть в результате изнашивания рабочих поверхностей деталей рулевого управления и увеличения зазоров в подшипниках управляемых колес, шкворнях, шаровых шарнирах подвески, шарнирах руле­вого привода, зацеплении рулевого механизма, а также при недо­статочной затяжке креплений рулевой сошки, картера рулевого механизма и рулевого вала.

Наибольшее изнашивание рабочих поверхностей деталей руле­вого управления происходит при прямолинейном движении авто­мобиля, когда управляемые колеса находятся в нейтральном по­ложении. Поэтому при нейтральном положении управляемых ко­лес зазор в зацеплении рулевого механизма должен быть мини­мальным (близким к нулю).

При увеличении угла поворота рулевого колеса от нейтрально­го положения к крайним положениям зазор в зацеплении рулево­го механизма должен постепенно увеличиваться (рис. 2.4) и в конце составить 25. 35° свободного поворота рулевого колеса. Это необходимо для предотвращения заклинивания (заедания) руле­вого механизма после регулировки зацепления при изнашивании, которое обычно происходит в зоне, соответствующей небольшим углам поворота рулевого колеса.

Необходимая величина зазора в зацеплении рулевого механиз­ма и характер его изменения обеспечиваются конструктивными методами (особенностями рулевого механизма) или технологией (например, сдвигом режущего инструмента при нарезке деталей зацепления механизма).

Рис. 2.4 – Схема изменения зазора в руле­вом механизме: αрк – угол поворота рулевого колеса; ∆S – зазор

Толчки и удары на рулевом колесе.Причиной потери автомобилем управляемости могут быть резкие толчки и удары, передаваемые на рулевое колесо от дорожных неровностей.

Рис. 2.5 – Схема поперечного наклона оси поворота управляемого колеса: a – плечо обкатки, βш – угол наклона

Для обеспечения минимальной передачи толчков и ударов на рулевое колесо в конструкциях рулевых управлений выполняют следующее:

– увеличивают передаточное число рулевого механизма в нейтральном положении управляемых колес автомобиля;

– уменьшают плечо обкатки, увеличивают податливость рулевого уп-равления до оптимального значе­ния, обеспечивающего быстрое и свое-временное реагирование управляемых колес на повороты рулевого колеса;

– применяют амортизирующие устройства в рулевом механизме или в рулевом приводе;

– применяют гидравлические усилители в рулевом управлении, вос-принимающие и поглощающие толчки и удары, которые пе­редаются от управляемых колес.

Дата добавления: 2015-09-14 ; просмотров: 75 ; Нарушение авторских прав

Требования к рулевому управлению;

Параметры технического состояния рулевого управления

Общие сведения о техническом состоянии рулевого управления

Техника безопасности при выполнении работы

Задание

Оборудование, приборы и инструменты

РАБОТА № 3 ИЗМЕРЕНИЕ СУММАРНОГО ЛЮФТА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Контрольные вопросы

1. Операции ТО и диагностика фар.

2. Дать различие между европейской и американской системой света.

3. Краткое описание прибора ОП.

4. Порядок проверки и регулировки света фар.

5. Какие установочные данные нужны для проверки и регулировки фар?

1 Измеритель суммарного люфта рулевого управления ИСЛ-М;

2. Автомобиль любой марки;

3. Персональный компьютер (при наличии).

1. Изучить устройство и принцип работы измерителя суммарного люфта ИСЛ-М;

2. Провести измерение суммарного люфта рулевого управления;

3. Выполнить необходимые регулировки и провести ТО.

1. Работы по диагностике и ТО рулевого управления проводить в спецодежде;

2. Не включать прибор без преподавателя или учебного мастера;

3. Внимательно следить за правильностью соединения приборов;

К органам управления автомобиля относятся тормозная система и рулевое управление. От технического состояния этих механизмов во многом зависит безопасность движения, производительность автомобиля и утомляемость водителя. При надежной работе тормозной системы позволяет обеспечить безопасное движение с максимальной средней скоростью, а исправное техническое состояние рулевого управления позволяет уменьшить усилия при управлении автомобилем.

Статистический анализ выполненных текущих ремонтов показал, что на рулевое управление и передний мост приходится от 9 до 20 % ремонтов (среди

которых на тормозную систему от 8 до 33 %).

Из всех дорожно-транспортных происшествий, совершенных в результате неудовлетворительного технического состояния автомобилей по причине неисправности рулевого управления произошло до 13 % (неисправности тормозной системы 50 %). Следует отметить, что последствия, вызываемые этими обстоятельствами, влекут за собой тяжелые ранения и жертвы.

В процессе эксплуатации автомобиля в зависимости от условий детали рулевого управления изнашиваются, крепление некоторых из них к раме нарушается, происходит деформация — искажение геометрической формы.

Ослабление креплений картера рулевого механизма, рулевой колонки, рулевого колеса на валу, сошки не допускается, а сопряжения рулевых тяг у легковых автомобилей должны быть зашплинтованы и не иметь люфтов. Повышенный износ деталей рулевого управления является следствием несвоевременной смазки или применения недоброкачественных масел и смазок, движения с высокими скоростями по дорогам неудовлетворительного состояния, несвоевременной и неправильной регулировки. Заедания деталей рулевого управления могут возникнуть вследствие неправильной регулировки рулевого механизма, перекосе рулевой колонки, повреждении подшипников червяка, заедании поворотных цапф в шкворне. На работу рулевого управления оказывает влияние техническое состояние передней оси, рессор, шин и других механизмов ходовой части автомобили.

Величина люфта рулевого колеса как результат износа и ослабления крепления деталей, замеряемого по ободу рулевого колеса, не должна превышать величину, установленную заводом-изготовителем. Не допускаются неисправности гидравлических усилителей, которые заправляют обязательно только чистым маслом.

При эксплуатации автомобиля в результате износа деталей и неправильной регулировки изменяется величина трения в рулевом управлении (измеряется при вывешенных передних колесах по усилию на рулевом колесе). Эта величина может возрасти от 29,4 – 78,4 Н (3 — 8 кгс) до 147 – 245 Н (15 – 25 кгс). Неправильная регулировка зацепления червяка и ролика может увеличить трение на 29,4 – 39,2Н (3 — 4 кгс), неправильная регулировка подшипников червяка – на 19,6 – 29,4Н (2 — 3 кгс), затягивание шарниров рулевых тяг – на 39,2 – 58,8Н (4 — 6 кгс) и «тугая» посадка шкворня во втулках на 29,4 – 98Н (3 -10 кгс).

Заедание рулевого механизма (червяка и ролика) происходит при значительных износах в крайних положениях, которые в процессе эксплуатации реже используются, чем средние части червяка и ролика.

Другие статьи:  Наследование квартиры с долгом

При наличии гидравлических усилителей возникает необходимость в периодической проверке величины давления, развиваемого насосом, которое должно быть в пределах 60 — 70 кгс/см 2 .

Распределение общего люфта рулевого колеса по составляющим его элементам примерно таково: износ деталей шарниров тяг увеличивает люфт на

2 – 4°, поломка пружины поперечной рулевой тяги – на 10 — 20°, ослабление поворотных рычагов – на 10 — 15°, износ шкворня и его втулок – на 3 — 4°. Контроль технического состояния ролевого управления состоит из диагностических операций, выполняемых на стендах или приборами, и из операций без измерения количественных величин – визуальные и на ощупь.

Изменение усилия при повороте рулевого колеса должно быть плавным во всём диапазоне угла его поворота

Самопроизвольный поворот рулевого колеса с усилием рулевого управления от нейтрального положения при неподвижном состоянии автомобиля и работающем двигателе не допускается.

Суммарный люфт в рулевом управлении не должен превышать предельных значений, указанных изготовителем автомобиля в эксплуатационной документации, или, если такие значения изготовителем не указаны, следующих предельных допустимых значений, представленных в таблице 3.1.

Предельные значения суммарного люфта рулевого управления согласно

Рулевое управление автомобиля: устройство, требования

Система рулевого управления является одной из самых основных в устройстве автомобиля. Это совокупность механизмов, синхронизирующих положение руля и угол поворота передних управляемых колес. Главная функция для любого транспортного средства – обеспечение возможности поворота и поддержание заданного водителем направления.

Конструктивно рулевое управление автомобиля состоит из пары основных узлов. Что касается механизмов, то они могут быть реализованы по-разному.

Рулевое колесо необходимо для осуществления управления. Водитель посредством него указывает направление, по которому осуществляется движение автомобиля. В современных машинах рулевое колесо может быть дополнительно оснащено клавишами и регуляторами для управления мультимедийными, навигационными системами. Если водитель в будущем заменит мультимедийную систему, то для настраивания магнитолы с рулевого колеса необходимо приобрести адаптер рулевого управления. Также внутри элемента имеется подушка безопасности.

Далее в системе идет рулевая колонка. Для чего она служит? Она необходима для передачи усилия, которое водитель прикладывает к рулевому колесу на механизм. Деталь представляет собой вал с шарниром. Чаще это небольшой кардан. Нередко рулевые колонки обеспечивают безопасность в случае угона. Так, конструкция оснащается механическими или электрическими блокировочными системами. Также на колонке находится замок зажигания, рычаги переключения поворотов, включения света, очистителей лобового стекла.

Рулевой механизм получает усилие от вала колонки и затем трансформирует его в поворот колес. Конструкция механизма рулевого управления – это редуктор с определенным передаточным числом.

Также в системе имеется привод. Это система из тяг и наконечников, которые принимают усилие от вала и затем передают его на наконечники и поворотную систему управляемых колес.

Еще в большинстве конструкций систем рулевого управления имеется усилитель. Может быть гидравлическим или электрическим. Он необходим для повышения вращательных усилий, что идут от руля на колеса. Можно выделить и дополнительные элементы – это амортизаторы или демпферы, а также различные элементарные системы.

Рулевые механизмы: типы

В зависимости от того, какой редуктор установлен в том или ином автомобиле, рулевой механизм может быть реечным, червячным или винтовым. Каждый из них мы и рассмотрим отдельно.

Это широко распространенное устройство, которым комплектуют большинство современных автомобилей. Главным элементом является рейка и шестеренка. Последняя постоянно зацеплена с зубчатой рейкой, а находится она на рулевом валу.

Принцип работы данного механизма следующий. При повороте руля зубчатая рейка двигается влево или вправо. Вместе с ней двигаются и рулевые тяги, которые соединены с наконечниками, а те, в свою очередь, с поворотными кулаками. Таким образом колеса автомобиля могут поворачиваться на нужный водителю угол.

Реечный механизм достаточно прост, при этом отличается высоким КПД и жесткостью. Но при всех достоинствах рулевая рейка очень чувствительна к нагрузкам, в особенности к ударным нагрузкам от езды по дорожным неровностям. Также в силу конструкции она склонна к вибрациям. Рулевую рейку чаще всего можно встретить на переднеприводных машинах, где передняя подвеска независимого типа.

В основе этого механизма рулевого управления лежит глобоидный червяк. Это червячный вал, имеющий переменный диаметр. Он соединен с рулевым валом. Также в конструкции имеется ролик. На валу ролика установлена рулевая сошка, которая механически связана с рулевыми тягами.

В процессе вращения руля ролик обкатывает по червяку, приводя тем самым в движение рулевую сошку. Последняя в результате перемещает тяги привода. За счет этого достигается поворот управляемых колес в нужную водителю сторону.

Данный вариант менее восприимчив к любым нагрузкам, в том числе и к ударным. Кроме того, обеспечиваются большие углы поворота и лучшая маневренность для автомобиля. Но здесь также имеются недостатки. Так, червячный механизм более сложный в плане изготовления, а значит, более дорогой. Для нормального функционирования механизма нужно много соединений, что требует периодической и сложной регулировки.

Такую конструкцию можно встретить на автомобилях с повышенными характеристиками проходимости, а также с зависимой подвеской пары управляемых колес. Еще механизм встречается на небольших грузовиках и автобусах. Устанавливалось червячное рулевое управление на ВАЗах классических моделей.

Винтовой механизм

В этом решении объединены следующие элементы. Это винт, который установлен на рулевом валу, гайка, которая перемещается по винту, зубчатая рейка на гайке, сектор, соединенный с рейкой, а также сошка. Последняя находится на валу зубчатого сектора. Из особенностей можно выделить соединение гайка-винт. Здесь оно выполнено при помощи большого количества небольших шариков. Шарики позволяют значительно снизить силу трения между подвижными деталями и тем самым снизить интенсивность износа.

Принцип действия механизма напоминает работу червячной системы. Когда водитель воздействует на рулевое колесо, то приводится в движение вал, а вместе с ним вращается винт, перемещающий гайку. При этом шарики двигаются внутри механизма. Гайка при воздействии рейки перемещает зубчатый сектор. Вместе с сектором двигается и рулевая сошка.

Это рулевое управление отличается большим КПД по сравнению с червячным. Система устанавливается на машины представительского класса, тяжелые грузовики и различные модели автобусов.

Усилители рулевого управления

Все вышеперечисленные системы требовали приложения определенных усилий. Чтобы облегчить процесс эксплуатации автомобилей, а также для того, чтобы езда приносила эмоции и хорошее настроение, инженеры создали устройство, позволяющее управлять автомобилем практически без каких-либо усилий. Это устройство называется усилитель. Сегодня большинство автомобилей оснащается такой системой.

Различают гидравлический, электрический, гидроэлектрический усилитель рулевого управления. Также можно выделить пневматические механизмы.

Это один из конструктивных элементов системы управления. Здесь при вращении рулевого колеса основное усилие создается при помощи гидравлического привода.

Самый простой усилитель представляет собой насос, приводящийся в действие от коленчатого вала. Такое решение имеет производительность, прямо пропорциональную оборотам двигателя. Это соответствует потребностям управления автомобилем. Если скорость максимальная, то требуется минимальное усиление и наоборот.

Работает данная система следующим образом. При движении прямо насос рулевого управления заставляет циркулировать рабочую гидравлическую жидкость. Когда руль поворачивается, закручивается торсион. Процесс сопровождается поворотом золотника относительно гильзы распределителя. Открываются каналы, и жидкость попадает в одну из полостей в силовом цилиндре. Жидкость из другой полости уходит в бачок. Поршень, имеющийся в силовом механизме, перемещает рейку. Усилие передается к рулевым тягам, что и ведет к повороту управляемых колес.

Когда повороты осуществляются на небольших скоростях, усилитель работает с максимальной производительностью. Основываясь на сигналах датчиков, ЭБУ повышает обороты насоса. В цилиндр силового механизма более интенсивно поступает рабочая жидкость. За счет этого снижается усилие, нужное для поворота руля.

Электроусилитель: особенности

Устройство рулевого управления этого типа сложнее. Здесь имеется масса датчиков. Система состоит из электромотора и механических элементов. Наиболее распространены конструкции с двумя шестеренками, а также с параллельным приводом. Этот усилитель зачастую находится в одном блоке с механизмом рулевой системы.

Когда водитель поворачивает руль, закручивается или откручивается торсион. Это измеряется датчиком – учитывается текущий крутящий момент и угол поворота. Также учитывается скорость движения. Все эти цифры отправляются на ЭБУ, который рассчитывает нужное усилие. Путем изменения силы тока изменяется усилие на рейку механизма.

Это все существующие на сегодня рулевые системы современных автомобилей. Возможно, инженеры придумают в будущем более эффективные решения. А пока достаточно рулевой рейки с усилителем.