Глава 19.

Рульове керування.

Призначення рульового керування, його основні частини та схема повороту автомобіля.

Рульове керування призначене для зміни напрямку руху автомобіля, шляхом повороту керованих коліс. Воно складається з рульового механізму і рульового привода. На вантажних автомобілях великої вантажопідйомності і автобусах великої пасажиромісткості в рульовому керуванні застосовують підсилювач, який полегшує керування автомобілем, зменшує поштовхи на рульове колесо і підвищує безпеку руху.

Рульовим механізмом називають уповільнюючу передачу, яка збільшує прикладене до рульового колеса зусилля в 20 - ЗО разів. При цьому обертання рульового колеса перетворюється у незначне повертання вала сошки.

Рульовим приводом називають систему важелів і тяг, які діють на керовані колеса і забезпечують цим поворот коліс на заданий кут.

Щоб здійснити поворот без бічного ковзання керованих коліс, вони повинні котитися по дугах різної довжини, описаних із центра повороту О (Рис. 19.1).

Рис. 19.1

При цьому керовані колеса повинні повертатися на різні кути: внутрішнє - на кут α_в , зовнішнє - на кут α_з. Це забезпечується з’єднанням тяг і важелів рульового приводу у формі трапеції. Основою трапеції є балка 1 переднього моста, сторонами - лівий 4 та правий 2 поворотні важелі, а вершину трапеції утворює поперечна тяга 3, яка з’єднана з важелями шарнірно. Важелі 4 і 2 жорстко приєднані до поворотних цапф 5 коліс.

Один із поворотних важелів, частіше лівий 4, з’єднаний із сошкою через повздовжню тягу 6. Отже, коли приводиться у дію рульовий механізм, повздовжня тяга 6 , перемішується уперед або назад, що забезпечує повертання обох коліс на різні кути відповідно до схеми повороту.

Керовані колеса повертаються на обмежений кут, який дорівнює 28…35°. Обмеження вводиться з метою, щоб при повороті коліс виключити їх дотик до елементів підвіски або кузова та запобігти перевертанню автомобіля. Конструкція привода рульового керування залежить від типу підвіски.

Рульовий механізм являє собою черв’ячну, гвинтову, кривошипну, зубчасту передачі або комбінацію таких передач. Рульовий механізм забезпечує легке повертання керованих коліс, це досягається за рахунок значного передаточного числа у межах 20...30. а для зменшення зусилля на рульовому колесі в рульовий механізм або привод умонтовують підсилювач.

Рульові механізми.

Найбільше розповсюдження набули черв'ячні передачі з глобоїдальним черв’яком. До цього типу відносяться рульові механізми багатьох легкових автомобілів і вантажних родини ГАЗ і УАЗ.

Рульові механізми з двохгребневим роликом на кулькових підшипниках обладнують автомобілі УАЗ. Рульові механізми з тригрибневим роликом обладнують вантажні автомобілі ГАЗ-3307, ГАЗ-53-12, ГАЗ-66-11 та інші.

В автомобілі ГАЗ-3307 рульове колесо закріплене на верхньому кінці вала 10 ( Рис. 19.2 )

На протилежному кінці вала на шліці напресований глобоїдальний черв’як 13, який установлено на конічні роликопідшипники 12 і 21 у картері рульового механізму. В зачепленні з черв’яком находиться тригребневий ролик 16, який установлено на двох кулькових підшипниках 15 і 20, між якими розташована розпірна втулка 17. Вісь 14 ролика закріплена у кільчастому кривошипі 18 вала сошки 7. Картер 19 рульового механізму прикріплений болтами до лівого лонжерона рами. На верхньому кінці рульового вала розташована кнопка звукового сигналу, провід від, якого проходить всередині рульового вала в трубці 11. Між трубкою і валом установлена манжета 23. Вал 7 сошки ущільнений манжетою 22. Сошка на конічних шліцах вала закріплена гайкою 9. Вал має спарені шліці, які забезпечують правильність установки сошки під необхідним кутом.

Рис. 19.2. Рульовий механізм автомобіля ГАЗ-3307.

1– стопорна шайба; 2 – хвостовик; 3 – гвинт; 4 і 9 – гайки; 5 – штифт; 6 і 22 – манжета; 7 – вал сошки; 8 – сошка; 10 – вал; 11 – трубка; 12,15,20 і 21 – підшипники; 13 – глобоїдальний черв’як; 14 – вісь ролика; 16 – ролик; 17 – розпірна втулка; 18 – кривошип; 19 – картер; 23 – пружина; 24 – прокладка.

На картері рульового механізму є виступи, які є упорами для ролика при поворотах сошки із середнього положення в крайні на кут 45°.

Осьовий зазор підшипників 12 і 21 регулюють зміною числа прокладок 24 під кришкою картера. Зачеплення черв'яка і ролика регулюють, не розбираючи механізм, гвинтом 3, в паз якого входить хвостовик 2 вала сошки. Вісі ролика і черв’яка лежать в різних площинах, тому для зменшення зазору в зачепленні достатньо перемістити вал сошки у бік черв'яка, укручуючи гвинт 3. Для фіксації регулювального гвинта є стопорна шайба 1, штифт 5 і навернута на гвинт гайка 4. Аналогічну будову має рульовий механізм автомобілів родини „Волга „

Іншим розповсюдженим рульовим керуванням є рульовий механізм типу рейка - шестерня, який використовується на сучасних легкових автомобілях: Ауді; ВАЗ; Таврія та інші.

Рис. 19.3. Рульове керування автомобіля „ Таврія".

1 і 18 – зовнішня і внутрішня половини правої тяги; 2 і 4 – права і ліва контргайки; 3 – стяжка тяг; 5 – кронштейн тяг; 6 – болт кріплення кронштейна; 7 – болт кріплення шарніра; 8 і 12 – верхній і нижній вали; 9 – рульове колесо; 10 – гайка рульового колеса; 11 – втулка муфти; 13 – стисний болт; 14 – рульовий механізм; 15 і 16 – зовнішня і внутрішня половини лівої тяги; 17 – внутрішній

Рульове керування автомобіля „Таврія" складається із рульового механізму 14, рульового приводу, рульового колеса 9, рульової колонки, всередині, якої розташовано вал виготовлений із двох частин верхньої 8 і нижньої 12 рульового валу.

В картері рульового механізму автомобіля „Таврія" ( Рис. 19.4. ) відлитого із алюмінієвого сплаву установлена ведуча шестерня 1 на двох кулькових підшипниках 3 і рейка 2, яка циліндричним хвостовиком опирається у втулці 14, а зубчастою частиною на шестерню 1.

Рис. 19.4. Рульовий механізм типу рейка - шестерня.

1 – ведуча циліндрична шестерня; 2 – рейка; 3 – підшипник ведучої шестерні; 4 – картер; 5 – хомут; 6 і 12 – лівий і правий чохли рейки; 7 – упор рейки; 8 – підп’ятник пружини; 9 – пружина; 10 – пробка картера; 11 – стопорна гайка; 13 – болт кріплення картера; 14 – втулка рейки; 15 – сапун; 16 – регулювальна прокладка; 17 – розпірна втулка; 18 – кришка; 19 – ущільнювач картера; 20 – болт кріплення кришки.

До шестерні 1 рейка 2 підтиснута у беззазорному зачепленні пружиною 9, розташованою в порожнині пробки 10, через підп’ятник 8 і напівциліндричні упори 7. Механізм ущільнюється в картері гофрованим чохлом 12, гладким чохлом 6 і ущільнювачем 19, який установлено в кришці картера. Для випуску і засмоктування повітря ( в зв'язку із зміною об'єму всередині картера ) у верхній точці картера установлено сапун 15.

Рульове керування автомобіля МАЗ-5335 складається із рульового приводу і рульового механізму 2 відокремленого підсилювача 1 з насосом 7 і бачком 6 (Рис. 19.5.) та рульового колеса з рульовою колонкою 4. Рух від рульового колеса до рульового механізму передається через два карданних шарніра, рульовий вал і вал рульового колеса, який розташовано всередині рульової колонки, закріпленої до кабіни кронштейном.

Рис. 19.5. Рульове керування автомобіля МАЗ-5335.

1 – гідро підсилювач рульового приводу; 2 – сошка; 3 – рульовий механізм; 4 – рульовий вал; 5 і 16 – трубопроводи; 6 – бачок насоса; 7 – насос; 8 і 9 – шланги; 10 – лонжерон; 11 – головка штока; 12 – лівий поворотний важіль; 13 – шток; 14 – повздовжня рульова тяга; 15 – силовий циліндр; 17 – палець сошки.

Комбінований рульовий механізм автомобіля МАЗ-5335 (Рис. 19.6.) являє собою гвинт 12, який проходить всередині гайки-рейки, яка находиться у зачепленні з зубчастим сектором 7.

Рис. 19.6. Рульовий механізм автомобіля МАЗ-5335.

1 – сошка; 2 і 17 – манжети; 3 – упорне кільце; 4 – підшипник вала сектора; 5 – картер; 6 – гайка-рейка; 7 – зубчастий сектор; 8 – регулювальні прокладки; 10 – нижня кришка; 12 – гвинт; 13 і 15 – напрямні кульок; 14 – кульки; 16 – пробка отвору для заливання масла; 18 – опорна пластина; 19 – гайка регулювального гвинта; 20 – бічна кришка картера; 21 – контргайка; 22 – регулювальний гвинт.

В гвинтові канавки між гайкою-рейкою 6 і гвинтом 12 при зборці закладено два ряди кульок 14. Кочення кульок у гвинтових канавках обмежено напрямними жолобами 13 і 15. Висока точність деталей механізму забезпечує легке і плавне обертання гвинта у гайці-рейці.

Сектор 7 рульового механізму, виготовлено як одне ціле з валом сошки, він установлений на голчастих підшипниках 4. Зуби сектора виготовлені із змінною по довжині товщиною, що дозволяє регулювати зазор у зачепленні з рейкою, для цього сектор переміщується у осьовому напрямку регулювальним гвинтом 22. Регулювальний гвинт впирається у опорну пластину 18 і утримується гайкою 19. Контргайка 21 фіксує положення гвинта після регулювання.

Для правильної установки сошки на торці вала сектора нанесена мітка, яку при зборці сполучають з міткою на сошці. Гвинт обертається у двох роликових конічних підшипниках 11 і з'єднується з рульовим валом карданним шарніром. Картер рульового механізму закрито кришками 10 і 20 і ущільнений гумовими манжетами 2 і 17. Отвір для заливання масла закрито пробкою 16. Рульове керування має гідро підсилювач у рульовому приводі.

Рульове керування автомобіля ЗІЛ-4314.10. складається із рульового приводу і рульового механізму 10 з вбудованим підсилювачем , насоса гідро підсилювача 1 з бачком 2 (Рис. 19.7.) та рульового колеса 7 з рульовою колонкою 5. Рух від рульового колеса 7 до рульового механізму передається через два карданних шарніра 8, карданний вал 9 і вал рульового колеса, який розташовано всередині рульової колонки 5, закріпленої до кабіни кронштейном 6.

Рис. 19.7. Рульове керування автомобіля ЗІЛ - 4314.10 .

1 – насос гідропідсилювача; 2 – бачок насоса; 3 – шланг низького тиску; 4 – шланг високого тиску; 5 – рульова колонка; 6 – кронштейн кріплення колонки; 7 – рульове колесо; 8 – карданний шарнір; 9 – карданний вал; 10 – рульовий механізм з підсилювачем.

Комбінований рульовий механізм автомобіля ЗІЛ - 4314.10. складається із двох пар: гвинтової і зубчастої. В гвинтову пару входять : гвинт рульового механізму 7 і кулькова гайка 8. В зубчасту пару входять: поршень-рейка 5 і зубчастий сектор 29 ( Рис. 19. 8.).

Рис. 19. 8. Рульовий механізм автомобіля ЗІЛ -4314.10 .

1 – нижня кришка; 2,14,27,31 і 35 – ущільнюючі гумові кільця; 3 – заглушка; 4 – картер; 5 – поршень-рейка; 6 – розрізне кільце; 7 – гвинт рульового механізму; 8 – кулькова гайка; 9 – жолоб; 10 – кулька; 11 – ущільнююче кільце поршня; 12 – проміжна кришка; 13 – упорний кульковий підшипник; 15 – кульковий клапан; 16 – золотник; 17 – корпус клапана керування; 18 – пружна шайба; 19 – регулювальна гайка; 20 – верхня кришка; 21 – голчастий підшипник; 22 і 41 – упорні кільця сальника; 23 і 42 – замкові кільця; 24 і 40 – сальники; 25 – реактивна пружина; 26 – реактивний плунжер; 28 – установочний гвинт; 29 –сектор; 30 – бічна кришка; 32 – упорна шайба; 33 – регулювальна шайба; 34 – стопорне кільце; 36 – регулювальний і гвинт; 37 – вал сошки; 38 – зливна пробка з магнітом; 39 – втулка вала сошки; 43 – сошка.

Для зменшення тертя (заміна тертя ковзання на тертя кочення ) між гвинтом і гайкою в їх різьбі

циркулюють кульки 10. Всього їх в різьбу і з’єднувальну трубку утворену двома жолобами 9, закладають 31 кульку. Кульки, викочуються із одного кінця кулькової гайки 8, по з’єднувальній трубці закочуються в її інший кінець. Гайка 8 зафіксована у поршні-рейці установчим гвинтом 28.

На нижній стороні поршня-рейки 5 зуби знаходяться у зачепленні з зубами сектора 29, який виготовлено разом з валом сошки 37. Верхній кінець гвинта 7 опирається на голчастий підшипник 21 і втулку проміжної кришки 12 картера рульового механізму 4. На поршні-рейці 5 є чавунні пружні розрізні ущільнюючі кільця, які забезпечують щільну посадку поршня в картері-циліндрі 4 рульового механізму. Картер рульового механізму одночасно є циліндром, в якому рухається поршень-рейка. Картер закритий нижньою 1 і проміжною 12 кришками.

Обертовий рух ведучого валу рульового механізму в парі гвинт-гайка перетворюється в поступальний рух гайки, а остання передає його поршню-рейки. Зуби рейки здійснюють поворот сектора, а разом з ним повертається вал сошки. Передаточне число рульового механізму 20. Товщина зубів рейки і сектора змінні по довжині, це дозволяє регулювати зазор в зачепленні шляхом осьового переміщення вала сошки. Для цього потрібно відпустити контргайку і вгвинчувати гвинт 36, після чого зафіксувати положення регулювального гвинта контргайкою.

Вал сошки обертається в двох бронзових втулках, запресованих в картер рульового механізму і росточку бокової кришки 30. В картері рульового механізму є зливна пробка 38 з магнітом для уловлення стальних і чавунних частин, які попали в масло.

Рис. 19. 9. Рульове керування автомобіля КамАЗ - 5320.

1 – корпус клапана керування гідро підсилювача; 2 – радіатор; 3 – карданний вал; 4 – рульова колонка; 5 і 6 – трубопровід низького і високого тиску; 7 – бачок гідро підсилювача; 8 – насос гідро підсилювача; 9 – сошки; 10 – повздовжня тяга; 11 – рульовий механізм з гідро підсилювачем; 12 – корпус кутового редуктора.

Рульове керування автомобіля КамАЗ складається із рульового механізму з вбудованим гідро підсилювачем і рульового привода. З метою охолодження масла в системі гідро підсилювача встановлено масляний радіатор 2. Для створення тиску масла є насос 8 з бачком 7 та трубопроводи 5 і 6 низького і високого тиску. Привод рульового механізму складається із рульового колеса колонки рульового керування 4 і карданного валу 3. Колонка рульового керування кріпиться в нижній частині до фланця установленого на підлозі кабіни, а у верхній частині - кронштейном до внутрішньої панелі кабіни. Рульовий вал обертається в двох кулькових підшипниках. Осьовий зазор регулюється гайкою, яка нагвинчується на нижній кінець вала. Підшипники змащуються тільки при розбиранні рульової колонки. Карданний вал має два шарніра, кожний складається із вилок і хрестовини з голчастими підшипниками в одному випадку вилка має шліцьовий стержень а в іншому вилка із шліцьовою втулкою. Підшипники закріплені упорними кільцями, а від попадання бруду захищені ущільнюючими кільцями. В кожний підшипник при складанні закладено 1,0 -1,2 г мастила 158. МРТУ № 139-64, при розбиранні шарнірів мастило треба замінити. Карданний вал має ковзаючи шліцьові з’єднання, яке забезпечують зміну відстані між шарнірами при переміщенні кабіни. При збиранні карданного валу необхідно слідкувати за тим, щоб отвори у вилках для кріпильних клинів знаходилися у паралельних площинах при цьому вісі отворів вилок під підшипники повинні лежати в одній площині. Установку карданного валу потрібно робити таким чином, щоб вилка із шліцьовою втулкою була зверху.

Комбінований рульовий механізм автомобіля КамАЗ (Рис. 19.10.) побудові аналогічний до рульового механізму автомобіля ЗІЛ, але має такі відмінності. Він має кутовий редуктор 23, що пов'язано із безкапотною кабіною, який прикріплено до картера рульового механізму 12, а до нього прикріплено корпус клапана керування 2. Із за наявності кутового редуктора вал сошки із зубчастим сектором 32 установлено зверху, а поршень-рейку 13 перевернуто зубами вгору.

Кутовий редуктор передає обертання від карданного валу на гвинт 15 рульового механізму. Редуктор складається із ведучої 3 і веденої 4 конічних шестерень. Ведуча шестерня виготовлена як одне ціле з валом і установлена на корпусі 23 у голчастому і кульковому підшипниках. Кульковий підшипник закріплено на валу гайкою, потоншений край якої впирається у паз і самостійно не відгвинчується. Ведена шестерня обертається на двох кулькових підшипниках, закріплених на хвостовику шестерні гайкою 20 і стопорним кільцем 22. Зачеплення шестерень регулюється прокладками установленими між корпусом ведучої шестерні і корпусом редуктора 23.

Рис. 19.10. Рульовий механізм автомобіля КамАЗ - 5320.

1– реактивний плунжер; 2 – корпус клапана; 3 і 4 – ведуче і ведене конічні колеса; 5, 22 і 29 – стопорні кільця; 6 – втулка; 7 і 31 – упорні кільця; 8 – ущільнююче кільце; 9 і 15 – гвинти; 10 – перепускний клапан; 11 і 28 – кришки; 12 – картер; 13 – поршень-рейка; 14 – пробка; 16 і 20 – гайки; 17 – жолоб; 18 – кулька; 19 – сектор; 21 – стопорна шайба; 23 – корпус; 24 – упорний підшипник; 25 – плунжер; 26 – золотник; 27 – регулювальний гвинт; 30 – регулювальна шайба; 32 – зубчастий сектор вала сошки.

Вал сошки виготовлений разом із сектором, обертається на двох підшипниках ковзання, один із яких є бронзова втулка, яка запресована в картер, другим - розточений отвір в боковій кришці, виготовленої із алюмінієвого сплаву. На кінці валу сошки нарізано знизу шліцьовий сектор і зверху дві лиски для правильного кріплення сошки. Ущільнення вала сошки з боку бронзової втулки здійснюється комплексним ущільнювачем, який складається із сальника вала сошки, упорного кільця, манжети зовнішнього сальника, упорної шайби і упорного кільця.

При обертанні рульового колеса за годинниковою стрілкою, рух передається через вал рульового колеса і карданну передачу на ведуче конічне колесо 3 кутового редуктора. Далі на ведене конічне колесо 4 і через шліцьове з’єднання на гвинт 15 рульового механізму, які обертаються проти годинникової стрілки. При цьому гвинт викручується із кулькової гайки 16 і рушить поршень-рейку 13 направо, яка своїми зубами переміщує сектор 19 проти годинникової стрілки, повертаючи сошку направо, що і забезпечує поворот автомобіля направо.

Рульові приводи.

Конструкції рульового приводу різняться будовою рульової трапеції та її розташуванням. Основою приводу є трапеція, яка може бути передньою при розташуванні поперечної тяги спереду балки переднього моста, або задньою при розташування поперечної тяги ззаду балки переднього моста. На тип трапеції істотно впливає конструкція підвіски передніх коліс. При залежній підвісці трапеція буде суцільною, а поперечна тяга нероз’ємною, при незалежній підвісці трапеція буде роз'ємною, поперечна тяга теж.

Привод, із залежною підвіскою ( Рис. 19.11.а. ), включає: сошку 1, повздовжню тягу 2, поворотний важіль 3, лівий і правий поворотні кулаки 4, і деталі рульової трапеції в яку входять: балка переднього моста, поперечна тяга 6, та бічні лівий і правий поворотні важелі 5. Поперечна тяга в цьому випадку суцільна, а сошка хитається в площині паралельній повздовжній осі автомобіля.

Рис. 19.11. Схеми рульових приводів,

а – при залежній підвісці; б і в – при незалежній підвісці.

1 – сошка; 2 – повздовжня тяга; 3 – верхній лівий важіль поворотного кулака; 4 – поворотні кулаки; 5 – лівий і правий поворотні важелі; 6 – повздовжня тяга; 7 – основна поперечна тяга; 8 – ліва і права бічні тяги; 9 – маятниковий важіль; 10 – кронштейн бічних тяг; 11 – ліва стяжка; 12 – права стяжка; 13 – ліва контргайка; 14 – права контргайка.

При незалежній підвісці передніх коліс (Рис. 19.11.б.) конструкція приводу складніша, але в цьому випадку відсутня повздовжня тяга, тому що сошка хитається в площині, паралельній повздовжній осі автомобіля. У цьому разі поперечну тягу роблять розчленованою, з трьох частин: основної поперечної тяги 7 і двох бічних тяг 8 - лівої і правої . Для опори основної тяги 7 служать сошка 1 і маятниковий важіль 9, який за формою і розмірами відповідає сошці. Сполучення бічних тяг 8 з основною поперечною тягою 7 та поворотними важелями 5, поворотних кулаків виконане за допомогою шарнірів, які допускають незалежні переміщення передніх коліс у вертикальній площині. Розглянуту схему використовують переважно на легкових автомобілях родини Волга, Москвич та інші.

Інша схема приводу при незалежній підвісці ( Рис. 19. 11. в. ) виконана при рульовому механізму типу рейка-шестерня. Такий привод набагато простіший в цьому разі бічні тяги 8 шарнірно приєднані до хвостовика рейки безпосередньо, або через кронштейн бічних тяг 10. Зовнішні кінці бічних тяг 8 кріпляться шарнірно до поворотних важелів 5 приварених до телескопічних стійок передньої підвіски. Ліва і права бічні тяги 8 розбірні і складаються із зовнішніх і внутрішніх половин з’єднаних стяжками відповідно 11 і 12. Обертанням стяжок регулюється сходження коліс, довжину тяг фіксують контргайками 13 і 14. Такий привод використовують на легкових автомобілях Таврія, Ауді-100, ВАЗ -2109 та інших.

При русі автомобіля на деталі привода діють великі навантаження. У зв’язку з цим в шарніри рульового приводу вводять пружини для пом’якшення поштовхів і автоматичного регулювання зазорів, які виникають при зносі деталей.

Поперечна тяга при залежній підвісці буде мати вигляд трубки, по кінцях якої буде нарізана ліва і права різьба для нагвинчування наконечників кріплення кулькових шарнірів. Завдяки цьому можливо регулювати довжину поперечної тяги, а отже і сходження коліс.

На автомобілі ГАЗ-53-12 використовують уніфіковані шарніри в наконечниках повздовжньої і поперечної тяг. В повздовжній тязі наконечники 6 приварені до труби 7 (Рис. 19.12.а.) в середину наконечника встановлено змінний вкладиш 11, сухар 10 і напівсферичний палець 9, на який через опорну п’яту 2 діє пружній елемент у вигляді гумового ущільнюючого кільця 3, опорою для якого слугує кришка 4, яку закріплює стопорне кільце 5. З іншого боку наконечника закріплено з невеликим натягом гумовий ковпак 8, який закріплено на наконечнику.

Один із сухарів 13 ( Рис. 19.12. б ) шарнірного з’єднання кулькового пальця з повздовжньою тягою автомобіля ЗІЛ-4314.10 являє собою жорстку опору, а інший впирається на пружину 14. Зовнішній сухар притискається до кулькового пальця різьбовою пробкою 12. Пружини в наконечниках повздовжньої тяги встановлені так, щоб пом’якшувати поштовхи, що передаються в обидва боки.

Шарнірне з’єднання повздовжньої і поперечної тяг автомобіля МАЗ - 5335 показано на рис.19.12. в. Будова шарнірного з’єднання повздовжньої і поперечної тяг автомобіля КамАЗ 5320 подібні, в наконечник встановлюється нижній вкладиш 18 і кульковий палець 15, потім верхній вкладиш 19, який притискається пружиною 20 затиснутий кришкою 22. Кришка 22 у повздовжній тязі загвинчується у наконечник і фіксується шайбою, а на поперечний тязі кришка кріпиться трьома болтами.

Рис. 19.12. Шарнірне з’єднання деталей рульового приводу автомобілів.

а – ГАЗ-53-12; б – ЗІЛ-431410; в – МАЗ-5335; г – КамАЗ-5320; д – ЗІЛ-433100; є – ГАЗ-3102.

1 – маслянка; 2 – п’ята; 3 – ущільнююче кільце; 4 – кришка; 5 – стопорне кільце: 6 – наконечник; 7 – труба; 8 – гумовий ковпак; 9 – напівсферичний палець; 10 і 13 – сухарі; 11 – змінний вкладиш; 12 – різьбова пробка; 14 – пружина; 15 – сферичний палець; 16 – обойма накладки; 17 – захисна накладка; 18 – верхній вкладиш; 19 – нижній вкладиш; 20 – притискна пружина; 21 – шайба кришки; 22 – кришка; 23 – корпус шарніра; 24 – розпірна втулка наконечника; 25 – шплінт.

Шарнірне з’єднання автомобіля ГАЗ -3102 складається із наконечника 6, в який встановлюють корпус шарніра 23 із напівсферичним пальцем 9, потім опорна п’ята 2 затискається пружиною 20, натяг якої створює різьбова пробка 12, що вкручується у корпус шарніра 23 і стопориться шплінтом 25. Захист шарніра від попадання всередину пилу і вологи забезпечується гумовим ущільнювачем 8. Конструкція шарнірів допускає хитання на кут 20° уздовж наконечника в обидва боки й поворот навколо своєї осі. Зазори в шарнірі внаслідок спрацювання автоматично компенсуються підтисканням пружин 20. Для підвищення довговічності робочих поверхонь шарнірів їх піддано термічній обробці. Шарніри саморегулюючі, розбірні, мастильний матеріал закладають при складанні і регулярного поповнення не потребують. Вільний хід рульового колеса не повинний перевищувати 25°.

Підсилювачі рульового керування.

Коли на керовані колеса припадають великі навантаження (вантажні автомобілі великої вантажопідйомності та автобуси великої пасажиромісткості), то керувати таким автомобілем стає важко, в таких випадках робота водія може бути полегшена за рахунок установки підсилювача рульового керування. Вони підвищують безпеку руху, так як дозволяють зберігати прямолінійний рух автомобіля при розриві шини на одному із передніх коліс, зменшити зусилля, яке прикладає водій при повороті керованих коліс, пом'якшити поштовхи, яки передаються на рульове колесо при русі по нерівній дорозі.

Найбільше розповсюдження набули гідропідсилювачі. Підсилювач складається із таких вузлів: джерела енергії (гідронасоса), силового циліндра, розподільного пристрою, ємкості для рідини та трубопроводів.

Зустрічаються така компановка вузлів:

1. Силовий циліндр діє на рульовий механізм:

а) силовий циліндр, рульовий механізм і розподільник виконані разом і розташовані співвісьно (ЗІЛ -431410)

б) силовий циліндр і рульовий механізм виконані в одному картері, а розподільник зверху на картері паралельно осі рульового механізму (ЗІЛ -111).

2. Силовий циліндр діє на один із ланцюгів приводу:

а) силовий циліндр установлено на лонжероні рами окремо від рульового механіка, він діє на повздовжню тягу (МАЗ-5335);

б) силовий циліндр установлено на передній осі і він діє на поперечну тягу; розподільник розташовано на передньому кінці повздовжньої тяги (ГАЗ - 66 );

в) силовий циліндр установлено на рамі і він діє на важіль правого поворотного кулака; розподільник кріпиться до картера рульового механізму (Урал -375).

Принцип дії підсилювача ґрунтується на використанні тиску рідини на поршень, який створює додаткову силу, що пересуває поршень і полегшує повертання керованих коліс.

Гідропідсилювач ЗІЛ-431410 складається з лопатевого насоса 2, силового циліндра 12, розподільного золотникового пристрою 10, масляного бачка 1 і шлангів 5,13.

Рис. 19. 13. Схема роботи гідропідсилювача.

а – нейтральне положення; б і в – поворот коліс праворуч і ліворуч;

1 – бачок гідронасоса; 2 – насос; 3,4 – відповідно перепускний і запобіжний клапани; 5 – нагнітальний трубопровід; 6 – гвинт рульового механізму; 7 – золотник; 8 – реактивний плунжер; 9 – кульковий клапан; 10 – корпус клапана керування; 11 – вал сошки; 12 – картер рульового механізму; 13 – зливний трубопровід.

Вбудований гідропідсилювач автомобіля ЗІЛ - 431410 (рис.19.8.) має корпус 17 клапана керування на проміжній кришці 12 картера рульового механізму. Золотник 16 клапана керування розташовано між упорними кульковими підшипниками 13 гвинта, більші кільця яких повернуті до золотника. Упорні кулькові підшипники затиснуті гайкою 19 з підкладеною під неї конічною пружною шайбою 18, повернутою вигнутим боком до підшипників. Довжина золотника 16 більше за отвір для нього в корпусі клапана 17, внаслідок цього золотник і гвинт можуть переміщуватися в осьовому напрямку приблизно на 1 мм в кожний бік від середнього положення. Шість реактивних пружин 25, реактивними плунжерами 26 з кожного боку пружини намагаються утримати золотник у нейтральному положенні.

Коли виникаюча сила Рис. 19.13. при обертанні гвинта 6 більше сили попередньо стиснутих реактивних пружин, то гвинт 6 і золотник 7 зміщуються вправо або вліво в залежності від напрямку повороту гвинта, з’єднуючи одну з порожнин картера з магістраллю 5 високого тиску, а іншу із зливним каналом 13 Масло під тиском діє на один з торців поршня-рейки і створює додаткове зусилля для повороту керованих коліс.

Положення деталей гідропідсилювача на Рис. 19.13. а відповідає прямолінійному руху автомобіля, коли масло вільно перекачується насосом 2 в бачок 1, тому що нагнітальний 5 і зливний трубопроводи 13 з’єднали між собою ( нейтральне положення золотника), надлишкового тиску в порожнинах А і Б гідропідсилювач немає.

При повороті праворуч гвинт 6 викручується з гайки, і золотник 7 також переміщується вправо. Зусилля пружин, що діють на реактивні плунжери 8, починає передаватися на рульове колесо, створюючи відчуття повороту. Золотник переміщуючись управо, своїм середнім пояском перекриває надходження масла в порожнину Б і відкриває канал у порожнину А (справа від поршня). В результаті чого тиск масла на поршень-рейку зростає, додається до сили, яку прикладає водій до рульового колеса і поршень рушить вліво, повертаючи сектор вала сошки 11 проти годинникової стрілки, а сошка при цьому рушить вправо і автомобіль повертає вправо.

При завершенні повороту ( водій перестає повертати рульове колесо), припиняється поворот керованих коліс, тому що зусилля на гвинті 6 відсутнє і золотник 7 встановлюється у середнє положення під дією реактивних пружин і плунжерів 8, цим досягається дія слідкування за підсилювачем.

У разі повертання наліво підсилювач діє аналогічно, з тією лише різницею, що початкове переміщення золотника відбувається вліво ( Рис. 19.13. в ), а масло під тиском подається у порожнину Б (зліва від поршня) при цьому масло з порожнини А іде на злив у бачок, поршень рушить вправо, а сошка повертає вліво.

Коли насос не діє, то рульовий механізм працює без підсилювача, так як кульковий клапан 9 з'єднує трубопровід високого тиску 5 і зливний трубопровід 13, при цьому водій прикладає до рульового колеса значне зусилля.

Насос гідропідсилювача призначений для створення тиску у гідроциліндрі. На автомобілях ЗІЛ-431410, ГАЗ-66, МАЗ-5335, Урал-375 установлюють уніфікований багатолопатевий насос двосторонньої дії (він має дві порожнини всмоктування і дві порожнини нагнітання).

Рис. 19.14. Насос гідропідсилювача з бачком.

1 – шків; 2,7 – фільтри; 3,6 – ущільнювачі; 4 – кришка; 5 – сапун; 8 – шпилька; 9 – перепускний клапан фільтра; 10 – бачок; 11– зливна трубка; 12,15– пружини клапанів; 13 – колектор; 14 – запобіжний клапан; 16 – демпферний канал; 17– ущільнювач шланга високого тиску; 18 – перепускний клапан; 19 – кришка насоса; 20 – розподільний диск; 21– статор; 22 – ротор; 23,24 – підшипники; 25 – корпус; 26 – втулка; 27 – вал; 28 – сальник; 29 – лопаті; 30 – штифт.

Насос складається із корпуса 25 до якого шпильками і болтами приєднано статор 21, розподільний диск 20, блок клапанів та кришку 19. Правильне розташування корпуса, статора і розподільного диску забезпечують два напрямних штифта 30, запресованих в корпус насоса. В корпусі насоса на кульковому 24 і голчастому 23 підшипниках обертається вал 27, який ущільнюється в корпусі сальником 28. Ротор 22 закріплено на внутрішньому, шліцьовому кінці валу, а на зовнішньому кінці встановлено шків 1, який завдяки клинопасової передачі з’єднано з шківам колінчастого валу. Шків закріплено на валу завдяки шпонки, конусної розрізної втулки 26 і гайки. В роторі прорізано десять прямокутних пазів, в яких переміщуються лопаті 29. Ротор розташовано в овальному отворі статора. Між ротором і статором утворюються чотири клиновидні порожнини В, Г, Д і Е. Лопаті притискаються до стінок статора завдяки відцентрової сили і тиску масла на внутрішні торці.

Насос працює таким чином: при обертанні ротора 22 об’єми Г і Е збільшуються і за рахунок створеного в них розрідження масло засмоктується із бачка в насос. Одночасно зменшуються об’єми В і Д, і масло під тиском виштовхується в шланг 13, через два отвори Р в розподільному диску 20.

Вище було відмічено, що лопаті притискаються до статора також тиском масла; масло поступає під лопаті (у перерізі А-А ці порожнини чорні) із порожнин П, яка знаходиться між розподільним диском 20 і кришкою насоса 19, через чотири отвори: два продовгуватих Л і два круглих М. Продовгуваті отвори Л розташовані проти зон всмоктування, а круглі М - проти зон нагнітання. В зоні нагнітання лопаті всуваються в пази ротора і виштовхують масло, яке їх підштовхувало, назад в порожнину тиску П , через отвори М. Так як площа перерізу отворів М невеличка, то вони створюють більший опір перетіканню масла, що забезпечує притискання нагнітаючих лопотів до поверхні статора з більшою силою, чим всмоктуючих лопотів.

Блок клапанів складається із поршневого перепускного клапана 18, пружини 15, кулькового запобіжного клапана 14 з пружиною і напрямним стержнем, розташованим всередині перепускного клапана. Перепускний Клапан обмежує подачу масла в гідросистему при підвищених обертах колінчастого валу, коли продуктивність насосу досягає 12...15 л/хв., клапан 18 відтискається від розподільного диску і масло по вертикальному каналу і колектору 13 направляється в зону всмоктування.

Запобіжний клапан обмежує тиск масла в магістралі, коли тиск перевищує 650...700 кПа кульковий клапан відкривається і масло частково перепускається в порожнину всмоктування, це відбувається коли не спрацьовує з якихось причин перепускний клапан.

Масляний бачок 10 закріплений на корпусі насоса болтами. Бачок закритий кришкою 4, яка притискається до корпусу гайкою-барашком, нагвинчену на шпильку 8. Ущільнення кришки здійснюється прокладками 3 і 6. В сітці 7 масло фільтрується при його заливці у бачок. Сапун 5 підтримує в бачку атмосферний тиск. У фільтрі 2 очищається масло, що повернулося у бачок по трубці 11 із циліндра гідропідсилювача. На фільтрі встановлено тарілчастий клапан 9, який притискається до гнізда пружиною 12 Перепускний клапан 12 відкриває прохід маслу із трубки 11 в бачок, минаючи фільтр коли він буде забруднений.

В роботі гідро підсилювачів ЗІЛ-431410 і КамАЗ-5320 багато загального, але конструкція гідропідсилювача КамАЗ-5320 (Рис. 19.10.)має деякі особливості. Клапан 2 керування гідро підсилювачем розташовано спереду кутового редуктора. В центральному отворі корпуса розташовано золотник 28, навколо нього розташовано в трьох наскрізних отворах по два плунжера 29 з реактивною пружиною між ними, а в трьох глухих отворах по одному плунжеру 23 з пружиною 24. Наявність трьох плунжерів в глухих отворах пояснюється наступним. Масло, що міститься в корпусі кутового редуктора, діє на торці реактивних плунжерів, які знаходяться в наскрізних отворах, а також на кромку перерізу гвинта по місту його ущільнення, а в порожнині зліва під передньою кришкою 1 масло діє тільки на торці трьох плунжерів. Для забезпечення однакового реактивного зусилля на рульовому колесі від тиску масла при повороті, як наліво так і направо з боку кутового редуктора розташовано три додаткових плунжера, загальна площа яких дорівнює площі кромки перерізу гвинта.

В одному із плунжерів розташовано зворотній клапан 26, який при непрацюючому насосі з'єднує між собою магістралі високого і низького тиску забезпечуючи роботу рульового керування без підсилювача.

Запобіжний клапан 25 з’єднує між собою магістралі високого і низького тиску, при тиску масла більше 8 МПа, запобігає насос від перегріву, а деталі від перевантажень. Розташування клапана окремо полегшує його регулювання та ремонт.

Рульовий механізм з відокремленим гідро підсилювачем застосовують на автомобілі МАЗ-5335 (Рис.19.5.) Особливістю рульового керування є то, що до привода внесено гідро підсилювач 1, який виконано у вигляді гідро циліндра 15, що діє одночасно на сошку 2 й повздовжню тягу 14. Для цього гідро підсилювач 1 головкою штока 11 шарнірно закріплено на кронштейні рами, а циліндр 15 через шарніри з’єднано із сошкою 2 й повздовжньою тягою 14.

Відокремлений гідро підсилювач (Рис.19.15.а) складається з трьох основних частин: розподільника 1, корпуса кулькових шарнірів5 і гідроциліндра 12.

Розподільник складається із корпусу 1 і золотника 22. В середині корпуса розподільника є три кільцеві канавки: дві бічні з’єднані між собою і з магістраллю нагнітання 5, середня сполучає магістраль зливу 4 з бачком 24 насоса. На поверхні золотника є три кільцеві виступи, між ними розташовані дві кільцеві канавки, які каналами 21 сполучені; одна з лівою F₂ друга з правою F₁ реактивними камерами, що утворюють замкнуті об'єми. Площі крайніх поясків золотника з боку реактивних камер, більша чим площа з протилежного боку, тому на золотник з торців завжди діють сили що направлені до центру. Ці сили установлюють золотник у середнє положення. Золотник 22 жорстко з’єднаний зі стаканом 7 пальця сошки 9.

Корпус кулькових шарнірів 5 фланцем за допомогою болтів кріпиться до корпуса розподільника 1. В ньому розташовані кулькові пальці сошки 9 і повздовжньої тяги 10, кулькові пальці затиснуті пружинами 6 між сферичними сухарями 17, пробкою і регулювальною гайкою. Затискання сухарів обмежене штовхачами 16. Сухарі від провертання утримуються штифтами, а кулькові пальці можуть провертатися в деяких межах. В середині корпуса 5 в осьовому напрямку може рухатися стакан з закріпленим в ньому пальцем сошки. Завдяки тому, що є зазор m між корпусом 5 і стаканом 7. Із стаканом разом рухається і золотник, який жорстко з’єднаний з ним болтом 20.

Рис. 19.15. а – гідропідсилювач; схема повороту: б – наліво; в – направо.

1 – корпус розподільника; 2 – зворотній клапан; 3 – нагнітальний трубопровід; 4 – зливний трубопровід; 5 – корпус кулькових шарнірів; 6 – пружина сухарів; 7 – стакан; 8, 27 – сошка; 9 – палець сошки; 10 – палець повздовжньої тяги; 11 – повздовжня тяга; 12 – гідроциліндр; 13 – поршень; 14 – шток; 15 – комбінований ущільнювач; 16 – штовхач; 17 – сухар; 18 і 19 – трубопроводи; 20 – болт; 21 – реактивний канал; 22 – золотник; 23 – рульове колесо; 24 – бачок; 25 – насос; 26 – гідропідсилювач; F₁ і F₂ – відповідно права і ліва реактивні камери.

Гідроциліндр 12 кріпиться до корпусу шарнірів за допомогою різьбового з’єднання з контргайкою. Всередині гідроциліндра 12 розташовано поршень 13 і шток 14. На зовнішній кінець штока нагвинчено головку, яка шарнірно з’єднує гідроциліндр з рамою. Внутрішню порожнину циліндра зліва закрито пробкою, а справа кришкою в середині якої розташовано комбінований ущільнювач 15. Порожнини циліндра зліва і права від поршня з’єднані з корпусом розподільника трубопроводами 18 і 19. Для захисту штока, що виступає, від забруднень застосовано гумовий гофрований чохол. Під час роботи шток із поршнем, що розташовані в циліндрі, залишаються нерухомими, а циліндр переміщується відносно них, коли масло під тиском подається в простір справа або зліва від поршня. Названі порожнини можуть сполучатися між собою через кульковий зворотній клапан 2 у разі непрацюючого двигуна.

У разі прямолінійного руху автомобіля масло під тиском подається у дві крайні кільцеві порожнини, оскільки золотник займає середнє положення, через зазори між золотником і корпусом надходить у середню кільцеву канавку й далі на злив у бачок. Підсилювач при цьому не працює.

При повороті наліво ( Рис 19.15.6) палець 9 рульової сошки переміщує стакан 10 з золотником 22 наліво від середнього положення, внаслідок цього крайні і центральна канавки роз’єднуються середнім виступом золотника при цьому масло через трубку 18 поступає у ліву порожнину циліндра, а з правої порожнини зливається у бачок. Під тиском масла циліндр переміщується відносно поршня вліво і через палець 10 переміщує повздовжню тягу вліво і керовані колеса теж. Коли повертання рульового колеса закінчується, золотник зупиняється, але корпус розподільника 5 переміщується доти, доки золотник не займе середнє положення. Повертання коліс в інший бік аналогічно (Рис. 19.15. в)

Підсилювач автомобіля КамАЗ-5320 складається: з клапана керування, силового циліндра та роторно лопатевого насоса двохсторонньої дії, які з’єднані трубопроводами.

Порівняно з підсилювачем ЗІЛ клапан керування має такі відмінності:В корпусі 1 клапана керування по періметру через 30^о просвердлено три наскрізних отвора і три глухих, в які вставлено 9 плунжерів 2 і шисть реактивних пружин 3. В двох плунжерах глухих отворів

виготовлені зворотній клапан 6 і запобіжний клапан 8.

Рис.1. Клапан управління гідропідсилювачем рульового керування

1 – корпус клапана; 2 – реактивний плунжер; 3 і 5 – пружини; 4 – золотник клапана; 6 – зворотній клапан; 7 – плунжер; 8 – запобіжний клапан

Зворотній клапан 6 при непрацюючому насосі з’єднує лінію високого тиску з лінією зливу. В цьому випадку він забезпечує роботу рульового механізму, як без підсилювача.

Запобіжний клапан 8, запобігає насос від перенавантажень. Він відкривається при досягненні тиску 65…70 кгс/см² і з’єднує лінію високого тиску з лінією зливу.

До клапана керування підведено два шланга від насоса гідропідсилювача: шланг високого тиску, по якому підводиться масло від насоса, і шланг низького тиску, по якому масло відводиться у насос через радіатор. При здійснені повороту в ту або іншу сторону внаслідок опору повороту коліс створюється сила, яка хоче здвинути гвинт в осьовому напрямку. У випадку коли ця сила перевищує попередній стиск реактивних пружин, то гвинт разом із золотником, затиснутим між упорними підшипниками, переміщується відносно корпуса клапана управління. При повороті направо (рис. 2. б) золотник рушить вліво і своїм центральним виступом направляє рідину під тиском в порожнину зліва від поршня і рушить поршень-рейку вправо при цьому на сошці створюється додаткове зусилля, яке повертає керовані колеса. Одночасно з цим порожнина справа від поршня сполучається з лінією зліву і направляє масло у бачок насоса. При закінченні повороту рульового колеса осьове зусилля що діє на вал-гвинт зменьшуеться і реактивні плунжери і пружини повертають золотник у нейтральне положення і подальший поворот керованих коліс припиняється.

Тиск в робочій порожнині циліндра зростає з підвищенням опору коліс. При цьому збільшується тиск під реактивними плунжерами, які прагнуть повернути вал- гвинт і золотник у нейтральне положення. Збільшення ( зниження) зусилля на рульовому колесі з збільшенням (зменшенням) зусилля повороту коліс створює «відчуття дороги»

Контрольні запитання.

1. Яке призначення рульового керування й з чого воно складається?

2. Яке призначення рульового механізму та як добирають його передаточне число?

3. Як класифікують рульові механізми?

4. Яке призначення рульової трапеції?

5. З яких деталей складається рульова трапеція?

6. Яку будову має черв’ячний рульовий механізм ?

7. Яку будову має рейковий рульовий механізм ?

8. Яке призначення рульового приводу?

9. Яку будову має рульовий привод при залежній підвісці ?

10. Яку будову має рульовий привод при незалежній підвісці ?

11. Яка будова шарнірів рульових тяг автомобілів ГАЗ; ЗІЛ; МАЗ і КамАЗ ?

12. Яку будову має комбінований рульовий механізм автомобіля ЗІЛ?

13. Яку будову має комбінований рульовий механізм автомобіля КамАЗ?

14. Яку будову має підсилювач рульового механізму автомобіля ЗІЛ?

15. Яку будову має підсилювач рульового механізму автомобіля МАЗ?

16. Які причини збільшення вільного ходу рульового колеса?

17. Як визначити вільний хід рульового колеса?

18. Як усунути осьовий люфт рульового колеса автомобіля ГАЗ-24-10?

19. Як працює підсилювач рульового механізму автомобіля КамАЗ при повороті направо?

20. Як працює підсилювач рульового механізму автомобіля ЗІЛ при повороті направо?

21. Як працює підсилювач рульового механізму автомобіля КамАЗ при повороті направо?

22. Як працює підсилювач рульового приводу автомобіля МАЗ при повороті направо?

Гідровакуумний підсилювач гальм.

Робота гідро вакуумного підсилювача ґрунтується на використанні енергії розрідження у впускному трубопроводі двигуна, завдяки чому створюється додатковий тиск рідини в системі гідроприводу гальм.

Це дає змогу при порівняно невеликих зусиллях на гальмівній педалі мати значне зусилля у гальмівних механізмах коліс. Гідровакуумний підсилювач гальм

Використовують на легкових автомобілях і вантажних ГАЗ-53-12, ГАЗ-3307.

Основними частинами гідровакуумного підсилювача є циліндр 9 з клапаном керування ї камера 15. Гідропідсилювач сполу­чений відповідними трубопроводами з головним гальмовим циліндром 13, впускним трубопроводом 14 двигуна і роздільником 12 гальм.

Камера 15 складається з штампованого корпусу і кришки, між якими затиснута діафрагма 16. Вона жорстко з'єднана з штоком 10 поршня 11 і відтискується конічною пружиною 1 у вихідне положення після розгаль­мування. У поршні 11 є запірний кульковий клапан. Звер­ху на корпусі циліндра міститься корпус 6 клапана 7 ке­рування.

Поршень 8 жорстко з'єднаний з клапаном 7, за­кріпленим на діафрагмі 4. Усередині корпусу 6 розміщений вакуумний клапан З і зв'язаний із ним за допомогою штока атмосферний клапан 2. Порожнини І і ІІ клапана сполучаються відповідно з порожнинами ІІІ і IV камери, яка через запірний клапан сполучена із впускним трубопрово­дом двигуна.

Коли педаль відпущена і двигун працює, у порожнинах камери є розрідження і під дією пружини 1 усі деталі гідроциліндра містяться в лівому крайньому положенні.

У момент натиснення на педаль гальма рідина від голов­ного гальмового циліндра 13 перетікає через кульковий клапан у поршні 11 підсилювача до гальмових меха­нізмів коліс. В міру підвищення тиску в системі пор­шень 8 клапана керування піднімається, закриваючи ва­куумний клапан 3 і відкриваючи атмосферний клапан 2.

При цьому атмосферне повітря починає проходити через фільтр 5 у порожнину IV, зменшуючи в ній розрідження. Оскільки в порожнині ІІІ розрідження зберігається, різ­ниця тисків переміщує діафрагму 16, стискуючи пружину 1 і через шток 10 діючи на поршень 11.

При цьому на пор­шень підсилювача починають діяти дві сили: тиск рідини від головного гальмового циліндра і тиск з боку діафрагми, які посилюють ефект гальмування.

При відпусканні педалі тиск рідини на клапан керуван­ня знижується, його діафрагма 4 прогинається вниз і від­криває вакуумний клапан 3, сполучаючи порожнини ІІІ і IV. Тиск у порожнині IV спадає, і всі рухомі деталі каме­ри і циліндра переміщуються вліво у вихідне положення, настає розгальмування. Якщо гідропідсилювач несправний, привод діятиме тільки від педалі головного гальмового ци­ліндра з меншою ефективністю.

Гальмівний привід автомобіля МАЗ-5335.

Гальмівний привід автомобіля МАЗ-5335.

1 – компресор; 2 – масловологовідокремлювач; 3 – регулятор тиску; 4 – конденсаційний балон; 5 – подвійний захисний клапан; 6 і 7 – повітряні балони; 8 – клапан керування гальмами причепа; 9 – трубопроводи; 10 – задні гальмівні камери; 11 – з’єднувальна головка; 12 – роз’єднувальний кран; 13 – двохсекційний гальмівний кран; 14 – передні гальмівні камери.

У автомобілів родини МАЗ здійснюється роздільний привід передніх і задніх гальмівних механізмів. Під дією стиснутого повітря із компресора 1 повітря через вологомасловідокремлювач 2, регулятор тиску 3 і конденсаційний балон 4, надійде у конденсаційний балон 4, поступає у подвійний захисний клапан 5, а від нього окремо в приводи передніх і задніх гальмівних механізмів.

Із повітряного балона 7 через нижню секцію двохсекційного крана 13 стиснуте повітря надходить до гальмівних камер передніх коліс, а із балона 6 через верхню секцію крана 13 до гальмівних камер задніх коліс. Із балона 6 через клапан 8 і роз’єднувальний кран 12 стиснуте повітря надходить до з’єднувальної головки 11 гальмівної системи причепа.

Регулятор тиску - призначений для підтримання тиску в пневмоприводі гальмівної системи в межах 6,2…7,35 кгс/см² шляхом періодичного розвантаження компресора, запобіжний клапан вбудований в регулятор тиску здійснює перепуск повітря в атмосферу при досягненні тису в системі 8,5 кгс/см²

Регулятор тиску з запобіжним клапаном складається з корпуса, в якому розташовано поршень 8, регулювальний болт 13, запобіжний клапан 17.

Стиснуте повітря і компресора надходить у порожнину А, відкриває зворотній клапан 21 і потрапляє в порожнину В, яка з’єднана з повітряними балонами.

При підвищенні тиску в порожнині В до 7,35 кгс/см² стиснуте повітря , долаючи опір пружини 12 регулювального пристрою, відтискає діафрагму 11 від сідла і поступає через канали в корпусі регулятора в над поршневу порожнину Б розвантажувального пристрою.

Стиснуте повітря, діє на поршень 8, переміщує його вниз і відкриває клапан 5; при цьому повітря через канал 7 і штуцер 1 виходить у атмосферу.

При падінні тиску в порожнині В до величини 6,2 кгс/см² діафрагма 11 під дією пружини 12 сідає на сідло, припиняє надходження повітря в порожнину Б.

Повітря,що знаходиться у порожнині Б, через дросельний отвір в поршні 8 сполучається з атмосферою. Поршень 8 під дією стиснутого повітря повертається попереднє положення; при цьому клапан 5 сідає на сідло і припиняється вихід повітря в атмосферу. Компресор починає нагнітати стиснуте повітря в порожнину А.

Клапан 17 запобігає пневматичну систему від надлишкового тиску у випадку несправності розвантажувального пристрою регулятора тиску. Він складається з корпуса 19, ковпака 15, регулювального гвинта 16, гумового клапана 18 і пружини 14.

Повітря із порожнини В надходить до клапана через похилий канал. При досягненні тиску в порожнини В вище 8,5 кгс/см² відкривається клапан 18 і випускає надлишок повітря у атмосферу через радіальний отвір у корпусі клапана.

Вологомасловідокремлювач - призначений для очищення повітря від конденсату.

Він складається з радіатора 1, корпуса 2, з’єднаних один з одним з’єнувальним фланцем. Радіатор являє собою звернуту змійкою оребрену алюмінієву трубку.

Повітря, що нагнітається компресором в радіатор по нижньому штуцеру 3, і надходить в радіатор де охолоджується і поступає в корпус вологомасловідокрем-лювача.

Всередині потік повітря проходить через три напрямних дика 4, які змінюють напрямок повітряного потоку і придають йому колове обертання. Далі потік проходить до фільтру 5 і змінив напрямок поступає через центральний верхні відвідний канал А в пневмосистему. Діафрагма 6 разом з напрямним стаканом 7 під тиском стиснутого повітря міститься в нижньому положенні. Клапан 8 і зливний отвір 10 закриті; при цьому між діафрагмою 6 і стаканом 7 є зазор, і конденсат що осідає стікає в стакан – відстійник по стержню клапана.

При включенні радіатора тиск стиснутого повітря вологомасловідокрем-лювача починає знижуватися. Напрямний стакан 7 разом з діафрагмою під дією зусилля пружини клапана 8 переміщується вгору. Діафрагма притискається до тарілки і роз’єднує порожнину під стаканом 7 від внутрішньої порожнини вологомасловідокремлювача. При подальшому падінні тиску у внутрішній порожнині стакан 7 переміщується вверх, клапан 8 відходить від сідла і відкривається зливний отвір 10.

В корпусі вологомасловідокремлювача вбудовано клапан 9, який при нормальній роботі радіатора постійно притискається до сідла під дією пружини. У випадку замерзання радіатора диск повітря на клапан зверху знижується, а тиск повітря,що надходить від компресора підвищується; клапан відкривається і повітря минаючи радіатор поступає у систему.

Особливості привода гальм автомобілів КамАЗ. Гальмова система автомобілів родини КамАЗ виконує функції робочого, стоянкового, за­пасного й допоміжного гальм, а також забезпечує аварійне розгаль­мовування стоянкового гальмового механізму. Різні за функціональ­ним призначенням гальма, автономні й незалежні, мають спільні елементи в схемі пневматичного привода й характеризуються висо­кою ефективністю.

Робоче гальмо забезпечує службове й екстрене гальмування до повної зупинки автомобіля. Керують приводом робочого гальма ножною педаллю, й воно діє на два контури, які приводять роздільно гальмові камери передніх коліс і коліс середнього та заднього мостів.

Стоянкове гальмо виконано разом із запасним у вигляді пружинних енергоакумуляторів у гальмових камерах заднього візка, які діють на гальмові механізми коліс. Для вмикання стоянкового гальма рукоятку ручного крана керування переводять у верхнє фік­соване положення. Як запасне гальмо пружинні енергоакумулятори спрацьовують автоматично в разі повного або часткового виходу з ладу привода робочого гальма й забезпечують плавне зниження швидкості автомобіля аж до зупинки. Отже, гальмові механізми ко­ліс заднього візка спільні для робочого, стоянкового й запасного гальм.

Допоміжне гальмо призначається для зменшення наванта­ження на колісні гальмові механізми під час гальмування на довгих спусках. Дія його грунтується на використанні протитиску, який створюється у випускних трубопроводах після перекриття їхнього перерізу спеціальною заслінкою й вимкнення подачі палива в ци­ліндри двигуна. Керування заслінкою й вимкнення подачі палива здійснюються дистанційно пневматичними циліндрами.

Пневматичний привод гальм виконано за багатокон-турною схемою (рис. 1). Усього в схемі передбачено п'ять контурів і спільну ділянку, звідки система живиться стисненим по­вітрям.

Компресор 4 подає стиснене повітря до регулятора тиску 5, який править за розвантажувальний пристрій, і далі в запобіжник від за­мерзання 6, де повітря насичується парою спирту, що не дає замер­зати конденсату вологи, котра випадає з повітря. Подвійний 7і по­трійний 10 захисні клапани розподіляють повітря в трубопроводи п'яти незалежних контурів.

До першого контуру привода гальмових механізмів передніх коліс і причепа входять: прилади загальної гілки живлення: компресор 4, автоматичний регулятор тиску 5, запопіжник від замерзання конденсату 6, ліва частина потрійного захисного клапану 10, повітряний балон 18 (20 л.); нижня секція гальмового крана 20; клапан обмеження тиску 21; клапан контрольного виводу, гальмові камери передніх коліс 23, трубопроводи і шланги між перерахованими приладами; трубопровід від нижньої секції гальмового крана 20, нижня секція клапана керування гальмами причепа з двохпроводним приводом, і від нього до клапана керування гальмами причепа з однопроводним приводом, далі до роз’єднувальних кранів 14, і з’єднуавльних головок 15 нижнього і середнього виводів до причепа та трубопроводи і шланги що з’єдують віщеперераховані прилади.

До другого контуру привода гальмових механізмів коліс середньо­го й заднього мостів (возика) і причепа входять: компресор 4, автоматичний регулятор тиску 5, запопіжник від замерзання конденсату 6, права частина потрійного захисного клапану 10, повітряний балон 8 ( 40 л.); верхня секція галь­мового крана 20; автоматичний регулятор гальмівних сил 13; чотири гальмо­ві камери 17 енегоакумулдяторів возика, клапан контрольного виводу; верхня секція клапана керування гальмами причепа з двохпроводним приводом, і від нього до клапана керування гальмами причепа з однопроводним приводом, далі до роз’єднувальних кранів 14, і з’єднуавльних головок 15 нижнього і середнього виводів до причепа та трубопроводи і шланги що з’єдують віщеперераховані прилади.

До третього контуру привода механізмів стоянкової й запасної систем тягача і причепа, а також живлення комбінованої системи причепа входять: прилади загальної гілки живлення: компресор 4, автоматичний регулятор тиску 5, запопіжник від замерзання конденсату 6, ліва частина подвійного захисного клапану 7, два повітряні балони 16 по (20 л.), клапан контрольного виводу на другому балоні, кран керування стоянковою і запасною гальмівними системами, прискорювальний клапан 11, ліва частина двох магістрального перепускного клапану 12, чотири енергоакумулятори 17 возика, трубопроводи і шланги між перерахованими приладами; середня секція клапана керування гальмами причепа з двохпроводним приводом, і від нього до клапана керування гальмами причепа з однопроводним приводом, далі до роз’єднувальних кранів 14, і з’єднуавльних головок 15 нижнього і середнього виводів до причепа та трубопроводи і шланги що з’єдують віщеперераховані прилади.

До четвертого контуру привода приладів допоміжної гальмової системи й споживачів стисненого повітря (пневмосигнал, скло­очисник) входять: прилади загальної гілки живлення: компресор 4, автоматичний регулятор тиску 5, запопіжник від замерзання конденсату 6, права частина подвійного захисного клапану 7, повітряний балон 9 (40 л.) з клапаном контрольного виводу, кран стоянкової і допоміжної гальмівних механізмів 2, двох циліндрів 19 приводу заслінок випускного трубопроводу і циліндра З вимикання подачі палива та трубопроводи і шланги що з’єдують віщеперераховані прилади.

П'ятий контур привода аварійного розгальмовування стоянкового гальма входять: прилади загальної гілки живлення: компресор 4, автоматичний регулятор тиску 5, запопіжник від замерзання конденсату 6, нижня частина потрійного захисного клапану 10, кран 1 системи аварійного розгальмовування, права частина двох магістрального перепускного клапану 12, чотири енергоакумулятори 17 возика, трубопроводи і шланги між перерахованими приладами. Цей контур забезпечує триразове розгальмовування стоянкового гальма при непрацюючому двигуні після застосування аварійного гальмування, щоб можна було відбуксирувати автомобіль з місця аварії. На випадок відмови зазначеної системи в енергоакумуляторах передба­чено ручне розгальмовування за допомогою болтів, які при їх викручуванні стискають пружини енергоакумуляторів.

Захисні клапани подвійний 7 і потрійний 10 розподіляють стиснене повітря від компресора відповідно по двох і трьох контурах. У разі пошкодження одного з контурів клапани вимикають той, що вийшов із ладу, й зберігають тиск повітря в інших.

Регулятор гальмівних сил 13 автоматично регулює тиск повітря в гальмових камерах коліс середнього й заднього мостів ав­томобіля залежно від навантаження, що припадає на осі.

Клапан обмеження тиску 21 зменшує тиск у гальмових камерах передніх коліс у момент часткового гальмування, що виклю­чає занос і поліпшує керованість. Під час повного гальмування кла­пан збільшує його інтенсивність і прискорює випускання повітря в разі розгальмовування.

Прискорювальний клапан 11 призначається для спрацьо­вування енергоакумуляторів у разі аварійного гальмування.

Двомагістральний клапан 12 дає змогу здійснювати керу­вання пружинними енергоакумуляторами або від прискорювального клапана, тобто від ручного крана керування, або від крана аварійно­го розгальмовування.

Справність приладів і механізмів гальмової системи контро­люється за світловими й звуковими сигналами, які надходять від датчиків пневматичної дії, а також безпосередньо за мано­метром, установленим в кабіні водія.

Схема пневмопривода гальмової системи автомобілів КамАЗ:

1 – кран аварійного розгальмовування; 2 – гальмовий кран зворотної дії; 3 – циліндр вимикання подачі палива; 4 – компре­сор; 5 – регулятор тиску; 6 – запобіжник від замерзання; 7, 10 – відповідно подвійний і потрійний захисні клапани; 8, 9 – повітряні балони відповідно другого й четвертого контурів; 11 – прискорювальний клапан; 12 – двомагістральний клапан; 13 – регулятор гальмівних сил; 14 – роз'єднувальний кран; 15 – сполучна головка; 16, 18 – повітряні балони відпові­дно третього й першого контурів; 17 – гальмові камери з енергоакумулятором; 19 – циліндр привода заслінки випускного трубопроводу; 20 – гальмовий кран; 21 – клапан обмеження тиску; 22 – пневматичний кран керування; 23 – гальмова камера переднього колеса