34. Рулевое управление, назначение и устройство привода его механизмов.

34.1. Назначение и типы рулевых устройств

Рулевым управлением называется совокупность устройств, осуществляющих поворот управляемых колес автомобиля. Рулевое управление служит для изменения и поддержания направления движения автомобиля. Оно в значительной степени обеспечивает безопасность движения автомобиля. Типы рулевых управлений, классифицированные по различным признакам проиллюстрированы на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Типы рулевых управлений, классифицированные по различным

признакам

На автомобилях изменение направления движения осуществляется поворотом передних колес различными типами рулевых управлений (рис. 9.2).

Рис. 9.2. Рулевые управления при независимой (а) и зависимой (б) подвесках

управляемых колес:ь1 – рулевое колесо; 2 – вал; 3 – рулевая передача;

4, 12 – цапфы; 5, 9, 11, 14 – рычаги; 7 – сошка; 6, 8, 10, 13, 15 – тяги

Левое рулевое управление применяется в автомобилях большинства стран, где принято правостороннее движение транспорта (Россия, США и др.), а правое рулевое управление — в странах с левосторонним движением транспорта (Япония, Великобритания). При этом рулевое колесо, установленное с левой или правой стороны автомобиля, обеспечивает лучшую видимость при разъезде с транспортом, движущимся навстречу.

Рулевые управления без усилителя обычно устанавливаются на легковых автомобилях особо малого и малого классов и грузовых малой грузоподъемности. Рулевые управления с усилителем применяются на всех остальных автомобилях. При этом значительно облегчается их управление, улучшается маневренностьи повышается безопасность движения, — при разрыве шины автомобиль можно удержать на заданной траектории движения. Конструкция рулевого управления во многом зависит от типа подвески передних колес автомобиля. При независимой подвеске передних управляемых колес, которая применяется на всех легковых автомобилях, в рулевое управление без усилителя входят, см. рис. 9.1, а; при зависимой подвеске передних колес см.рис. 9.1, б.

34.2. Травмобезопасное рулевое управление

На легковых автомобилях находят широкое применение травмобезопасные рулевые управления. Травмобезопасное рулевое управление обеспечивает пассивную безопасность автомобиля — свойство уменьшать тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий.

Водитель может получить травму от рулевого колеса или рулевого вала при резком перемещении вперед вследствие лобового столкновения. Для уменьшения тяжести травм, получаемых водителями при лобовых столкновениях, которые составляют более 50 % всех дорожно-транспортных происшествий, применяют различные конструкции травмобезопасных рулевых механизмов. С этой целью кроме рулевого колеса с утопленной ступицей и двумя спицами, позволяющими значительно снизить тяжесть наносимых травм при ударе, в рулевом механизме устанавливают специальное энергопоглощающее уст­ройство, а рулевой вал часто выполняют составным.

На рис. 9.3, а представлен рулевой механизм легкового автомобиля, рулевой вал которого состоит из трех частей, соединенных карданными шарнирами 2, а роль энергопоглощающего устройства выполняет специальное крепление рулевого вала к кузову автомобиля. При лобовом столкновении, когда передняя часть автомобиля деформируется, рулевой вал складывается и незначительно перемещается в салон кузова автомобиля. При этом кронштейн 1 крепления рулевого вала деформируется и поглощает часть энергии удара.

Рулевой механизм с энергопоглощающим устройством сильфонного типа показан на рис. 9.3, б. Рулевое колесо соединено с рулевым валом металлическим гофрированным цилиндром 3, который при столкновении деформируется, частично поглощает энергию удара и обеспечивает небольшое перемещение рулевого вала в сторону водителя.

Рис. 9.3. Травмобезопасные рулевые механизмы: 1 — кронштейн; 2 — карданный

шарнир; 3 — гофрированный цилиндр; 4 — перфорированная труба

На рис. 9.3, в представлен рулевой механизм, у которого верх­няя часть рулевого вала выполнена в виде перфорированной трубы 4. Показаны также последовательный процесс и максимальная деформация верхней части рулевого вала, которая весьма значительна.

В травмобезопасных рулевых управлениях легковых автомобилей применяются и другие энергопоглощающие устройства, ко­торые соединяют составные рулевые валы. К ним относятся резиновые муфты специальной конструкции, а также устройства типа «японский фонарик», который выполнен в виде нескольких продольных пластин, приваренных к концам соединяемых частей рулевого вала. При столкновениях резиновая муфта разрушается, а соединительные пластины деформируются и уменьшают переме­щение рулевого вала внутрь салона кузова.