Архив WinRAR_1 / 1 - Автомобили / 21 - типы рулевых механизмов

21. Призначення, схеми, конструкція, принцип дії, переваги та недоліки основних типів рульових механізмів АТЗ.

Механизм рулевого управления предназначен для обеспечения движения автомобиля в заданном направлении. Он состоит из двух основных компонентов: рулевого механизма и рулевого привода.

С помощью рулевого механизма водитель передает на рулевой привод усилие, которое он прилагает к рулевому колесу, расположенному в салоне автомобиля. В настоящее время в легковых автомобилях используются рулевые механизмы двух типов: червячный механизм и реечный.

Червячный механизм включает в себя следующие элементы: рулевое колесо (руль);вал рулевого колеса; червячная пара, состоящая из червяка и ролика; картер червячной пары;  рулевая сошка. Червяк и ролик, образующие червячную пару, находятся в постоянном зацеплении и расположены в картере. При этом червяк размещен на нижнем конце рулевого вала, а ролик ― на валу рулевой сошки. Когда водитель вращает руль, ролик скользит по зубьям червяка, соответственно, вращается вал рулевой сошки.

Главной и единственной задачей червячной пары является преобразование вращения руля, находящегося в руках водителя, в поворот рулевой сошки в соответствующем направлении. После этого усилие передается на рулевой привод и далее непосредственно на передние колеса автомобиля.

Принципиальным отличием рулевого механизма реечного типа является то, что вместо червячной пары в нем используется пара шестерня ― рейка. Когда водитель поворачивает руль в ту или иную сторону, вращается шестерня, которая соответствующим образом поворачивает находящуюся с ней в зацеплении рейку. Рейка передает это усилие на рулевой привод и затем на передние колеса.

Рулевой привод служит для передачи усилия, прилагаемого водителем при повороте руля, от рулевого механизма к передним колесам. При этом он обеспечивает поворот колес на разные углы в зависимости от выбранного водителем направления.

Разница углов необходима для движения колес по дороге без проскальзывания. В противном случае покрышки приходилось бы менять едва ли не еженедельно. Дело в том, что при выполнении поворота или разворота каждое колесо прочерчивает индивидуальную окружность, отличающуюся от окружности другого колеса. При этом дальнее от центра поворота колесо (то есть внешнее) имеет больший радиус поворота, чем внутреннее. Однако поскольку центр поворота у них один и тот же, угол поворота у внешнего колеса должен быть больше, чем у внутреннего.

Для достижения такого эффекта рулевой привод каждого автомобиля имеет механизм, называемый рулевой трапецией, которая состоит из поворотных рычагов, рулевых тяг и шарниров рулевых тяг. Свой шарнир имеется у каждой рулевой тяги. Он необходим для того, чтобы все подвижные детали рулевого привода могли свободно поворачиваться в разных плоскостях относительно кузова автомобиля и друг друга.

Распространенной неисправностью рулевого управления является слишком большой свободный ход рулевого колеса («люфт»). Причинами его возникновения являются нарушение регулировки в соединении червячной пары или износ рабочих поверхностей червяка и ролика; увеличение зазоров в шарнирах рулевых тяг; износ подшипников червяка; износ втулок вала рулевой сошки; ослабление крепления картера рулевого механизма и др.. Характерные стуки в рулевом управлении возникают при наличии следующих неисправностей: слишком высокий износ рабочих поверхностей червячной пары, высокий люфт в шарнирах рулевых тяг или в маятниковом рычаге, ослабление крепления картера рулевого механизма.