Рулевое управление автомобиля и его устройство

Рулевой вал соединяет рулевое колесо с рулевым механизмом и часто выполняется шарнирным, что позволяет более рационально компоновать элементы рулевого управления, а для грузовых автомобилей применять откидывающуюся кабину.

Кроме того, шарнирный рулевой вал повышает травмобезопасность рулевого колеса при авариях, уменьшая перемещение рулевого колеса внутрь салона и возможность травмирования грудной клетки водителя.

С этой же целью в рулевой вал иногда встраивают сминаемые элементы, а рулевое колесо покрывают относительно мягким материалом, не дающем при разрушении острых осколков.

Рулевой привод представляет собой систему тяг и шарниров, связывающих рулевой механизм с управляемыми колесами. Поскольку рулевой механизм закреплен на несущей системе автомобиля, а управляемые колеса при движении перемещаются на подвеске вверх и вниз относительно несущей системы, рулевой привод обязан обеспечить необходимый угол поворота колес независимо от вертикальных перемещений подвески (согласованность кинематики рулевого привода и подвески). В связи с этим конструкция рулевого привода, а именно количество и расположение рулевых тяг и шарниров, зависит от типа применяемой подвески автомобиля. Наиболее сложным рулевой привод имеют автомобили с несколькими управляемыми мостами.

Для дополнительного уменьшения усилий, необходимых для поворота рулевого колеса, в рулевом приводе применяют усилители рулевого управления. Первоначально усилители применялись лишь на тяжелых грузовых автомобилях и автобусах, в настоящее время используются и на легковых.

Для смягчения рывков и ударов, которые передаются на рулевое колесо при движении по неровной дороге, в рулевой привод иногда встраивают гасящие элементы — амортизаторы рулевого управления. Конструкция указанных амортизаторов принципиально не отличается от конструкции амортизаторов подвески.

К рулевому механизму предъявляются следующие требования:

—оптимальное передаточное число, определяющее соотношение между необходимым углом поворота рулевого колеса и усилием на нем;

—незначительные потери энергии при работе (высокий КПД);

—возможность самопроизвольного возврата рулевого колеса в нейтральное положение, после того как водитель перестал удерживать рулевое колесо в повернутом положении;

—незначительные зазоры в подвижных соединениях для обеспечения малого люфта или свободного хода рулевого колеса;

—высокая надежность.

Наибольшее распространение на легковых автомобилях сегодня получили реечные рулевые механизмы (рис.2).

Рис.2. Реечный рулевой механизм без гидроусилителя:

1 — чехол; 2 — вкладыш; 3 — пружина; 4 — шаровой палец; 5 — шаровой шарнир; 6 — упор; 7 — рулевая рейка; 8 — шестерня.

Конструкция такого механизма включает в себя шестерню, установленную на валу рулевого колеса, и связанную с ней зубчатую рейку. При вращении рулевого колеса рейка перемещается вправо или влево и через присоединенные к ней тяги рулевого привода поворачивает управляемые колеса.

Причинами широкого применения на легковых автомобилях именно такого механизма являются: простота конструкции, малые масса и стоимость изготовления, высокий КПД, небольшое число тяг и шарниров. Кроме того, расположенный поперек автомобиля корпус реечного рулевого механизма оставляет достаточно места в моторном отсеке для размещения двигателя, трансмиссии и других агрегатов автомобиля. Реечное рулевое управление обладает высокой жесткостью, что обеспечивает более точное управление автомобилем при резких маневрах.

Вместе с тем реечный рулевой механизм обладает и рядом недостатков: повышенная чувствительность к ударам от дорожных неровностей и передача этих ударов на рулевое колесо; склонность к виброактивности рулевого управления, повышенная нагруженность деталей, сложность установки такого рулевого механизма на автомобили с зависимой подвеской управляемых колес. Это ограничило сферу применения такого типа рулевых механизмов только легковыми (с вертикальной нагрузкой на управляемую ось до 24 кН) автомобилями с независимой подвеской управляемых колес.

Популярные материалы:

Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Дезактивация объекта, загрязненного радиоактивными веществами
В результате запроектной аварии на РОО с выбросом радиоактивных веществ произошло радиоактивное загрязнение объекта, рассматриваемого в дипломном проекте, а именно подвижного состава. Исходные данные для расчета радиационной разведки: Н ...

Расчет фонда заработной платы руководителей, специалистов и служащих
Расчеты зарплаты руководителей, специалистов и служащих рассчитывается аналогично. Результаты сведем в таблицу: №: Вид деятельности и должность: Число РСС: Месячный оклад, рубли: Общая сумма за год, рубли: 1 Общее ...

Качество процессов управления
Для того, чтобы динамика привода не влияла на качество переходных процессов угла тангажа , при выборе передаточных чисел Kυ, Kωz , должны выполняться условия: Ωпр ≥ (5 6) Ωα, Kωz ≤ (0,25 0,3) (K& ...