Рулевая система автомобиля: назначение, виды и фото. Рулевая система

Рулевая система автомобиля: назначение, виды и фото

Одной из основных систем автомобиля является рулевое управление, представляющее собой совокупность механизмов, синхронизирующих угол поворота колес основной оси и положения рулевого колеса. Рулевое управление требует регулярной диагностики и технического осмотра, проведение которых зависит от особенностей конструкции и типа узла.

Назначение рулевого управления

Водитель во время вождения обязан контролировать положение транспортного средства относительно других участников дорожного движения и выделенной полосы. Для изменения маршрута или осуществления маневров сменяется режим движения при помощи тормозной системы и рулевого управления.

Устранение бокового скольжения и стабилизация управляемых колес осуществляется при помощи рулевого привода, который возвращает автомобиль на прямолинейный курс движения после того, как водитель прекращает прилагать усилия к рулю.

Устройство рулевого управления

Устройство рулевой системы включает следующие элементы:

• Рулевое колесо. Используется для управления автомобилем и корректировки направления его движения. Современные модели оснащаются мультифункциональными рулями, оснащенными подушкой безопасности.
• Рулевая колонка. Передает усилия от рулевого колеса к рулевому механизму и представлена валом с шарнирными соединениями. Электрические либо механические системы блокировки и складывания гарантируют защиту автомобиля от угона и безопасность. Рулевая колонка оснащается замком зажигания, стеклоочистителем лобового стекла и элементами управления светотехникой.
• Рулевой механизм передает на привод колес усилия, создаваемые водителем через вращение рулевого колеса. Представлен редуктором с определенным передаточным отношением. Карданный вал соединяет рулевой механизм с рулевой колонкой.
• Рулевой привод конструктивно представлен рычагами, наконечниками и рулевыми тягами, которые передают поворотным кулакам усилия от рулевого механизма.
• Усилитель рулевого управления - облегчает управление автомобилем и увеличивает усилие, передающееся приводу со стороны руля.
• Дополнительные конструктивные элементы - электронные системы, амортизаторы.

Рулевое управление и подвеска автомобиля тесно связаны между собой: степень отклика транспортного средства на вращение рулевого колеса зависит от высоты и жесткости подвески.

Виды рулевой системы

Рулевой механизм может подразделяться на несколько категорий в зависимости от типа редуктора:

• Реечный. Считается самым распространенным и устанавливается на легковые автомобили. Механизм с самой простой конструкцией и отличающийся максимальным КПД. Минусом считается чувствительность к ударным нагрузкам, возникающим при эксплуатации автомобиля в сложных дорожных условиях.
• Червячный. Обеспечивает большой угол поворота колес и хорошую маневренность автомобиля. Механизм практически не подвержен ударным нагрузкам, однако его производство более дорогостоящее.
• Винтовой. По принципу работы схож с червячным типом, однако отличается большим КПД и создает большие усилия.

Классификация по типу усилителя

Рулевые системы подразделяются на несколько видов в зависимости от типа установленного усилителя:

• Гидравлический (ГУР). Преимуществом является простота конструкции и компактные размеры. Гидравлические рулевые системы являются одними из самых распространенных и устанавливаются на большинство современных автомобилей. Недостатком такого управления является необходимость в регуляции уровня рабочей жидкости.
• Электрический (ЭУР). Прогрессивная система управления. Усилитель обеспечивает надежность функционирования системы, экономию топлива, возможность управления автомобилем без привлечения водителя и облегчает настройку управления.
• Электрогидравлический (ЭГУР). По принципу действия система схожа с гидравлическим усилителем. Основным отличием является функционирование насоса, который приводится в действие не ДВС автомобиля, а электродвигателем.

Дополнительные системы

Рулевое управление современных автомобилей оснащаются различными системами:

• Активное рулевое управление (AFS). Регулирует величину передаточного отношения в зависимости от скорости движения. Гарантирует безопасное и устойчивое движение на скользкой трассе за счет коррекции угла поворота колес.
• Динамическое рулевое управление. Функционирует аналогично активной системе, однако место планетарного редуктора в конструкции занимает электродвигатель.
• Адаптивное рулевое управление. Особенностью является отсутствие жесткой связи между колесами и рулем автомобиля.

Требования к рулевому управлению

По стандартам к рулевой системе предъявляются следующие требования:

• Обеспечение необходимой траектории движения согласно параметрам маневренности, устойчивости и поворотливости.
• Усилие, прилагаемое к рулевому колесу, не должно превышать установленных значений.
• Количество оборотов руля от стандартного положения до любого из крайних должно соответствовать нормам.
• Возможность управления автомобилем должна сохраняться после выхода усилителя из строя.

Нормальное функционирование рулевой системы определяется еще одним параметром - суммарным люфтом, подразумевающим угол поворота руля до момента поворота колес.

Допустимый суммарный люфт в рулевом управлении должен соответствовать принятым нормам:

• Для микроавтобусов и легковых автомобилей - 10 градусов.
• Для автобусов и аналогичных транспортных средств - 20 градусов.
• Для грузовых автомобилей - 25 градусов.

Особенности правостороннего и левостороннего управления

В зависимости от законодательства конкретных стран и вида транспортного средства современные автомобили подразделяются на праворульные и леворульные. Соответственно, рулевое колесо может располагаться как справа, так и слева. К примеру, рулевые системы ВАЗ являются леворульными.

Механизмы отличаются не только позицией руля, но и редуктором, который адаптирован под конкретную сторону подключения. Несмотря на это, правостороннее управление на левостороннее переделать возможно.

Некоторые виды спецтехники оборудованы гидрообъемным рулевым управлением, которое обеспечивает независимость размещения рулевого колеса от других элементов. Такая рулевая система не обладает механической связью между рулем и приводом, а колеса поворачиваются при помощи силового цилиндра, регулируемого насосом-дозатором.

В сравнении со стандартными механизмами гидрообъемное рулевое управление не требует приложения больших усилий для выполнения поворота, не обладает люфтом, и его компоновка подразумевает произвольное расположение конструктивных элементов.

Соответственно, гидрообъемное управление обеспечивает как левостороннее, так и правостороннее управление. Благодаря этому система может устанавливаться на специальные транспортные средства.

Причины неисправностей системы

Рулевой механизм, как и любые другие элементы, подвержен поломкам. Причин неисправностей может быть несколько:

• Агрессивный стиль вождения, суровые условия эксплуатации автомобиля.
• Низкокачественное покрытие трасс.
• Использование неоригинальных комплектующих.
• Несвоевременное техническое обслуживание.
• Проведение ремонтных работ некомпетентными мастерам.
• Превышение эксплуатационного срока оборудования.

Неполадки, возникшие с тормозной или рулевой системами автомобиля, могут привести к аварийной ситуации на дороге.

Виды неисправностей и их признаки

Система рулевого управления транспортных средств со временем может выходить из строя. Появление поломок сопровождается определенными признаками:

• При появлении сторонних стуков меняется шарнир рулевого механизма.
• Вибрация рулевого колеса устраняется грамотной настройкой колес.
• При биении колес изменяются их настройки, заменяются комплектующие рулевых тяг либо подшипники колонки.
• Наконечники тяги меняются при показателе люфта, превышающем 10 градусов.

Диагностика и техническое обслуживание

Для исключения проблем с рулевой системой автомобиля важно не только регулярно проводить техническое обслуживание, но и диагностику основных узлов и агрегатов.

Обязательно проводится проверка люфта при помощи специального прибора - люфтометра. Желательно проверять систему на отсутствие заеданий.

Во время технического осмотра оценивается состояние гидроусилителя. Если уровень масла в системе ниже требуемого, то его доливают. Диагностируется картер рулевого управления, уровень затяжки клиньев, цапф, шплинтовка, последние - после смазывания рулевой тяги.

Последующие технические осмотры подразумевают комплекс диагностических процедур, реализуемых при помощи специального оборудования. Ремонт рулевой системы лучше проводить в сервисных центрах, где работают профессионалы.

Мастера должны проверить суммарный люфт механизма при помощи люфтометра. Для легковых автомобилей он должен быть равен 10 градусам.

Важность корректной работы рулевого управления

Транспортное средство считается источником повышенной опасности, в связи с чем для предупреждения аварийных ситуаций от автовладельца требуется поддержание исправного состояния автомобиля и регулярный контроль технического состояния.

Основное назначение рулевой системы - обеспечение возможности управления машиной. Исправный механизм гарантирует безопасное и уверенное движение, важное не только для водителя, но и для пассажиров.

В правилах дорожного движения указано, что продолжать движение и эксплуатировать автомобиль с вышедшей из строя системой рулевого управления, при наличии люфта, утечек масла из рейки запрещено.

Исправная система управления оказывает немалое влияние на состояние резины автомобиля: износ покрышек должен быть равномерным во избежание потери управления, выкидывания во время движения с трассы и появления неисправностей прочих узлов и агрегатов транспортного средства.

Рулевое управление является одним из важнейших элементов конструкции современного транспортного средства и требует регулярного контроля своего состояния и проведения грамотного технического осмотра и ремонтно-восстановительных работ. Управлять автомобилем с вышедшей из строя рулевой системой запрещено во избежание возникновения аварийных ситуаций на трассе и для сохранения безопасности водителя, пассажиров и прочих участников дорожного движения.

fb.ru

Рулевая система автомобиля: назначение, виды и фото

Одной из основных систем автомобиля является рулевое управление, представляющее собой совокупность механизмов, синхронизирующих угол поворота колес основной оси и положения рулевого колеса. Рулевое управление требует регулярной диагностики и технического осмотра, проведение которых зависит от особенностей конструкции и типа узла.

Назначение рулевого управления

Водитель во время вождения обязан контролировать положение транспортного средства относительно других участников дорожного движения и выделенной полосы. Для изменения маршрута или осуществления маневров сменяется режим движения при помощи тормозной системы и рулевого управления.

Устранение бокового скольжения и стабилизация управляемых колес осуществляется при помощи рулевого привода, который возвращает автомобиль на прямолинейный курс движения после того, как водитель прекращает прилагать усилия к рулю.

Устройство рулевого управления

Устройство рулевой системы включает следующие элементы:

• Рулевое колесо. Используется для управления автомобилем и корректировки направления его движения. Современные модели оснащаются мультифункциональными рулями, оснащенными подушкой безопасности.
• Рулевая колонка. Передает усилия от рулевого колеса к рулевому механизму и представлена валом с шарнирными соединениями. Электрические либо механические системы блокировки и складывания гарантируют защиту автомобиля от угона и безопасность. Рулевая колонка оснащается замком зажигания, стеклоочистителем лобового стекла и элементами управления светотехникой.
• Рулевой механизм передает на привод колес усилия, создаваемые водителем через вращение рулевого колеса. Представлен редуктором с определенным передаточным отношением. Карданный вал соединяет рулевой механизм с рулевой колонкой.
• Рулевой привод конструктивно представлен рычагами, наконечниками и рулевыми тягами, которые передают поворотным кулакам усилия от рулевого механизма.
• Усилитель рулевого управления — облегчает управление автомобилем и увеличивает усилие, передающееся приводу со стороны руля.
• Дополнительные конструктивные элементы — электронные системы, амортизаторы.

Рулевое управление и подвеска автомобиля тесно связаны между собой: степень отклика транспортного средства на вращение рулевого колеса зависит от высоты и жесткости подвески.

Виды рулевой системы

Рулевой механизм может подразделяться на несколько категорий в зависимости от типа редуктора:

• Реечный. Считается самым распространенным и устанавливается на легковые автомобили. Механизм с самой простой конструкцией и отличающийся максимальным КПД. Минусом считается чувствительность к ударным нагрузкам, возникающим при эксплуатации автомобиля в сложных дорожных условиях.
• Червячный. Обеспечивает большой угол поворота колес и хорошую маневренность автомобиля. Механизм практически не подвержен ударным нагрузкам, однако его производство более дорогостоящее.
• Винтовой. По принципу работы схож с червячным типом, однако отличается большим КПД и создает большие усилия.

Классификация по типу усилителя

Рулевые системы подразделяются на несколько видов в зависимости от типа установленного усилителя:

• Гидравлический (ГУР). Преимуществом является простота конструкции и компактные размеры. Гидравлические рулевые системы являются одними из самых распространенных и устанавливаются на большинство современных автомобилей. Недостатком такого управления является необходимость в регуляции уровня рабочей жидкости.
• Электрический (ЭУР). Прогрессивная система управления. Усилитель обеспечивает надежность функционирования системы, экономию топлива, возможность управления автомобилем без привлечения водителя и облегчает настройку управления.
• Электрогидравлический (ЭГУР). По принципу действия система схожа с гидравлическим усилителем. Основным отличием является функционирование насоса, который приводится в действие не ДВС автомобиля, а электродвигателем.

Дополнительные системы

Рулевое управление современных автомобилей оснащаются различными системами:

• Активное рулевое управление (AFS). Регулирует величину передаточного отношения в зависимости от скорости движения. Гарантирует безопасное и устойчивое движение на скользкой трассе за счет коррекции угла поворота колес.
• Динамическое рулевое управление. Функционирует аналогично активной системе, однако место планетарного редуктора в конструкции занимает электродвигатель.
• Адаптивное рулевое управление. Особенностью является отсутствие жесткой связи между колесами и рулем автомобиля.

Требования к рулевому управлению

По стандартам к рулевой системе предъявляются следующие требования:

• Обеспечение необходимой траектории движения согласно параметрам маневренности, устойчивости и поворотливости.
• Усилие, прилагаемое к рулевому колесу, не должно превышать установленных значений.
• Количество оборотов руля от стандартного положения до любого из крайних должно соответствовать нормам.
• Возможность управления автомобилем должна сохраняться после выхода усилителя из строя.

Нормальное функционирование рулевой системы определяется еще одним параметром — суммарным люфтом, подразумевающим угол поворота руля до момента поворота колес.

Допустимый суммарный люфт в рулевом управлении должен соответствовать принятым нормам:

• Для микроавтобусов и легковых автомобилей — 10 градусов.
• Для автобусов и аналогичных транспортных средств — 20 градусов.
• Для грузовых автомобилей — 25 градусов.

Особенности правостороннего и левостороннего управления

В зависимости от законодательства конкретных стран и вида транспортного средства современные автомобили подразделяются на праворульные и леворульные. Соответственно, рулевое колесо может располагаться как справа, так и слева. К примеру, рулевые системы ВАЗ являются леворульными.

Механизмы отличаются не только позицией руля, но и редуктором, который адаптирован под конкретную сторону подключения. Несмотря на это, правостороннее управление на левостороннее переделать возможно.

Некоторые виды спецтехники оборудованы гидрообъемным рулевым управлением, которое обеспечивает независимость размещения рулевого колеса от других элементов. Такая рулевая система не обладает механической связью между рулем и приводом, а колеса поворачиваются при помощи силового цилиндра, регулируемого насосом-дозатором.

В сравнении со стандартными механизмами гидрообъемное рулевое управление не требует приложения больших усилий для выполнения поворота, не обладает люфтом, и его компоновка подразумевает произвольное расположение конструктивных элементов.

Соответственно, гидрообъемное управление обеспечивает как левостороннее, так и правостороннее управление. Благодаря этому система может устанавливаться на специальные транспортные средства.

Причины неисправностей системы

Рулевой механизм, как и любые другие элементы, подвержен поломкам. Причин неисправностей может быть несколько:

• Агрессивный стиль вождения, суровые условия эксплуатации автомобиля.
• Низкокачественное покрытие трасс.
• Использование неоригинальных комплектующих.
• Несвоевременное техническое обслуживание.
• Проведение ремонтных работ некомпетентными мастерам.
• Превышение эксплуатационного срока оборудования.

Неполадки, возникшие с тормозной или рулевой системами автомобиля, могут привести к аварийной ситуации на дороге.

Виды неисправностей и их признаки

Система рулевого управления транспортных средств со временем может выходить из строя. Появление поломок сопровождается определенными признаками:

• При появлении сторонних стуков меняется шарнир рулевого механизма.
• Вибрация рулевого колеса устраняется грамотной настройкой колес.
• При биении колес изменяются их настройки, заменяются комплектующие рулевых тяг либо подшипники колонки.
• Наконечники тяги меняются при показателе люфта, превышающем 10 градусов.

Диагностика и техническое обслуживание

Для исключения проблем с рулевой системой автомобиля важно не только регулярно проводить техническое обслуживание, но и диагностику основных узлов и агрегатов.

Обязательно проводится проверка люфта при помощи специального прибора — люфтометра. Желательно проверять систему на отсутствие заеданий.

Во время технического осмотра оценивается состояние гидроусилителя. Если уровень масла в системе ниже требуемого, то его доливают. Диагностируется картер рулевого управления, уровень затяжки клиньев, цапф, шплинтовка, последние — после смазывания рулевой тяги.

Последующие технические осмотры подразумевают комплекс диагностических процедур, реализуемых при помощи специального оборудования. Ремонт рулевой системы лучше проводить в сервисных центрах, где работают профессионалы.

Мастера должны проверить суммарный люфт механизма при помощи люфтометра. Для легковых автомобилей он должен быть равен 10 градусам.

Важность корректной работы рулевого управления

Транспортное средство считается источником повышенной опасности, в связи с чем для предупреждения аварийных ситуаций от автовладельца требуется поддержание исправного состояния автомобиля и регулярный контроль технического состояния.

Основное назначение рулевой системы — обеспечение возможности управления машиной. Исправный механизм гарантирует безопасное и уверенное движение, важное не только для водителя, но и для пассажиров.

В правилах дорожного движения указано, что продолжать движение и эксплуатировать автомобиль с вышедшей из строя системой рулевого управления, при наличии люфта, утечек масла из рейки запрещено.

Исправная система управления оказывает немалое влияние на состояние резины автомобиля: износ покрышек должен быть равномерным во избежание потери управления, выкидывания во время движения с трассы и появления неисправностей прочих узлов и агрегатов транспортного средства.

Рулевое управление является одним из важнейших элементов конструкции современного транспортного средства и требует регулярного контроля своего состояния и проведения грамотного технического осмотра и ремонтно-восстановительных работ. Управлять автомобилем с вышедшей из строя рулевой системой запрещено во избежание возникновения аварийных ситуаций на трассе и для сохранения безопасности водителя, пассажиров и прочих участников дорожного движения.

Источник

ruud.ru

Система активного рулевого управления

С каждым годом современные автомобили становятся все «умнее», помогая водителю в управлении, обеспечивая безопасность и комфорт. «Автоматы», электронные дроссельные заслонки, системы стабилизации, электрогидравлические тормоза… Но рулить-то надо самому! Это святое. Однако не обошли стороной эти тенденции и рулевое управление.

AFS (Active Front Steering), разработанная инженерами BMW, проста, как все гениальное (партнерами выступили Bosh и ZF). Главная часть AFS — планетарная передача, корпус которой может вращаться с помощью электромотора. Она встроена в разрезанный рулевой вал и управляется командами компьютера.

Что это дает? Не будем торопиться. Сначала вкратце очертим границы проблемы. Она касается управляемости, которая в данном случае зависит от передаточного числа рулевого механизма. Чем оно меньше, тем быстрее машина реагирует на поворот руля. Весьма удобно, особенно при парковке: не требуется бесчисленное количество раз крутить баранку от края до края.

Однако на большой скорости достоинства оборачиваются недостатками. Малейшее движение руками — и машина уже метнулась в сторону очень твердого на вид отбойника у обочины шоссе. Вот и ищут автопроизводители компромисс между управляемостью, безопасностью и комфортабельностью, «усредняя» эти характеристики. Система AFS позволяет изменять передаточное отношение рулевого привода в очень широких пределах.

Чувствительностью управляет компьютер, а в него можно заложить любую программу. А это значит, что с помощью системы AFS можно избавиться от извечного противоречия: или «острый» руль на малой скорости и слишком нервные реакции на высокой, или спокойное поведение на большом ходу, но «тупой» руль при парковке.

На серийной «пятерке» BMW передаточное отношение рулевого механизма составляет 1:18, и это компромиссный вариант. Благодаря помощи электромотора системы AFS эта цифра в низкоскоростных режимах снижается до 1:10 — это менее двух оборотов руля от упора до упора. Парковаться с таким «быстрым» рулем очень удобно! А чтобы с ростом скорости автомобиль не становился «нервным» в управлении, электроника по мере разгона постепенно снижает активность электродвигателя. На 180—200 км/ч он вообще отключается — передаточное отношение возвращается к стандартному.

А на максимальных скоростях электромотор вновь вступает в действие, но начинает вращаться в противоположную сторону. Ведь система AFS способна не только увеличивать чувствительность рулевого управления, но и уменьшать ее, повышая передаточное отношение до 1:20 и более!

В разрез рулевого вала встроен планетарный механизм. Если электродвигатель не работает, то сателлиты соединяют вал и шестерню рулевого механизма напрямую. Если электродвигатель вращается, он через червяк поворачивает эпициклическую шестерню и в зависимости от направления работы или увеличивает, или уменьшает угловую скорость выходного вала. При отказе системы электромагнит аварийного фиксатора запирает червяк, блокируя механизм изменения передаточного отношения.

Компоненты системы рулевого управления Active Steering: гидроусилитель руля (3) с планетарным механизмом и электромотором, электронный блок управления (1) и датчик определения отклонения от заданного направления движения (2)

Суть работы системы Active Steering в следующем: с увеличением скорости угол поворота управляемых колес уменьшается при неизменном угле поворота рулевого колеса. При снижении же скорости (особенно сильно это проявляется в режиме парковки) управляемые колеса стремятся отклониться, наоборот, на больший угол. Заметьте, на рисунках угол поворота руля одинаков.

Active Steering от BMW сохраняет механическую рулевую колонку, постоянно соединяющую руль с передними колесами автомобиля. Это не только гарантирует полное сохранение всех функций рулевого управления в случае, если одна из вспомогательных систем перестанет работать в заданном режиме или даже полностью выйдет из строя, но обеспечивает подлинное «чувство руля», которое столь важно для настоящего водителя.

Но прежней неограниченной свободы водителю, тем не менее, уже не видать — планетарный механизм с электромотором все-таки может доворачивать управляемые колеса на 7—8 градусов по команде бортовой электроники. То есть автомобиль может подруливать самостоятельно! Таким образом, система Active Steering сочетает в себе преимущества чисто электронной системы «управления по проводам», в которой вообще не предусмотрено механическое соединение между рулем и передними колесами, и настоящее «чувство руля», которое на данный момент можно обеспечить лишь с механической системой рулевого управления.

Управление по проводам

И все-таки будущее, видимо, не за хитрой механикой или гидравликой, усложненными электроникой. Конструкторам автомобилей не дает покоя привычка, которую больше века назад ввел в обиход Вильгельм Майбах, конструктор знаменитого «первого настоящего» автомобиля Mercedes Simplex, — рулить круглым рулем, а газовать и тормозить двумя напольными педалями.

Гранды автомобилестроения вовсю работают над системами без механической связи между рулем и колесами — так называемым управлением по проводам (steering by wire). Преимущества электроники перед гидравликой очевидны: она не только точнее передает движения рук пилота, но и меньше весит, надежнее (содержит меньше деталей), а также легче дублируется, поскольку проложить второй-третий кабель проще, чем гидравлические шланги.

Вращение руля отслеживает специальный датчик. Электронный блок, получая информацию о скорости, боковых и вертикальных ускорениях, посылает сигнал на актуаторы — электромоторы, поворачивающие колеса. В критической ситуации автомобиль сможет самостоятельно (причем быстрее человека!) повернуть колеса на нужный угол. Допустим, системе стабилизации не удалось предотвратить занос, и машина, как волчок, закрутилась на обледеневшем шоссе. Быстродействующая электроника, опросив датчики, повернет руль, куда и на сколько нужно, и притормозит одно или пару колес. Самостоятельность автомобиля намного упростит жизнь водителю: например, компьютер ловко припаркуется.

А когда машины научат хорошо «видеть», они смогут даже объезжать препятствия. Такие системы выгодны и технологически: протянуть провода куда проще, чем вал с шарнирами. Рулевая трапеция получает отставку — разные углы поворота колес задают сами электромоторы. Кстати, и с точки зрения пассивной безопасности такая конструкция лучше.Концептов без традиционного управления уже немало. Пришедшая из авиации технология by-wire уже довольно часто применяется в автомобилях , главным образом – в «электронной» педали газа.

BMW AG пошла дальше: в Z22 эта технология «внедрена» в рулевое управление и тормозную систему. Рулевое колесо – на привычном месте, но колонка ликвидирована. Баранка «насажена» на ось электромотора постоянного тока, который обеспечивает возвратное действие на руле. Датчики следят за углом поворота баранки, по их сигналам, обработанным электронным блоком, два электромотора перемещают рейку рулевого механизма. В зависимости от угла поворота колес и от того, как они контактируют с дорогой, определяется необходимая водителю степень обратной связи. Плюсы очевидны – от дополнительной свободы в размещении педального узла (в связи с исчезновением колонки) до легкой реализации переменных характеристик рулевого управления.

Компания Siemens представила систему Connected Truck для седельных тягачей. В ней управление агрегатами грузовика сделано электронным, а руль больше не имеет прямой связи с колесами, превратившись в подобие манипулятора для компьютерных игр. По мнению Siemens, ее система в десять раз сокращает количество соединений между шасси и кабиной, экономя место, материалы и время для ремонта или замены неисправных узлов.

Чем же мы будем рулить в будущем? Компьютерным «джойстиком», как у концепт-кара Mercedes F200 образца 1996 года? Штурвалом с мотоциклетными вращающимися гашетками «газа» и тормозными эспандерными рукоятками, как на концепт-каре GM Hy-Wire 2004 года?Citroen предлагает еще один вариант: электронное рулевое управление.

Колеса поворачивает мощный электромеханический усилитель, встроенный в рулевую «рейку», — подобный тому, что имеют Mazda RX-8 или Lexus Rh500h. Но ни малейшего подобия рулевой колонки здесь нет — сигнал подается по проводам. Сам руль — это штурвал, как для компьютерных игр. И как работает все это хозяйство? Штурвал можно повернуть всего на 60° — это меньше, чем в Формуле-1.

Отклоняешь рогатую конструкцию — под капотом немедленно раздается энергичное жужжание мощной «рулевой машинки», и большой Citroen шарахается в сторону, как испуганная лошадь! С непривычки управлять таким автомобилем довольно сложно! При каждом повороте или торможении кузов кренится и клюет носом. Угадать, на какой угол повернет автомобиль в каждый конкретный момент, непросто — ведь чем медленнее едет экспериментальный Citroen, тем «острее» становится штурвал. Хорошо хоть, что усилие на нем присутствует, и немалое — его обеспечивает специальный генератор обратной связи.

Производители автомобилей давным-давно поняли, что техническим достижениям радуется лишь небольшая часть покупателей, а остальных приходится уговаривать и убеждать. Во многом прогресс в области автостроения сдерживается именно консерватизмом автомобилистов. Наверняка, тем, кто просидел за баранкой десятки лет, придется привыкать к новому управлению. А молодые скорее всего без труда освоят джойстик. Ведь у многих из них большой опыт вождения компьютерных машинок.

avtonov.info

схема, описание, устройство, конструкция и технические характеристики

Рулевое управление автомобиля включает в себя большое число составляющих его деталей. К таким деталям относятся шарниры, тяги, поворотные кулаки — и это еще далеко не все, что называется всего двумя словами: рулевой механизм. Сегодня мы разберем рулевое управление автомобилем по полочкам и выясним, из каких деталей оно состоит и каким образом работает.

Рулевой вал

Схема рулевого управления достаточно проста, несмотря на то, что количество входящих в него составляющих фактически зашкаливает. Все, что нужно знать — абсолютно все шарниры смазываются большим количеством масла. По ходу расходования масла на транспортных средствах необходимо производить пополнение смазки деталей при помощи сподручных инструментов. К числу таких инструментов для транспортных средств можно отнести, к примеру, специальный шприц для масла, который является неотъемлемым атрибутом любого гаража.

Тем не менее система, представляющая собой рулевое управление, совершает работу за счет того, что водитель вращает руль, и лишь потом специальные механизмы и шарниры, наполненные маслом, начинают приходить в движение и вращать колеса в ту или иную сторону.

Разумеется, такое управление транспортными средствами, в которые входит подобный рулевой механизм, производится за счет действия на рулевое колесо. Но как руль соединяется со всеми остальными деталями, составляющими рулевое управление машины? Как происходит манипуляция шарнирами и тягами, которые наполняются маслом?

Одной из деталей, которая на транспортных средствах как раз отвечает за соединение руля с устройствами управления тягой, является рулевая рейка, выполненная из особо прочного и при этом легкого материала. Устройство рулевого управления таково, что расположение рейки предугадать достаточно просто: она простирается от руля и уходит вниз, под приборную доску.

Она представляет собой продолговатую металлическую деталь, которая имеет с одного конца выступы под крепление самого руля, а с другой обладает смазанным маслом шарниром для надежного соединения с таким узлом, как рулевой редуктор. Также не стоит забывать, что на транспортных средствах в рулевую рейку нередко встраиваются различного рода блокираторы.

Так, одни блокираторы из усиленного материала, которые включает в себя система рулевого управления, являются штатными и имеют расположение внутри рейки. Для обеспечения должного уровня безопасности блокиратор, выполненный из особо прочного материала, активируется в те моменты, когда ключ вытаскивают из замка зажигания или, допустим, активируют специальные охранные устройства.

Другие инструменты блокираторов для транспортных средств нештатны. Они обеспечивают дополнительную безопасность и могут вручную устанавливаться в паз, который располагается в нижней части конструкции. Назначение таких блокираторов — не позволить злоумышленнику маневрировать автомобилем и, таким образом, далеко на нем уехать.

Еще одно важное понятие – передаточное число рулевого механизма. Это соотношение угла поворота руля и угла поворота колес авто.

Редуктор

Описание работы и расположения всех составляющих, которые входят в рулевой механизм современного автомобиля и его конструкцию, можно продолжить столь важным функциональным узлом, как рулевой редуктор. Редуктор, выполненный из усиленного материала, функционирует по принципу шестерни и на транспортных средствах представляет собой систему различных шарниров, которые регулярно смазываются специальным маслом. Масло не позволяет шарнирам закисать, а потому составляющая много лет может прослужить без серьезного вмешательства.

Принцип работы редуктора на транспортных средствах достаточно прост. Один шарнир располагается со стороны рейки. Он жестко к ней приварен и является абсолютно неподвижным узлом. Встречная часть механизма, выполненная из усиленного материала, является плоской, но тоже имеет на себе большое число шестеренчатых насечек. Недостатком такого типа механизма можно назвать трудоемкость обслуживания, которая обуславливается относительной труднодоступностью каждого функционального узла.

Еще одним недостатком, который можно упомянуть, рассматривая рулевой механизм данного типа и принцип его функционирования, является слабая степень смазки всех функциональных узлов. К сожалению, это требует регулярного обслуживания с целью обеспечить достаточную безопасность и комфорт управления. Правда, современные производители комплектующих стараются производить свои товары из таких материалов, которые одновременно обладают высокой прочностью и стойкостью к истиранию со временем.

Тяги

Рулевые тяги и наконечники имеют особенное назначение, и их расположение — рядом с передней осью авто. На эти узлы, не имеющие недостатков, ложится нагрузка по перемещению поворотных кулаков, которые связаны со ступицей колеса. Это требует того, чтобы тяги выполнялись из материала, который сможет выдержать высокие нагрузки и не будет изнашиваться с течением времени. Таким материалом является сталь, которая, помимо прочего, обладает небольшим весом и отличными противокоррозионными свойствами.

Тяга, входящая в рулевой механизм, закрепляется за счет специальных крепежных элементов. Тяги в обязательном порядке снабжаются пыльниками. Пыльники не позволяют попасть грязи и посторонним частицам в механизм. Это продлевает элементам срок службы и, судя по описанию, теперь они могут прослужить без замены около 100 тысяч километров.

Обычно в рулевое управление входят как рулевые тяги, так и наконечники. Рулевой механизм устроен таким образом, что каждая тяга имеет на себе резьбовое соединение, которое подвижно и может регулироваться. Таким образом, можно изменять технические характеристики рулевого управления так, чтобы нивелировать крен машины в сторону во время движения и дискомфорт при управлении авто.

Стоит отметить, что регулировка тяг, входящих в рулевой механизм, — это не та процедура, которой стоит заниматься самому, без помощи профессионалов. Если вспомнить советские автомобили, которые не двигались с особенно большими скоростями, а также отсутствие необходимого оборудования несколько десятилетий назад, то примерную регулировку можно допустить. Но в век высоких технологий рулевое управление не терпит неточностей, и для грамотной настройки руля требуется дорогостоящее оборудование, которое можно найти лишь на специализированных СТО.

Резюме

Рулевой механизм современного автомобиля является достаточно сложным устройством. Однако при соблюдении всех требований по техническому обслуживанию данный узел авто сможет прослужить долго, а такое действие, как вождение машины, станет делом, действительно приносящим удовольствие.

portalmashin.ru

Рулевая система Renault Logan

Рено Логан — автомобиль, выпускаемый с 2005 года. Более чем за 10 лет продаж модель так и не утратила популярности. С появлением в 2014 году второго поколения Renault Logan обрел «новое дыхание» и стал еще более востребованным среди автовладельцев. Причина высоких продаж — надежность автомобиля, неприхотливость в обслуживании и солидный дизайн. Отдельного внимания заслуживает рулевая система Рено, которая отличается простотой конструкции и легкостью в эксплуатации.

Как устроена рулевая система?

На автомобилях Рено Логан смонтирован надежный рулевой механизм по типу «шестеренка-рейка». Привод устройства формируется из пары рулевых тяг, которые объединяются с кулаками с помощью шаровых шарниров. Главная особенность автомобиля — наличие продуманной рулевой колонки, которая «складывается» в случае аварии и не травмирует водителя.

Большая часть рулевых систем Рено Логан комплектуется гидроусилителем — системой, которая упрощает процесс вращения рулевого колеса водителем. Главными элементами узла является клапан регулировки, сервопривод, емкость для рабочей жидкости, а также гидравлический насос и цилиндр. Давление в системе создается, благодаря работе лопастей насоса, вращение которого обеспечивается через специальный ремень (поликлиновый или клиновый).

Масло из емкости ГУР с помощью насоса подается в систему и идет к клапану регулировки. Направление движения жидкости зависит от позиции руля. Своим давлением рабочая жидкость воздействует на цилиндр системы и создает давление на передачу рулевой системы. При этом вращать руль легче.

«Все вращающиеся элементы системы обработаны с помощью специальных масел, имеющих достаточный уровень вязкости, а также закрыты пыльниками».

В случае отказа ГУР возможность управления транспортным средством сохраняется. Единственное изменение — необходимость прикладывания большего усилия при вращении. Обязательное условие для продления срока службы системы — контроль уровня рабочей жидкости. Если он падает ниже отметки «MIN», требуется определить причину проблемы и долить масло.

Рулевая передача смонтирована на нижней раме и объединяется с другими элементами системы с помощью специальных тяг поперечного типа со смонтированными на них наконечниками. На концах рулевых тяг предусмотрена резьба, необходимая для корректировки параметров развала-схождения (углов) колес.

Тяги рулевой системы Рено Логан объединяются с передачей через шарниры. Рулевая колонка имеет карданный тип. Ее безопасность, о которой упоминалось выше, обусловлена возможностью быстрой деформации при механическом воздействии. Сама колонка через вал и шарнир объединяется с клапаном регулировки, а сам промежуточный вал фиксируется с соединением шлицевого типа с помощью специального болта.

Также в рулевой колонке смонтирован ряд дополнительных устройств — противоугонная система (блокирует руль при отсутствии ключа в замке зажигания), органы управления головным освещением, сигналами поворота, омывателями и другими системами.

Тяги с правой и с левой стороны имеют идентичные размеры, а наконечники — разные. Все соединения рейки с шарнирами защищены с помощью специальной гофры (пыльника). Последняя фиксируется с помощью специального хомута (со стороны картера), а на стороне тяги пыльник удерживается, благодаря собственной жесткости.

Неисправности и устранение

Несмотря на надежность, элементы рулевой системы Рено Логан из-за повышенной нагрузки периодически выходят из строя, требуют ремонта или замены. При этом виды поломок и их причины во многом зависят от конструктивных особенностей узла — наличия ГУР.

Так, в автомобилях без гидроусилителя возможны следующие поломки рулевой системы:

• Повышение свободного хода (люфта) руля и появление стуков. Проблема часто вызвана послаблением крепежных гаек, удерживающих шаровые пальцы, повышенным зазором в шарнирах тяг или послаблением крепежа механизма рулевой системы.
• Необходимость прикладывания большего усилия при вращении руля. Вероятные причины — поломка стойки амортизатора, шаровых шарниров тяг или подшипника опоры стойки. Также проблема часто вызвана дефицитом смазки и нарушением развал-схождения колес.

Если автомобиль Рено Логан оборудован ГУР, то высок риск появления следующих поломок:

• Свист при вращении руля (на неподвижном авто). Причина — перемещение рабочей жидкости в бачке.
• Посторонние шумы в системе. Такое возможно в случае послабления протяжки крепежных гаек на пальцах тяг, повышение зазора в шарнирах или ухудшение контакта трубопровода, по которому подается масло ГУР.
• Пульсация при повороте руля на работающем моторе часто вызвана низким давлением масла, появлением воздуха в системе или заеданием проводника.
• Толчки руля. Вероятные причины заключаются в послаблении крепежа механизма рулевой системы, появлении воздуха в системе, увеличении люфта или нарушении параметров развал-схождения.
• Тугость руля — проблема, которая объясняется низким давлением и послаблением крепежа механизма системы.

Все рассмотренные поломки рулевой системы Рено Логан требуют оперативного вмешательства — ремонта или замены неисправной детали. В этом разделе даются рекомендации, позволяющие самостоятельно сделать любые работы, сэкономив при этом время и деньги на посещении СТО.

proremontreno.ru

Электрическая рулевая система | Рулевое управление

Есть три метода руления с помощью электричества:

• замена насоса обычной системы электрическим двигателем, в то время как сервомеханизм остается во всем почти таким же
• с помотцью привода, который непосредственно помогает управлению рулем и не имеет никаких гидравлических компонентов
• активный руль — рулевое колесо заменяется джойстиком

Первая из этих систем популярна, так как насос будет работать только тогда, когда необходимо. Это дает некоторую экономию в потреблении топлива, а также позволяет упростить устройство приводного ремня перед двигателем.

Вторая система из списка теперь становится самой распространенной. Электрический мотор действует непосредственно на рулевую колонку через планетарный механизм. Он полностью заменяет гидравлический насос и цилиндр сервомотора. Он устраняет потери топлива, обусловленные, применением обычного насоса, и очень упрощает систему управления. При использовании электрического рулевого привода также исключается критическая ситуация с остановкой двигателя. Оптический датчик вращающего момента используется, чтобы измерять усилие на руль, прилагаемое водителем. Принцип работы датчика заключается в измерении излучения светодиода через отверстия, которые размешены определенным образом в дисках на каждом из концов 50-миллиметрового рычага торсиона, соединенного с рулевой колонкой. Эта система занимает немного места под капотом (что очень ценится в наши дни). Мотор в 400 Вт потребляет в среднем всего 2 А в городских условиях движения. Выигрыш по стоимости в сравнении с обычными гидравлическими методами весьма значителен.

Рис. Схема системы активного руля

«Активный руль» — название системы, разработанной компанией Saab на основе ее опыт в авиационной промышленности. Этот технический прием известен как «электрический водитель». Вместо руля используется джойстик, а линейка датчиков формирует необходимый выходной сигнал для блока управления, который приводит в действие два регулирующих гидравлических клапана. ECU отфильтровывает случайные данные от датчиков и обеспечивает обратную связь на джойстик, чтобы поддерживать у водителя «ощущение управления». Как элемент системы безопасности электронные схемы руления встроены в модули, обладающие свойствами самопроверки и восстановления. Давление жидкости в гидравлическом контуре передается и поддерживается ее резервным запасом в аккумуляторе. На рисунке представлена схема системы активного руля. Большое преимущество при использовании этого метода дало бы полное удаление рулевой колонки, хотя ожидается некоторая оппозиция этому радикальному подходу! Однако водители, лишенные привычного автомобильного аксессуара, могут посчитать, что это и есть главное усовершенствование.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Как работает система рулевого управления

Система рулевого управления позволяет поворачивать колеса автомобиля при вращении рулевого колеса. При этом обод рулевого колеса поворачивается на больший угол, чем колесные диски.

Эта система позволяет водителю прикладывать меньше усилий для управления тяжеловесным автомобилем. При повороте из крайнего левого положения в крайнее правое положение обод колеса диаметром 380мм проходит путь в 5м, при этом ребро колеса смещается всего на 300мм. Если бы водителю пришлось прикладывать усилия для поворота самого колеса, он должен был бы давить на него в 16 раз сильнее.

Усилие, требуемое для поворота рулевого колеса, передается колесам с помощью системы поворотных рычагов. Эти рычаги позволяют перемещать колеса вверх и вниз для работы подвески без изменения угла поворота.

Так выглядит обычная реечная передача, в которой рейка напрямую взаимодействует с рычагами колес.

При движении на повороте такая передача обеспечивает больший угол поворота внутреннего переднего колеса, которое отклоняется от стандартного положения сильнее, чем внешнее.

Шарниры должны быть тщательно подогнаны друг к другу, в противном случае колеса будут болтаться, и управление будет неточным.

В настоящее время часто используются системы рулевого управления двух типов, включающие в себя реечную передачу или коробку рулевого механизма.

В больших автомобилях любая система снабжена усилителем, чтобы водителю было легче поворачивать рулевое колесо.

Система рулевого управления с реечной передачей

Реечная передача

Зубчатый валик плотно соприкасается с рейкой так, чтобы между зубьями не оставалось зазоров. Это позволяет управлять движением колес с большой точностью.

В основании колонки рулевого управления есть разъем с небольшой шестерней, зубья которой соприкасаются с зубьями рейки (длинной пластины с поперечными засечками).

Вращаясь, шестерня перемещается по рейке из стороны в сторону. Концы рейки соединены с колесами поперечной рулевой тягой.

Это очень простая система с немногочисленными подвижными деталями, которые редко смещаются или изнашиваются, поэтому управление производится с большой точностью.

Карданный шарнир в колонке рулевого управления, соединенный с рейкой, не позволяет водителю слишком сильно выворачивать руль.

Система рулевого управления с коробкой рулевого механизма

В основании колонки рулевого управления есть коробка с червячной шестерней. Червячный вал представляет собой цилиндр с резьбой, похожий на короткий винт. При вращении червячный вал двигает все, с чем соприкасается его резьба, как винт, который двигает накрученную на него гайку.

В зависимости от конструкции подвижная часть может представлять собой часть зубчатого колеса, большую гайку, а также палец или ролик с вилкой. 

В системе с червячным валом и пальцем вал перемещает откидную рукоятку с помощью пальца с вилкой.

В системе с гайкой предусмотрены твердые подшипники, которые находятся в участке с резьбой. При движении гайки шарик подшипника выкатывается в трубку, которая возвращает его в первоначальное положение. 

Червяк перемещает откидную рукоятку, соединенную с рычагом управления с помощью рулевой тяги. В свою очередь, рычаг управления меняет положение ближайшего переднего колеса.

В системе рулевого управления с циркулирующим шариком в резьбу между червяком и гайкой заложены шарики.

Средняя рулевая тяга ведет к одному из колес и соединяется с ним поперечной тягой и рулевой сошкой. Дальний конец средней рулевой тяги крепится к вращающемуся маятниковому рычагу. Конструкции рычагов варьируются в зависимости от модели автомобиля.

Система рулевого управления с коробкой рулевого механизма включает в себя множество подвижных деталей, которые могут изнашиваться или смещаться, поэтому она менее точна.

Рулевое управление с усилителем

Для управления грузовиками и другими тяжеловесными автомобилями водителям приходится прикладывать массу усилий для вращения рулевого колеса. Для того, чтобы перейти из левого крайнего положения в правое, необходимо совершить не один оборот.

Это не позволяет быстро парковать такие автомобили в ограниченном пространстве. Для решения подобных проблем производители оснащают системы рулевого управления усилителями. Усилитель включает в себя насос, который работает от двигателя и подает масло на рейку или в коробку рулевого механизма.

Клапаны в рулевой рейке или коробке открываются, когда водитель поворачивает рулевое колесо, и масло поступает в цилиндр, перемещая поршень, который помогает колесу двигаться в нужном направлении.

Когда водитель останавливает вращение, клапан закрывается, и поршень прекращает двигаться.

При этом механизм лишь облегчает управление, т.к. рулевое колесо по-прежнему связывается с колесами автомобиля обычным способом.

При отключении механизма водитель по-прежнему может управлять автомобилем, но для этого ему требуется гораздо больше усилий.

17koles.ru

• 
  Поршня строение
• 
  Т 40 регулировка сцепления
• 
  Правила транспортировки
• 
  Ремонт магнето трактора нет искры
• 
  Технические характеристики baw fenix
• 
  Как включать передний мост и раздатку на уаз
• 
  Виды столкновений транспортных средств
• 
  Инструментальный контроль технического состояния автомобиля
• 
  Производство железобетона
• 
  Производство железобетона
• 
  Культиватор сплошной обработки