Устройство и принцип работы типичного рулевого управления

https://www.youtube.com/watch?v=TNjrSKwj4V0

На абсолютном большинстве автомобилей рулевое управление реализовано по одинаковому принципу. Конечно, есть отличия (например, тип усилителя руля), но тип общей компоновки не меняется.

На некоторых типах сельскохозяйственной техники используется гидравлическая система, которая позволяет устанавливать руль в любой части кабины. В этом случае связь между рулевым колесом и приводом рулевого механизма обеспечивается гидравликой, которая управляется насосом-дозатором.

В такой модификации отсутствует люфт (даже заводской), так как в ней нет редуктора с шестеренчатой, червячной или винтовой передачей. Конечно, в легковом транспорте такая система встречается крайне редко. Основное ее применение – крупная спецтехника.

Классификация рулевого управления

Принципиальных отличий между разными типами рулевого управления нет, но часто его классифицируют по типу редуктора рулевого механизма:

Тип редуктора «шестерня-рейка».

Принцип действия очень простой: на рулевом валу (который отходит от рулевой колонки) закреплена продолговатая шестерня. Рулевая рейка имеет зубчатый участок, который входит в зацепление с этой шестерней. При вращении руля шестерня вращается на месте и толкает зубчатую рейку в одну или другую сторону. Соответственно приходят в действие и рулевые тяги.

Читайте также:  Что такое катушка зажигания — «вскрытие» покажет

Передаточное число на рейке может быть неизменным, а может меняться ближе к краям. Получить такой эффект просто: нужно изменить наклон зубьев на рейке. Благодаря этому для поворота на большой угол не нужно «крутить баранку» до посинения, количество оборотов руля для маневра сокращается.

Тип редуктора «червяк-ролик».

Винтовой тип редуктора.

Читайте также:  Рейтинг программ на Android для подключения к OBD 2 в 2022 года. Программы для адаптеров OBD-II (ELM 327) и диагностики автомобилей на ПК

На редуктор с червячной или винтовой передачей подходит другой тип рулевого механизма. Его называют рулевой трапецией и состоит он из довольно сложной системы рычагов. Сложность конструкции оправдывается большей мощностью, так что рулевая трапеция с винтовым редуктором ставится на грузовые автомобили, в то время как рулевая рейка лучше подходит для легковых.

И, наконец, систему рулевого управления классифицируют по типу усилителя: ГУР, ЭГУР и ЭУР.

  1. ГУР – гидравлический усилитель, классический тип. Он и сегодня ставится на автомобили, но постепенно уступает дорогу более современным видам усилителя;
  2. ЭГУР – электрогидравлический усилитель руля. В нём электромотор выполняет вспомогательную функцию, в то время как основная работа выполняется гидравликой;
  3. ЭУР – электроусилитель, современный способ управлять автомобилем. Электромотор умножает усилие, которое водитель прикладывает к рулю, то есть работает без каких-либо гидравлических элементов.

Читайте также:  Что такое масляный насос, какие они бывают?

2. Способы поворота

Маневрирование поворотом управляемых колес — наиболее распространенный способ поворота автотранспортных средств. Рулевое управление с поворачиваемыми колесами достаточно полно удовлетворяет требованиям к рулевому управлению. Во всех случаях, когда это допустимо, число пар управляемых колес стремятся выбрать наименьшим. Это упрощает конструкцию рулевого управления, повышает устойчивость движения.

Однако, если число пар управляемых колес меньше, чем п-1, где п — общее число осей автомобиля, то при повороте неизбежно боковое скольжение неуправляемых колес. Расположение управляемых колес при таком способе поворота зависит от типа и назначения транспортного средства (рис. 1).

Расположение управляемых колес

Рис. 1. Расположение управляемых колес: НП — направление поворота

Качение колес без бокового скольжения для двухосного автомобиля обеспечивается при передних управляемых колесах. Поворот автомобиля (рис. 1, а) происходит относительно т. О — центра поворота автомобиля, расположенного в точке пересечения оси задних колес и осей обоих управляемых колес. Управляемые колеса при этом повёрнуты на различные углы, и угол поворота внутреннего колеса Θв больше угла поворота наружного колеса Θн, Θв>Θн. Требуемое соотношение между углами зависит от расстояния между осями поворотных цапф В и колесной базы автомобиля L и определяется зависимостью ctg Θн= ctg Θв+B/L.

Показателем поворачиваемости автомобиля считают минимальный радиус поворота Rmin, равный Rmin = L/sinΘнmax. Для большинства автомобилей значение Θнmax составляет (30… 35)° и минимальный радиус приблизительно в два раза больше базы автомобиля. Предельный угол поворота управляемых колес может быть увеличен для автомобилей высокой проходимости до 45°.

Для улучшения поворачиваемости управляемыми могут как передние, так и задние колеса (рис. 1, б). Для такой схемы минимальный радиус поворота равен Rmin = L/(2sinΘнmax), т.е. при одинаковых базах радиус поворота может быть уменьшен в два раза.

Поворот трехосных автомобилей с передними управляемыми колесами (рис. 1, в) отличается тем, что качение колес среднего и заднего мостов без бокового скольжения невозможно. Поэтому колеса осей тележки стремятся расположить как можно ближе друг к другу, для этого сделать по возможности меньшими расстояния L и l. Для таких автомобилей дополнительным критерием поворачиваемости является «габаритный коридор» Вг — ширина полосы, за которую не выходит автомобиль при повороте.

Маневрирование при помощи поворота осей (рис. 2, а) или тележек (рис. 2, б), применяется в тех случаях, когда сделать колеса поворотными трудно по компоновочным соображениям из-за их ширины (пневмокатки, широкопрофильные колеса). Боковое скольжение колес по дороге с таким способом поворота неизбежно.

Поворот складыванием звеньев ТТМ (рис. 2, в) обеспечивает повышенную маневренность и может использоваться для специальных или длиннобазных машин. Угол складывания может достигать 90°.

Бортовый способ поворота (рис. 2, г) производится отключением от ДВС, при помощи фрикционов Ф1 , Ф2, приводов колес одного из бортов машины и торможении отключенного привода с помощью тормозных механизмов Т1 или Т2. Таким образом, поворот осуществляется практически на месте.

Способы поворота колесных машин

Рис. 2. Способы поворота колесных машин

Это наименее рациональный способ поворота, но при его использовании удается существенно упростить конструкцию машины. Способ больше всего подходит для короткобазных машин. На мягком грунте поворот сопровождается деформацией и сдвигом грунта, что ещё больше увеличивает сопротивление движению.

Реечный рулевой механизм

Механизм реейчного типа (шестерня-рейка)
Механизм реейчного типа (шестерня-рейка)

В рулевом механизме «шестерня – рейка» усилие к колесам передается с помощью прямозубой или косозубой шестерни, установленной в подшипниках, и зубчатой рейки, перемещающейся в направляющих втулках. Для обеспечения беззазорного зацепления рейка прижимается к шестерне пружинами. Шестерня рулевого механизма соединяется валом с рулевым колесом, а рейка — с двумя поперечными тягами, которые могут крепиться в середине или по концам рейки. Данные механизмы имеют небольшое передаточное число, что дает возможность быстро поворачивать управляемые колеса в требуемое положение. Полный поворот управляемых колес из одного крайнего положения в другое осуществляется за 1,75…2,5 оборота рулевого колеса.

Рулевой привод состоит из двух горизонтальных тяг и поворотных рычагов телескопических стоек передней подвески. Тяги соединяются с поворотными рычагами при помощи шаровых шарниров. Поворотные рычаги приварены к стойкам передней подвески. Тяги передают усилие на поворотные рычаги телескопических стоек подвески колес и соответственно поворачивают их вправо или влево.

Левый или правый руль?

В странах с правосторонним движением (таких большинство) руль монтируется слева, с левосторонним (Великобритания, Кипр, Мальта, Ирландия, Япония, Сингапур, Япония, Индия, Шри-Ланка, Индонезия, Таиланд, Малайзия, Мальдивы, Восточный Тимор, Бангладеш, Бруней, Макао, Пакистан и некоторых других) — справа.
При этом есть отдельная категория автовладельцев, которые, несмотря на то, что живут в странах с правосторонним движением, предпочитают только машины с правым рулем (и наоборот).
Плюсы правого руля (при езде в странах с правосторонним движением) и левого руля (при езде с левосторонним движением) такие:

Но высаживать пассажиров при руле с другой стороны очень сложно. Поэтому, если человек ездит один — проблем нет, если постоянно  с пассажирами, то им постоянно нужно напоминать, чтобы они были внимательными.
Существенная “загвоздка” —  и фары. Если вы покупаете машину с правым рулем для страны с правосторонним движением, то  фары нужно обязательно заменять, отрегулировать. Иначе то, что вы будете при ночной езде “слепить” других водителей —  это неоспоримый факт. В принципе, и ТО в большинстве стран в этом случае вы не пройдете.
Также переставлять придётся и дворники. Они изначально производителями “заточены” на левое и правое направление, исключение только отдельные транспортные средства со симметричными “дворниками” (например, некоторые модели Mercedes-Benz).

Рулевая колонка

Выполняет передачу вращательного усилия, которое создает водитель для изменения направления. Состоит она из рулевого колеса, располагаемого в салоне (на него и воздействует водитель, вращая его). Оно жестко посажено на вал колонки. В устройстве этой части рулевого управления очень часто используется вал, разделенный на несколько частей, соединенных между собой карданными шарнирами.

Такая конструкция сделана не просто так. Во-первых, это позволяет менять угол положения рулевого колеса относительно механизма, смещать его в определенную сторону, что нередко необходимо при компоновке составных частей авто. В дополнение такая конструкция позволяет повысить комфортабельность салона – водитель может менять положение рулевого колеса по вылету и наклону, обеспечивая максимально удобное его положение.

Во-вторых, составная рулевая колонка имеет свойство «ломаться» в случае ДТП, снижая вероятность травмирования водителя. Суть такова – при фронтальном ударе двигатель может сместиться назад и толкнуть рулевой механизм. Если бы вал колонки был цельным, изменение положения механизма привело бы к выходу вала с рулевым колесом в салон. В случае же со составной колонкой, перемещение механизма будет сопровождаться всего лишь изменением угла одной составляющей вала относительно второй, а сама колонка остается неподвижной.

Нужно ли регулировать механизм рулевого управления

Регулировка рулевой рейки

Начинающий автолюбитель может спросить, нужно ли регулировать элементы рулевого управления, ответ однозначный – да. Зачастую в регулировке нуждается шестерня-рейка и червячный элемент. Именно в этих деталях в момент эксплуатации может появиться люфт, что повлечет за собой быстрый износ других элементов, чаще всего поломку рейки или ближайших механизмов.

Как правило, регулировку рулевого механизма необходимо проводить только на специализированных СТО и точно по регламенту производителя. Если больше чем нужно поджать детали механизма, это может привести к частичному или полному заклиниванию, в момент поворота руля, в одно из крайних положений. Такой «ремонт» может привести к потере управляемости и непредсказуемым последствиям.

Виды усилителей руля

СРУ может оснащаться гидравлическими, электрическими усилителями:

Читайте также:  О дисках на 16 для автомобиля Аутлендер. Mitsubishi outlander 1 поколение диски

Электрогидравлический усилитель

3. Основные схемы рулевого управления

Рулевое управление автомобилей состоит из рулевого механизма и привода рулевого управления (рулевой привод). Рулевой механизм (рис. 3) осуществляет передачу усилия от рулевого колеса 1 и вала 2 к рулевому приводу с одновременным увеличением передаваемого момента с помощью редуктора 3, 4. На ведомом валу редуктора 5 крепится рычаг (сошка) передающий усилие на звенья рулевого привода . Увеличение крутящего момента оценивается передаточным числом iрм рулевого механизма. В зависимости от типа рулевого механизма, передаточное число может быть постоянным или переменным. У легковых автомобилей передаточное число равно iрм = 12… 20, у грузовых автомобилей iрм = 15 … 25.

Рулевое управление автомобилей с передней зависимой подвеской

Рис. 3. Рулевое управление автомобилей с передней зависимой подвеской

Привод рулевого управления обеспечивает передачу усилия от сошки, неподвижно соединенной с выходным валом 5 (вал сошки) рулевого механизма к поворотным цапфам правого и левого управляемых колес. Конструкция рулевого привода существенно зависит от типа подвески передних колес.

Рулевой привод автомобиля с зависимой подвеской (рис. 3) состоит: из сошки 6, закрепленной на ведомом валу 5 рулевого механизма, продольной тяги 7, поворотного рычага 9, закрепленного на левой поворотной цапфе 11. При повороте цапфы 11 одновременно поворачивается жестко соединённый с ней нижний поворотный рыqаг 12 и соединенный с ним попереqной тягой 13 нижний поворотный рычаг 12 правой поворотной цапфы 16. Поворотные цапфы соединяются с балкой моста 15 шкворнями 1О, неподвижно закрепленными в балке моста. Продольная тяга 7 соединяется с сошкой и поворотным рычагом шарнирами 8, нижние рычаги поворотных цапф шарнирами 14 с муфтами, регулирующими длину попереqной тяги.

Рулевой привод автомобиля с независимой подвеской колес (рис. 4) отличается тем, что поперечная тяга выполняется разрезной, и состоит из двух боковых тяг 9, 10 и центральной тяги 4, шарнирно закрепленной на сошке 3 и маятниковом рыqаге 7. При повороте рулевого колеса поворачивается вал сошки 2 рулевого механизма 1 и неподвижно соединенная с ним сошка 3.

Рулевое управление автомобилей с передней независимой подвеской

Рис. 4. Рулевое управление автомобилей с передней независимой подвеской

От сошки усилие передается на боковую тягу 1О и поворотный рыqаг 6 левой поворотной цапфы 12 и на центральную тягу 4, маятниковый рычаг 7, боковую тягу 9 и поворотный рычаг 8 правой цапфы 13. Все рычаги и тяги соединяются с помощью шаровых шарниров. Кронштейн маятникового рычага 14 крепится к кузову автомобиля.

Для регулирования угла схождения колес длина боковых тяг рулевого привода 9 и 10 может изменяться с помощью резьбовых муфт 5 и 11. Поворотные цапфы соединяются со стойками подвески 16 с помощью шкворней 15. Стойки закреплены к рычагам направляющего устройства подвески. Рулевое управление многих автомобилей дополняется усилителем рулевого привода, снижающим усилие на рулевом колесе при повороте управляемых колес и повышающим безопасность движения при повреждениях колеса или шины.

Установка электрического или интегрального гидравлического усилителя не влечет изменения схемы рулевого привода, поскольку усилители встроенного типа позволяют увеличить силовое воздействие непосредственно на детали рулевого механизма или на рулевой вал. Поэтому схема привода рулевого управления в этом случае определяется конструкцией подвески. При установке гидравлического усилителя раздельного типа, конструктивные элементы усилителя монтируются на элементы рулевого привода.

Принципиальная схема рулевого управления с усилителем раздельного типа и зависимой подвеской управляемых колес показана на рис. 5.

Рулевое управление автомобилей с усилителем раздельного типа

Рис. 5. Рулевое управление автомобилей с усилителем раздельного типа

Гидравлический насос 15 усилителя монтируется надвигателе автомобиля, управляющий механизм (клапан) 4 на продольной тяге привода 7, корпус силового гидравлического цилиндра 14 шарнирно крепится к балке переднего моста 11, а шток цилиндра шарнирно к поперечной тяге 1О. При повороте вала рулевого колеса 1, сошка 3 рулевого механизма 2 действует непосредственно на плунжер управляющего клапана 4, распределяющего жидкость от насоса 15 в правую или левую полость силового цилиндра 14. При повороте, например, направо, продольная рулевая тяга 7 смещается назад (НД — направление движения), поворачивая рычаги 8 и 9 по часовой стрелке.

Одновременно клапан управления 4 обеспечивает подачу жидкости в правую часть силового цилиндра 14. Сила давления жидкости действует на поршень цилиндра, через шток цилиндра и поперечную тягу 1О на поворотные рычаги 9 левой 12 и правой 13 поворотных цапф в направлении их поворота, увеличивая силовое воздействие на привод. Левая часть (полость) силового цилиндра в этот момент через клапан управления 4 соединяется со сливными трубопроводами 5 и жидкость поступает в резервуар 6 гидравлического насоса, не оказывая противодавления при перемещении поршня.

Рулевое управление колесного транспортного средства с управляемой осью

Рис. 6. Рулевое управление колесного транспортного средства с управляемой осью: НП — направление поворота

Привод рулевого управления колесного транспортного средства с управляемой осью (тележкой) (рис. 6) может выполняться без жесткой механической связи рулевого колеса и управляемых элементов привода. При повороте вала 1 рулевого колеса поворачивается сошка 2 рулевого механизма 3 и одновременно срабатывает клапан управления 4, интегрированный в рулевой механизм. Жидкость от гидравлического насоса 5 по трубопроводам высокого давления 7 поступает в соответствующую полость одного из силовых цилиндров 8 и 9, корпус которых закреплен шарнирно на раме транспортного средства 10.

Штоки цилиндров шарнирно крепятся к поворотной оси 11, поворачивающейся вокруг шкворня 12. Например, при повороте «налево» жидкость от клапана управления 4 под давлением поступает в верхнюю полость цилиндра 8 и нижнюю полость цилиндра 9. Сила давления жидкости воспринимается поршнями и через штоки передается на левую и правую части поворотной оси 11. Противоположные полости силовых цилиндров с помощью клапана управления соединяются со сливными магистралями 13, через которые жидкость сливается в резервуар 6.

Регулировка

Для того, чтобы повысить безопасность при движении, снизить нагрузку на руки и спину водителя  механизмы рулевого управления автомобиля требуют регулировки. Регулировка может быть механической и электронной.
Чаще всего регулируется наклон рулевого колеса. Регулировка позволяет обеспечить водителю наиболее эргономичное и комфортное положение.
Самый популярный вариант — механический регулирующий механизм регулирования угла наклона рулевого колеса с нижним расположением шарнира. Он состоит из стопоров, кронштейна и блокировочного болта.
Регулирующий механизм

Стопоры поворачиваются. При положении рычага в заблокированном положении, выступы стопоров оказываются друг напротив друга, возникает осевое усилие, кронштейн колонки фиксируется. При положении рычага в разблокированном положении, выступы одного из стопоров оказываются в положении ровно напротив впадин другого стопора.
Очень популярен и механический механизм регулировки высоты руля. Регулировка осуществляется за счёт совместной работы скользящего вала, блокировочного болта, стопорных клиньев.
Стопорные клинья.png

Стопорные клинья во время поворота рычага меняют положение. При блокировке рычага стопорные клинья фиксируют скользящий вал в нужном положении. При разблокировке рычага, возникает свободное пространство между скользящим валом и стопорными клиньями, создаются идеальные условия для перемещения вала по оси.
Что же касается электрорегулировки, то самый выигрышный вариант — комбинированные решения для одновременной регулировки угла наклона и высоты посредством сервопривода.
Регулировка с сервоприводом

Для водителя регулировка очень проста. Требуется просто нажимать клавиши “Вверх”, “Вниз”.  Поэтому хоть решение и не самое дешёвое, очень востребованное.

Устройство системы рулевого управления

Конструктивно система рулевого управления состоит из следующих элементов:

Стоит также отметить, что подвеска и рулевое управление автомобиля имеют тесную взаимосвязь. Жесткость и высота первой определяют степень отклика автомобиля на вращение рулевого колеса.

Стоимость ремонта и деталей механизма

Ремонт рулевой рейки

Так как основа рулевого управления автомобиля имеет подвижные элементы, соответственно со временем они выходят из строя, несмотря на качество и изначальную стоимость элементов. Прежде чем приступить к ремонту, необходимо пройти диагностику и чем сложней конструкция автомобиля, тем дороже обойдутся необходимые процедуры. В среднем диагностика элементов механизма обойдется от 400-700 рублей.

Средняя стоимость ремонта элементов рулевого управления
Наименование Цена от, руб. Цена от, грн.
Ремонт рулевой рейки с ЭУР 5000 2000
Ремонт рейки с ГУР 6250 2500
Ремонт рейки без ГУР 4500 1800
Ремонт распределителя рейки 3000 1200
Гильзовка корпуса рейки 2500 1000
Замена крестовины 2250 900
Ремонт редуктора (грузового авто) 13750 5500
Замена редуктора 8750 3500
Замена насоса гидроусилителя 1750 700

Что касается стоимости деталей механизма, то многое зависит от марки, модели автомобиля, устройства элементов и других факторов.

Читайте также:  Оригинальные масла для вариатора Nissan. Масло в вариатор Nissan Serena
Цена деталей рулевого механизма
Наименование Марка, модель, год Цена от, долл $.
Рейка Suzuki Grand Vitara 2008 445
Крестовина рулевого вала Suzuki Grand Vitara 2008 7
Вал карданный Suzuki Grand Vitara 2008 78
Кардан рулевого вала Lexus LX 570 2009 118
Рейка Subaru Forester 2002 AWD 1235
Кардан вала Infiniti FX35 2008 55

Основные неисправности рулевого управления

Конструкторы делают элементы рулевого управления из надежных износостойких материалов. Однако любая деталь имеет свой ресурс и свой запас прочности, так что рано или поздно в рулевом управлении начинают появляться неисправности и дефекты. Они достаточно типичные для большинства автомобилей.

  1. Износ шарниров рулевых тяг. По сути, любой шарнир в рулевом управлении – слабое место, особенно это касается конструкции рулевой трапеции. Однако рулевые тяги постоянно страдают от нагрузок, ударов и агрессивного вождения, и их шарниры выходят из строя чаще всего. Как только шарнирное соединение выходит из строя, оно дает о себе знать стуком во время выполнения поворота или просто езды по неровной дороге.
  2. Износ рулевых наконечников. Совершенно стандартная ситуация, поскольку рулевые наконечники считаются расходниками, особенно на наших дорогах. Шаровые шарниры защищены пыльниками и смазкой, но со временем вода попадает под пыльник, шарнир изнашивается и начинает люфтить. Водитель чувствует проблему как увеличение свободного хода руля и ухудшение управляемости. При появлении таких симптомов нужно поскорей принять меры. Замена рулевых наконечников – стандартная процедура, которую выполнят на любом СТО.
  3. Износ подшипника рулевой колонки. Такая поломка происходит редко, но требует срочных мер по устранению. Если подшипник изнашивается, рулевой вал начинает шататься, а водитель чувствует это как «биение руля». Лучше сразу обратиться в сервис, чем ставить на своей машине интересные опыты.
  4. Нарушение настроек колес. Неотбалансированные колёса будут ощущаться водителем как пульсация рулевого колеса при движении. Это не только доставляет дискомфорт, но и влияет на срок службы самих колес и смежных элементов.

Устройство механизма рулевого управления авто

Как устроен рулевой механизм авто

В зависимости от способа преобразования крутящего момента и поворота руля, различают несколько вариантов механизма. Соответственно и строения будет отличаться. Среди основных видов выделяют реечный и червячный механизм, так же есть еще винтовой механизм, но по строению он многих напоминает червячную передачу. С другой же стороны винтовой тип рулевого управления показывает больший КПД, а значит и усилие больше.

Независимо от механизма управления автомобиля, большая часть деталей одинаковая. В перечне числится:

Чтоб понять, за что отвечает каждая из наведенных деталей, рассмотрим их более подробно. Руль неизменная деталь, без которой не может обойтись любое транспортное средство, в автомобилях оно чаще всего круглой формы. В зависимости от страны, где в дальнейшем будет эксплуатироваться автомобиль, руль могут расположить слева или справа. Основное назначение руля – указание направления автомобиля, за счет поворота в одну или другую сторону. Для комфорта и безопасности руль может быть с подогревом, возможностью регулировки по вертикали и глубине и с функциональными кнопками. Как дополнение за рулем могут добавить подруливые лепестки для переключения передач (только автоматические трансмиссии).

Рулевая колонка играет не менее важную роль, основная задача – передать угол наклона руля на механизм поворота колес. Как правило, это вал с шарнирными соединениями, но учитывая прогресс, передачу управления может производить электродвигатель, за счет электроники. Для обеспечения дополнительной защиты автомобиля от угона и дополнительной безопасности, в состав рулевой колонки может входить механическая или электронная система блокировки. Так же на колонку многие производители устанавливают замок зажигания, рычаги управления поворотами, стеклоочистителями и другими необходимыми функциями.

Электроусилитель рулевого колеса

За поворот колес и дальнейшую обработку крутящего момента от колонки отвечает рулевой механизм. Именно эта часть в зависимости от производителя может иметь разную внутреннюю конструкцию. Если брать поверхностный осмотр, то конструкция состоит из редуктора и передаточного механизма, который соединяет рулевую рейку и колонку.

Для комфорта водителя и сохранения рулевого механизма, инженеры добавили усилитель руля. Именно он позволяет не только повысить КПД передачи усилия поворота от руля к приводу, но и смягчить этот процесс, убирая рывки и нагрузку на детали всего механизма поворота колес. Еще одним важным элементом всего механизма можно считать рулевой привод. По устройству это не одна деталь, а совокупность нескольких элементов, как правило, в него входят рулевые тяги, наконечники и рычаги. Что касается дополнительных элементов, то здесь все зависит от самого производителя и устройства подвески.

Основные требования к рулевому управлению

Существуют стандартные требования, которые предъявляются к системе рулевого управления. Если система этим требованиям соответствует, ее можно считать исправной.

  1. Угол свободного хода руля. Это тот угол поворота, который делается «вхолостую», до начала поворота колес. В норме для легковых автомобилей он должен быть не боле 10 градусов, и если свободный ход постепенно увеличивается, это говорит о необходимости регулировки или ремонта.
  2. Система должна правильно «рулить»! То есть, нормально держать автомобиль при езде по прямой, точно выполнять маневры, не отклоняться от заданной траектории.
  3. Руль должен легко поворачиваться во время выполнения маневров. Усилители для того и придумали, чтобы на дороге водитель думал о дороге, а не о том, хватит ли ему сил на следующий поворот. Если управление тугое, требует значительных усилий, проблему нужно найти и решить.
  4. Строго выверенное число полных оборотов руля от среднего до крайнего положения. Для выполнения поворота водитель не должен выкручивать руль до бесконечности.
  5. Система должна работать даже после того, как отключится усилитель руля. В дороге может случиться всё, что угодно, в том числе утечка гидравлической жидкости или отказ электродвигателя в ЭУР. При этом автомобиль должен сохранить управляемость. Да, усилий это потребует больше, но и остановка будет там, где захочет водитель.

Читайте также:  Что такое двигатель и какой его принцип работы?

Устройство и виды рулевого привода

Рулевой привод представляет собой механизм, состоящий из рычагов, тяг и шаровых шарниров и предназначенный для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам. Устройство обеспечивает необходимое соотношение углов поворота колес, что влияет на эффективность рулевого управления. Помимо этого конструкция механизма позволяет уменьшить автоколебания управляемых колес и исключить их самопроизвольный поворот при работе подвески автомобиля.

Основные неисправности и причины

Износ ремня ГУР

Вариантов поломки рулевого управления может быть много, и предсказать каждый практически невозможно. Все же специалисты выделяют основные детали, которые чаще всего выходят из строя:

  1. износ подшипника вала насоса гидроусилителя;
  2. пробуксовка ремня гидроусилителя;
  3. низкий уровень рабочей жидкости;
  4. разгерметизация системы;
  5. износ тяги;
  6. износ шестерни-рейки.

Причиной поломки или быстрого износа данных деталей чаще всего бывают плохие дороги, несвоевременное обслуживание и ремонт механизма. Намного реже приходит предельный срок эксплуатации деталей. Основными признаками таких неисправностей считают стук в рулевом управлении, биение по рулю, люфт руля, шум в гидроусилителе и подтекание жидкости гидроусилителя. В зависимости от поломки, нужно искать не только неисправную деталь, но и очаг причины поломки. Обычно это одна или серия деталей, которые тянут за собой последующее повреждение новых и замененных деталей.

Как видим, существует множество видов и разное устройство рулевого управления. Но, несмотря на это, оно выполняет одинаковую задачу – выбор направления передвижения транспортного средства. С прогрессом автомобилей, основа управления только усовершенствуется, пример тому электромобили, где все чаще начинают использовать механизм на основе электроники. Это значит перспектива развития за тем видом, где отсутствует или минимизирован набор механических связей и деталей.

Видео-обзор принципа работы рулевого управления:

Photo of Евгений Мосензов
Евгений Мосензов Send an email02.02.20190 1 898 7 минутFacebookTwitterLinkedInTumblrPinterestRedditVKontakteOdnoklassnikiPocket ShareFacebookTwitterLinkedInTumblrPinterestRedditVKontakteOdnoklassnikiPocketShare via EmailPrintPhoto of Евгений Мосензов

Евгений Мосензов

ТОП-7 американских автомобилей, которые нельзя купить в России

Назначение рулевого управления

Рулевое управление чаще всего поворачивает передние колеса, однако встречаются и двухосный привод (в основном это крупногабаритная техника с четырьмя осями, две из которых поворачивают), а также модификации с задним приводом.

Ни один автомобиль не сможет обойтись без рулевого управления, так как в мире не существует прямой дороги. Даже если бы условно представить себе такую трассу, на ней все равно появлялись бы препятствия, которые нужно было бы объезжать. Без рулевого управления также невозможно было бы безопасно припарковать свое авто.

Если бы производитель не устанавливал бы в машины данную систему, их управляемость ничем не отличалась бы от маневренности железнодорожного состава. Хотя попытки создать машину, которой можно было бы управлять силой мысли, не прекращаются (на фото выше — одна из разработок компании GM).