Прылада і віды рулявога кіравання аўтамабіля

Якім бы прыгожым і магутным ні быў аўтамабіль, без гэтага механізму на ім немагчыма было б бяспечна перасоўвацца. Рулявое кіраванне дазваляе транспартнаму сродку манеўраваць на паваротах.

Ні адно сродак перамяшчэння не пазбаўлена дадзенай прылады. У адных выпадках яно мае прымітыўную канструкцыю, у іншых - досыць складаную, каб рамонт маглі выканаць толькі спецыялісты.

Нават у аўтамабілях сістэма рулявога кіравання таксама мае некалькі мадыфікацый. Разгледзім, як уладкованы дадзены механізм, па якім прынцыпе ён працуе, а таксама якія існуюць патрабаванні для рулявога кіравання.

Што такое рулявое кіраванне аўтамабілем

Сістэма рулявога кіравання гэта сукупнасць дэталяў у адным механізме, мэта якіх - змяняць кут становішча пярэдніх колаў аўтамабіля для павароту транспартнага сродку ў працэсе руху. Гэты механізм дазваляе змяняць кірунак аўто ў залежнасці ад жадання кіроўцы.

Кіруецца сістэма дзякуючы павароту рулявога кола. Каб палегчыць задачу для кіроўцы ў буйнагабарытных транспарце ужо ўсталёўваны ўзмацняльнік руля. Аднак у апошні час пераважная большасць легкавых аўтамабіляў таксама абсталёўваюцца рознымі мадыфікацыямі узмацняльнікаў.

Прылада рулявога кіравання

Стандартная сістэма рулявога кіравання складаецца з такіх кампанентаў:

• Руля. Размешчаны ў кабіне (або салоне транспартнага сродку). Змяняючы яго становішча, кіроўца мяняе адхіленне левага і правага колы ад першапачатковай траекторыі. У сучасных аўтамабілях на ім размяшчаюцца некаторыя функцыянальныя кнопкі (напрыклад, для кіравання мультымедыйнай сістэмай або пераключэння паказу параметраў на экране прыборнай панэлі).
• Рулявой калонкі. Гэта адна з разнавіднасцяў карданнай перадачы. У дадзеным механізме некалькі валаў злучаныя паміж сабой шарнірамі. Дзякуючы такой канструкцыі вытворцы могуць прымяніць опцыю змены кута нахілу калонкі (для забеспячэння большага камфорту, калі машыну водзіць не адзін чалавек, напрыклад, і муж, і жонка). Рулявая калонка перадае крутоўны момант ад руля да рулявога механізму. Наяўнасць некалькіх шарніраў таксама служыць у мэтах павышэння бяспекі пры лабавым сутыкненні. Многосекционная калонка лягчэй дэфармуецца, што прычыняе менш шкоды для кіроўцы. На корпусе гэтага механізму ўсталёўваюцца подрулевые перамыкачы (асноўнымі з'яўляюцца перамыкачы святла і рэжымаў стеклоомывателя).
• Рулявы механізм. Складаецца з рулявых цяг рознай даўжыні, якія прымаюць на сябе намаганні ад рулявой калонкі і перадаюць яго далей на колы. У дадзены механізм таксама ўваходзяць наканечнікі і рычагі. У залежнасці ад мадэлі аўтамабіля канструкцыя гэтай частцы таксама можа адрознівацца.

Акрамя асноўных элементаў у рулявым кіраванні таксама могуць прысутнічаць ўзмацняльнік руля і амартызацыйная (дэмпфернае) сістэмы.

Прылада сістэмы рулявога кіравання

На сённяшні дзень існуе мноства мадыфікацый рулявы сістэмы аўтамабіля. Ёсць нават распрацоўкі, якія здольныя ўмешвацца ў дзеянні кіроўцы, карэктуючы манеўры транспартнага сродку. Ёсць таксама распрацоўкі з аўтаматычным пілатавання, хоць паўнавартасныя аўтапілоце яшчэ знаходзяцца на стадыі канцэпцыі, ды і заканадаўства пакуль не дапускае на грамадскія дарогі машыны з аўтаномным кіраваннем.

Сярод сучасных сістэм дапамогі кіроўцу маюцца ўтрыманне ў паласе руху або кантроль стану вадзіцеля (напрыклад, калі ён засынае, рукі плаўна саслабляюць хват рулявога колы, на гэтую сілу рэагуюць датчыкі і сістэма перабудоўвае аўтамабіль на абочыну).

У стандартнае рулявое кіраванне ўваходзяць такія кампаненты:

• Рулявое кола;
• Рулявая калонка;
• Рулявы прывад;
• Ўзмацняльнік руля.

Вось некаторыя асаблівасці дадзеных элементаў.

Рулявое кола (руль, абаранак)

Гэтая простая дэталь дазваляе кіроўцу выбіраць траекторыю руху аўтамабіля. Сучасныя рулявыя колы маюць элементы кіравання, якія дазваляюць кіроўцу актываваць або перамыкаць розныя сістэмы, не адцягваючыся ад кіравання аўтамабілем.

Памер рулявога колы мае вялікае значэнне. Калі ў машыне няма ўзмацняльніка рулявога кіравання, тады з маленькім дыяметрам рулявога кола складаней будзе справіцца. У гэтым выпадку можна ўсталяваць мадэль з вялікім дыяметрам. Але з іншага боку вялікі руль таксама ўплывае на камфорт падчас руху. Пры гэтым кіраванне машыны з маленькім рулём адрозніваецца асаблівай вастрынёй.

Па-першае, верхняя частка руля будзе ўплываць на агляд або калі кіроўца буйны, ён будзе ўпірацца яму ў ногі, што таксама адмоўна адбіваецца на бяспецы кіравання. Па-другое, занадта маленькі руль будзе патрабаваць вялікіх намаганняў з боку кіроўцы, асабліва пры манеўрах на вялікай хуткасці. Больш за тое, нярэдка маленькія рулявыя колы закрываюць сігналы, якія адлюстроўваюцца на прыборнай панэлі.

У крамах аўтазапчастак можна знайсці рулі з рознай формай (не толькі ідэальна круглыя). Для павышэння камфорту падчас язды на рулявое кола апранаецца оплетка. У больш дарагіх мадэлях аўтамабіляў маецца сістэма падагрэву руля.

У дадзеным відэа абмяркоўваюцца рэкамендацыі для пачаткоўцаў вадзіцеляў адносна правільнага выкарыстання руля:

Як працаваць рулём - тэхніка руленнем. Автоинструктор Сяргей Маркитесов.

рулявая калонка

Для перадачы крутоўнага моманту з рулявога колы на рулявы механізм у кожным аўтамабілі маецца рулявая калонка. Пад рулём на ёй мацуюцца элементы кіравання - перамыкачы паваротаў і дворнікаў з рознымі дадатковымі функцыямі. У спартыўных аўтамабілях часам сустракаюцца подрулевые пялёсткі, якія дазваляюць кіроўцу альбо пераключыць перадачу, альбо імітуюць гэта пераключэнне, выводзячы трансмісію на адпаведны рэжым.

У больш ранніх мадыфікацыях ў рулявой калонцы выкарыстоўваўся прамой вал. У сучасных варыянтах ён падзелены на некалькі сегментаў, якія злучаныя паміж сабой карданнай перадачай. Гэта робіцца ў мэтах бяспекі - пры лабавым сутыкненні рулявая калонка складзецца, а не ўбіла ў грудную клетку кіроўцы.

Дзякуючы такой канструкцыі многія аўтамабілі апошніх пакаленняў маюць рэгуляваную калонку. Гэта дазваляе падбудаваць рулявое кіраванне пад фізічныя дадзеныя розных кіроўцаў. У аўто прэміум-класа гэты элемент абсталёўваецца аўтаматычнай рэгулёўкай, якая нярэдка мае памяць на некалькіх кіроўцаў.

Для ліквідацыі вібрацый, якія паступаюць ад колаў падчас язды, у рулявой калонцы усталёўваецца дэмпфер.

Рулявы механізм і рулявы прывад

Рулявая калонка з аднаго боку злучаная з рулём, а з другога - з рулявым механізмам. Гэты вузел прадстаўлены наборам цяг і шарніраў, якія перадаюць намаганні на колы. Кіроўца для павароту машыны выкарыстоўвае вярчальнага энергію, якая ў рулявым механізме пераўтворыцца ў лінейную.

Для гэтага выкарыстоўваецца якая перадае пара. У асноўным гэта шасцярня-рэйка або чарвяк-ролік. Але існуюць таксама і іншыя мадыфікацыі, якія маюць сваё будова і прынцып перадачы намаганняў ад руля да колаў. Пра прыладу і прынцыпе працы рулявой рэйкі чытайце тут.

Рулявы механізм выконвае дзве важныя функцыі:

1. Забяспечвае паварот пярэдніх колаў;
2. Вяртае колы ў зыходнае становішча, як толькі намаганні ў рулявой калонцы з боку кіроўцы саслабляюцца.

Увесь рулявы механізм знаходзіцца ў корпусе (рулявая рэйка). Вузел усталёўваецца на пярэдняй часткі аўтамабіля (часта на пярэдні падрамніку, а ў выпадку адсутнасці рамы, то на хадавой часткі, на трансмісіі ці нават на маторы). Варта адзначыць, што чым ніжэй будзе ўсталяваны гэты механізм, тым больш эфектыўна будзе працаваць кіраванне машыны.

У класічным выкананні рулявы механізм паварочвае пярэднія колы аўтамабіля. Аднак у апошні час папулярнасць зноў набіраюць сістэмы з падрульвання заднімі коламі, як напрыклад, у апошняй генерацыі Volkswagen Touareg. У такіх сістэмах на хуткасці да 40 км / г. заднія і пярэднія колы паварочваюцца ў супрацьлеглыя бакі. Калі аўтамабіль рухаецца з хуткасцю вышэй 40 км / ч., На віражы заднія і пярэднія колы паварочваюцца ў адну і тую ж бок. Гэтая мадыфікацыя значна скарачае радыус развароту, а таксама павышае кіравальнасць машыны на паваротах.

Ўзмацняльнік руля

Так як стандартны рулявы механізм для павароту колаў (асабліва ў стаялым аўтамабілі) патрабуе пэўных намаганняў з боку кіроўцы, вытворцы распрацавалі рознага роду ўзмацняльнікі. Першапачаткова гідраўлічныя мадыфікацыі ўжываліся на грузавым транспарце. Паступова такая сістэма атрымала сваё ўжыванне і ў легкавых аўтамабілях.

Неабходнасць у узмацняльніку з'явілася не толькі дзеля павелічэння камфорту. Справа ў тым, што пры руху на вялікай хуткасці ўтрымліваць руль аўтамабілі на віражах становіцца цяжкай задачай, асабліва ў спартовым аўтамабілі. Ўзмацняльнік рулявога механізму палягчае гэты працэс. Таксама сістэма атрымала станоўчыя водгукі ў прадстаўніц слабага полу.

Ўзмацняльнікі працуюць па розных прынцыпах. Самы распаўсюджаны - гідраўзмацняльнік. Немалую папулярнасць таксама набылі і электраўзмацняльніка. Але існуюць таксама камбінаваныя сістэмы, якія задзейнічаюць функцыі абедзвюх мадыфікацый (ЭГУР). Дадаткова аб разнавіднасцях рулявых рэек расказана ў асобным аглядзе.

Прызначэнне рулявога кіравання

Рулявое кіраванне часцей за ўсё паварочвае пярэднія колы, аднак сустракаюцца і двухвосевы прывад (у асноўным гэта буйнагабарытная тэхніка з чатырма восямі, дзве з якіх паварочваюць), а таксама мадыфікацыі з заднім прывадам.

Ні адзін аўтамабіль не зможа абысціся без рулявога кіравання, так як у свеце не існуе прамой дарогі. Нават калі б умоўна ўявіць сабе такую ​​трасу, на ёй усё роўна з'яўляліся б перашкоды, якія трэба было б аб'язджаць. Без рулявога кіравання таксама немагчыма было б бяспечна прыпаркаваць сваё аўто.

Калі б вытворца не ўсталёўваў бы ў машыны дадзеную сістэму, іх кіравальнасць нічым не адрознівалася б ад манеўранасці чыгуначнага саставу. Хоць спробы стварыць машыну, якой можна было б кіраваць сілай думкі, не спыняюцца (на фота вышэй адна з распрацовак кампаніі GM).

Прынцып працы рулявога кіравання

Прынцып рулявога кіравання досыць просты. Кіроўца паварочвае руль, высілкі перадаюцца на рулявую калонку. Далей яны паступаюць на рулявы механізм. У класічным выкананні рэйка прыводзіць у рух рулявыя цягі, злучаныя з коламі пры дапамозе сістэмы шаравых наканечнікаў.

Дакладнасць павароту колы напрамую залежыць ад памераў руля. Таксама ад гэтага параметру залежыць высілак, якое трэба прыкласці, каб павярнуць колы. У многіх мадэлях устаноўлены электрычныя або гідраўзмацняльнікі, якія даюць магчымасць выкарыстоўваць у машыне маленькі руль.

Віды рулявога кіравання

Усе сістэмы рулявога кіравання дзеляцца на тры выгляду:

• Рэечны механізм. Часцей за ўсё выкарыстоўваецца ў бюджэтных аўтамабілях. Канструкцыя такога кіравання самая простая. У ім маецца рэйка з зубцамі. Яна прыводзіцца ў рух дзякуючы шасцярні рулявой калонкі. Такая схема валодае высокай эфектыўнасцю. Адзіным недахопам такога механізму з'яўляецца адчувальнасць да ўдараў ад няякаснага дарожнага пакрыцця.
• Чарвячнага механізм. Такая мадыфікацыя забяспечвае большы кут павароту колы. Яна менш адчувальная да ударных нагрузак, аднак каштуе даражэй, чым папярэдняя, ​​так як больш складаная ў вырабе.
• Вінтавой механізм. З'яўляецца мадыфікацыяй чарвячнага аналага, толькі мае павышаны ККД і павялічвае намаганні, неабходныя для манеўру аўтамабіля.

Незалежна ад тыпу прывада, праца дадзеных механізмаў можа быць узмоцнена такімі прыладамі:

• Гідраўзмацняльнік. Мае самую простую канструкцыю ў гэтым пераліку. Сістэма кампактная і танная ў абслугоўванні. Такі мадыфікацыяй абсталёўваюцца нават некаторыя бюджэтныя мадэлі аўто апошніх пакаленняў. Каб сістэма спраўна працавала, неабходна пастаянна кантраляваць узровень працоўнай вадкасці. Помпа ўзмацняльніка прыводзіцца ў рух рабочым ДВС.
• Электраўзмацняльнік. Гэта адна з самых апошніх мадыфікацый. Яна не мае патрэбы ў складаным абслугоўванні, а таксама тонкай налады. Забяспечвае максімальную спагадлівасць рулявога кіравання. Як вынікае з назвы, механізм ўзмацняецца працай электрычнага матора.
• Электрагідраўлічнае ўзмацняльнік. Такая мадыфікацыя працуе па прынцыпе ГУР. Адзінае адрозненне заключаецца ў тым, што гідрапомпы працуе ад электрычнасці, а не падлучаецца да прываду матора, як у першым выпадку. Апошнія дзве распрацоўкі дазваляюць выкарыстоўваць менш паліва ў параўнанні з першым тыпам, бо праца сістэмы не звязаная з прывадам рухавіка.

У дадатак да розных ўзмацняльнікаў аўтамабіль можа быць абсталяваны сістэмай актыўнага дынамічнага або адаптыўнай кіравання. Іх адрознення ў наступным:

1. Рэгулюе перадаткавы лік у залежнасці ад частаты кручэння колаў. Дзякуючы гэтаму забяспечваецца максімальная ўстойлівасць аўтамабіля на слізкай дарозе. Сістэма не дазваляе рэзка вывярнуць руль, прадухіляючы ад празмернай або недастатковай паварочвальнасці.
2. Дынамічная сістэма працуе па аналагічным прынцыпе, толькі замест планетарнага прывада выкарыстоўваецца электраматор.
3. Лічыцца інавацыйнай тэхналогіяй, так як у такіх рулявых механізмах няма фізічнай сувязі паміж рулём і рулявым механізмам. Сістэма кіруецца электронным блокам кіравання, які аналізуе мноства дадзеных: ад датчыкаў хуткасці кручэння колаў, сілы павароту рулявога колы і г.д.

У апошні час на некаторых мадэлях аўто прэміум-класа і спорткарах усталёўваецца асаблівая тэхналогія з паваротам не толькі пярэдніх, але і задніх колаў. Гэта павялічвае стабільнасць аўтамабіля пры праходжанні павароту на высокай хуткасці. Заднія колы паварочваюцца ў залежнасці ад хуткасці ТС.

Калі машына едзе максімум 40км / ч, то задняя вось паварочваецца ў процілеглым кірунку ад перадпакояў колаў (калі спераду яны глядзяць направа, то заднія будуць глядзець налева).

Калі хуткасць аўто становіцца вышэй за 40 км / г, то пры ўваходзе ў паварот заднія колы будуць паварочвацца ў той жа бок, што і пярэднія. Гэта зніжае рызыку адукацыі намеці.

Патрабаванні да рулявога кіравання аўтамабіля

Рулявое кіраванне любога транспартнага сродку павінна адпавядаць наступным патрабаванням:

• Забяспечваць дастатковую манеўранасць МС на любых хуткасцях. Кіроўца павінен з лёгкасцю задаваць патрэбны кірунак аўтамабіля;
• Яно павінна быць лёгкім ў выкарыстанні, каб нават стомлены кіроўца мог бяспечна дабрацца да месца адпачынку;
• Пры павароце колаў рулявое кіраванне павінна забяспечыць максімальна чыстае качэння. На віражах колы не павінны слізгаць, каб аўтамабіль не губляў сваёй стабільнасці. Для гэтага кут нахілу і павароту колаў павінен быць дакладна вывераны;
• Вяртаць колы назад у прамалінейны кірунак (уздоўж кузава), пасля таго як кіроўца спыняе прыкладаць намаганні для павароту;
• Гасіць вібрацыі пры руху па няроўным дарожнага пакрыцця;
• Валодаць высокай спагадлівасцю на любыя каманды кіроўцы;
• Нават пры выхадзе са строю узмацняльнікаў, механізм павінен усё роўна дазваляць кіроўцу кіраваць машынай.

Яшчэ адным параметрам, які адносіцца да катэгорыі патрабаванняў для рулявога кіравання, з'яўляецца люфт руля. Больш пра дапушчальных нормах люфта распавядаецца ў асобным артыкуле.

Асаблівасці правабаковага і левабаковага рулявога кіравання

Ні для каго не з'яўляецца сакрэтам, што закон некаторых краін прадугледжвае левабаковы рух па дарозе. У гэтым выпадак рулявое кола будзе ўстаноўлена з правага боку аўто, а кіроўца, натуральна, будзе сядзець там, дзе звыкла ў нашым рэгіёне бачыць пярэдняга пасажыра.

Розніца такога рулявога кіравання заключаецца не толькі ў размяшчэнні руля ў салоне. Вытворца адаптуе таксама і рулявы механізм у адпаведнасці з падключэннем да рэдуктара. Але нават у такім выпадку аўтамабіль, прызначаны для эксплуатацыі на дарогах з левабаковым рухам, можна пераабсталяваць пад умовы правабаковага. Для гэтага, перш чым купіць арыгінальнага аўтамабіля варта высветліць, ці прадаюцца адпаведныя рулявыя механізмы, якія дазваляюць пераабсталяваць дадзены аўтамабіль.

На некаторых тыпах сельскагаспадарчай тэхнікі выкарыстоўваецца гідраўлічная сістэма, якая дазваляе ўсталёўваць руль у любой частцы кабіны. У гэтым выпадку сувязь паміж рулявым колам і прывадам рулявога механізму забяспечваецца гідраўлікай, якая кіруецца помпай-дазатарам.

У такой мадыфікацыі адсутнічае люфт (нават заводскай), бо ў ёй няма рэдуктара з шестеренчатой, чарвячнай або вінтавой перадачай. Вядома, у легкавым транспарце такая сістэма сустракаецца вельмі рэдка. Асноўнае яе ўжыванне - буйная спецтэхніка.

Асноўныя няспраўнасці рулявога кіравання

Да няспраўнасцяў рулявога кіравання адносяцца:

• Люфт рулявога колы (ад чаго ён узнікае, чытайце тут);
• Грукі падчас руху (ўзнікаюць у выніку паслаблення крапежных нітаў механізму рулявога кіравання);
• Знос шарніраў рулявой цягі;
• Знос зубьев на які перадае пары (на шасцярні, рэйцы, чарвяк або роліку);
• Парушэнне рэгулявання зачаплення механізму;
• Няспраўнасці ў гідра- або электраўзмацняльнік (аб няспраўнасці і магчымых варыянтах рамонту чытайце у асобным артыкуле).

Каб ліквідаваць няспраўнасці, патрабуецца зацягнуць усе крапежныя балты, замяніць зносам дэталі і адрэгуляваць механізм якая перадае пары. У большасці выпадкаў рулявое кіраванне рэдка калі выходзіць з ладу раптам. Дзякуючы своечасоваму абслугоўванню асноўныя элементы праслужаць досыць доўга (нярэдка нават даўжэй, чым тэрмін, усталяваны вытворцам).

Пытанні і адказы:

Якія віды рулявога кіравання? Распаўсюджаны тры тыпу механізмаў: рэечны, чарвячны і шрубавы. У бюджэтных аўта выкарыстоўваецца першы тып рулявога механізму. У любым з іх можа прысутнічаць узмацняльнік.

Якое прызначэнне рулявога кіравання? Забяспечвае рух аўто ў напрамку, які задае вадзіцель. Механізм перамяшчае рулявыя колы ў гарызантальнай плоскасці. З няспраўным рулявым кіраваннем ездзіць забаронена.

Якія асноўныя часткі рулявога кіравання? Яно складаецца з: папярочнай цягі, ніжняга рычага, паваротнай цапфы, верхняга рычага, падоўжнай цягі, сошкі рулявога прывада, рулявой перадачы, рулявога вала і рулявога кола.