Рульове управління автомобіля

1. Черв'ячний рульовий механізм
2. Рейковий рульовий механізм
3. Активна рульова система

Наши партнеры ArtmMisto

Знаєте, як називається рульове колесо у гоночного боліда? Штурвал! А в наших автомобілях всього то - кермо. ... Відчуваєте різницю? Але залишимо Шумахеру шумахерово, і поговоримо що ж таке рульове управління, або рульовий механізм.

Система рульового управління служить для управління автомобілем і забезпечення його руху в заданому напрямку по команді водія. Система включає в себе рульовий механізм і рульовий привід. Що б уявити собі роботу рульових механізмів різних поколінь, ми розділимо пояснення на три частини, саме стільки їх налічується в автомобілебудуванні.

Черв'ячний рульовий механізм

Свою назву отримав через системи приводу рульової колонки, а саме черв'ячної шестерні. До складу рульової системи входять:

• кермо (думається пояснювати не треба?)
• рульовий вал з хрестовиною, являє собою металевий стрижень, у якого з одного боку розташовані шліци для фіксації керма, а з іншого внутрішні шліци для кріплення до рульової колонки. Повна фіксація проводиться стягнутий муфтою, що обтискає місце стику валу і «черв'яка» приводу колонки. У місці вигину вала встановлюється кардан , За допомогою якого передається бічне зусилля обертання.
• рульова колонка, пристрій, зібране в одному литому корпусі, до складу якої входять черв'ячна ведуча шестерня і ведена. Відома шестерня з'єднана жорстко з рульовою сошкою.
• кермові тяги, наконечники і «маятник», сукупність цих деталей з'єднаних між собою за допомогою кульових і різьбових з'єднань.

Робота рульового механізму виглядає наступним чином: при обертанні рульового колеса, зусилля обертання передається на черв'ячний механізм колонки, «черв'як» обертає ведену шестерню, яка в свою чергу приводить в дію рульову сошку. Сошка з'єднана із середньою рульовою тягою, другий кінець тяги кріпиться до маятниковому важелю. Важіль встановлюється на опорі і жорстко кріпиться до кузова автомобіля. Від сошки і «маятника» відходять бічні тяги, які за допомогою обтискних муфт з'єднані з керманичами наконечниками. Наконечники з'єднуються з маточиною. Рульова сошка, повертаючись, передає зусилля одночасно на бічну тягу і на середній важіль. Середній важіль пускає в хід другу бічну тягу і маточини повертаються, відповідно колеса теж.

Така система була поширена на старих моделях «Жигулів» і «BMW».

Рейковий рульовий механізм

Найпоширеніша система в даний час. Основні вузли це:

• рульове колесо (кермо)
• рульовий вал (то ж що і в черв'ячному механізмі)
• рульова рейка - це вузол, що складається з зубчастої рейки, в рух яку наводить рульова шестерня. Зібрана в одному корпусі, частіше з легкого сплаву, кріпиться безпосередньо до кузова авто. На кінцях зубчастої рейки виготовлені отвори для кріплення рульових тяг.
• кермові тяги представляють собою металевий стрижень, з одного кінця у якого різьблення, а з другої, шарнірне кульове пристрій з різьбленням.
• рульової наконечник, це корпус з кульовим шарніром і внутрішнім різьбленням, для вкручування рульової тяги.

При обертанні рульового колеса, зусилля передається на шестерню, яка приводить в дію рульову рейку. Рейка «виїжджає» з корпусу вліво або вправо. Зусилля передається на рульовій важіль з наконечником. Наконечник вставлений в маточину, яку і повертає в подальшому.

Для зменшення зусилля водія при обертанні рульового колеса, в рейкове рульове пристрій були введені підсилювачі керма, на них зупинимося більш детально

Підсилювач керма є допоміжним пристроєм для обертання рульового колеса. Розрізняють декілька типів підсилювачів керма. Це гідропідсилювач, гідроелектроусілітель, електропідсилювач і пневмоусилитель.

1. Гідропідсилювач складається з гідравлічного насоса, в дію який призводить двигун , Системи шлангів високого тиску, і бачка для рідини. Корпус рейки виконаний герметично, так як в ньому знаходиться рідина гідропідсилювача. Принцип дії гідропідсилювача наступний: насос нагнітає тиск в системі, але якщо кермо стоїть на місці, то насос просто створює циркуляцію рідини. Варто тільки водієві почати повертати кермо, як перекривається циркуляція, і рідина починає тиснути на рейку, «допомагаючи» водієві. Тиск направлено в ту сторону, в яку обертається «бублик».
2. У гідроелектроусілітеле система точно така ж, тільки насос обертає електромотор.
3. У електропідсилювач застосовується так само електромотор, але з'єднується він безпосередньо з рейкою або з рульовим валом. Управляється електронним блоком управління. Електропідсилювач ще називають адаптивним підсилювачем через можливість прикладання різного зусилля до обертання рульового колеса, в залежності від швидкості руху. Відома система Servotronic.
4. Пневмоусилитель це близька «рідня» гідропідсилювача, тільки рідина замінена на стиснене повітря.

Активна рульова система

Сама «просунута» система управління в даний час, до складу входить:

• рульова рейка з планетарним механізмом і електродвигуном
• блок електронного управління
• кермові тяги, наконечники
• рульове колесо (ну а як же без нього?)

Принцип роботи рульової системи чимось нагадує роботу АКПП . При обертанні рульового колеса, обертається планетарний механізм, який і приводить в дію рейку, але ось тільки передавальне число завжди різний, в залежності від швидкості руху автомобіля. Справа в тому, що сонячну шестерню зовні обертає електродвигун, тому в залежності від швидкості обертання змінюється передавальне число. На невеликій швидкості коефіцієнт передачі становить одиницю. Але при більшому розгоні, коли найменший рух керма може привести до негативних наслідків, включається електромотор, обертає сонячну шестерню, відповідно необхідно кермо довернуть більше при повороті. На маленькій швидкості автомобіля електродвигун обертається в зворотну сторону, створюючи більш комфортне керування.

Весь інший процес виглядає, як і у простий рейкової системи.

Нічого не забули? Забули, звичайно! Забули ще одну систему - кручені. Правда, ця система більше схожа на черв'ячний механізм. Отже - на валу проточили гвинтова різьба, по якій «повзає» своєрідна гайка, являє собою зубчасту рейку з різьбленням всередині. Зуби рейки приводять в дію рульовий сектор, в свою чергу він зраджує рух сошці, ну а далі як в черв'ячної системі. Для зменшення тертя, усередині «гайки» розташовані кульки, які «циркулюють» під час обертання.

РЕКОМЕНДУЄМО ТАКОЖ ПРОЧИТАТИ: