Понятие о повороте автомобиля. Общее устройство рулевого управления

Рулевое управление служит для изменения и сохранения выбранного водителем направления движения автомобиля. Основным способом изменения направления движения является поворот в горизонтальной плоскости передних направляющих колес относительно задних колес. Рулевое управление должно обес­печивать правильную кинематику по­ворота и безопасность движения

небольшие усилия на рулевом колесе, предотвращать передачу толчков от неровностей дороги на рулевое ко­лесо.

Качение колес на повороте долж­но происходить без проскальзыва­ния и бокового скольжения. Для этого передние» и задние колеса должны катиться по окружностям, описанным из одного центра пово­рота О (рис. 16.1), находящегося на продолжении оси задних колес автомобиля. При этом передние уп­равляемые колеса должны повора­чиваться на разные углы.

Центр поворота представля­ет собой точку О пересечении продол­жения осей всех колес. При повороте наружное колесо по отношению к центру поворота должно быть по­вернуто на несколько меньший угол а, а внутреннее колесо на больший угол р, в противном случае поворот будет неизбежно сопровождаться бо­ковым проскальзыванием его перед­них колес. Радиус /? поворота авто­мобиля зависит от его базы Ъ и углов поворота колес (наружного а и внутреннего р). Чем меньше его база и больше углы поворота колес, тем меньше радиус поворота, а чем меньше радиус поворота, тем меньше потребуется места для поворота ав­томобиля. Так, у автомобиля ЗИЛ-130 /?гшп=8 м, у автомобиля ВАЗ-2107 «Жигули» =5,6 м.

Рулевое управление (рис. 16.2, а) состоит из рулевого механизма, ру­левого привода и может иметь уси­литель. Рулевой механизм преобразует вращение рулевого колеса в поступательное перемещение тяг при­вода, вызывающих поворот управля­емых колес.

Рулевой механизм состоит из рулевого колеса /, рулевого ва­ла 3, рулевой колонки 2 и червяч­ной передачи 4, на вал которой кре­пится сошка 5 рулевого привода.

Рулевой привод представля­ет собой систему тяг и рычагов, осуществляющих в совокупности с рулевым механизмом поворот авто­мобиля. Для одновременного пово­рота направляющих колес на раз­личные углы служит рулевая трапе­ция, состоящая из балки 9 переднего моста, поперечной рулевой тяги 8, рычагов 7 и 11, соединенных с цап­фами 10.

Конструкция рулевого привода за­висит от типа подвески управляе­мых колес, которая может быть за­висимой и независимой. При зави­симой подвеске передних колес применяют нерасчлененную попе­речную тягу.

При вращении рулевого колеса / от вала 3, расположенного внутри колонки 2, приводится в действие червячная передача 4 рулевого ме­ханизма. Механизм перемещает сош­ку 5, которая при помощи продоль­ной тяги 6 и рычага // поворачивает левую поворотную цапфу 10 с рас­положенным на ней колесом. Левый рычаг 7 через поперечную тягу 8 поворачивает на соответствующий угол правую цапфу 10 с установлен­ным на ней колесом. Предельный угол поворота колес в зависимости от типа автомобиля колеблется в пределах 28—35°. Ограничение угла поворота вводится для того, чтобы исключить при повороте, задевание колесами рамы, крыльев и других деталей.

При независимой подвеске перед­них колес применяют расчлененную рулевую трапецию, которая состоит из рулевой сошки 5 (рис. 16.2, б) и маятникового рычага 12, закреп­ленного на раме шарнирно. Руле­вая сошка и маятниковый рычаг

объединены средней поперечной тя­гой 8. Средняя тяга 8 соединена двумя промежуточными боковыми тягами 13 с рычагами 14 поворот­ных цапф колес. Боковые тяги ре­гулируются по длине при помощи муфт 15.

Рулевой механизм и привод

Рулевой механизм. Для преобра­зования вращательного движения рулевого вала в качательное движе­ние сошки и увеличения усиления, передаваемого от рулевого колеса к рулевой сошке, служит рулевой механизм. Наличие в рулевых меха­низмах большого передаточного чис­ла (от 15 до 30) облегчает управ­ление автомобилем. Передаточное число определяется отношением уг­ла поворота рулевого колеса к углу поворота управляемых колес авто­мобиля

Рулевые механизмы подразделя­ются на червячке, винтовые, ком­бинированные /и реечные (шестерен­ные). Червячные механизмы быва­ют с передачей червяк—ролик, чер­вяк—сектор и червяк—кривошип. Ролик может быть двух- или трехгребневой, сектор — двух- и многозубый, кривошип — с одним или дву­мя шипами. В винтовых механизмах передача усилий производится по­средством винта и гайки. В комбини­рованных механизмах передача уси­лий осуществляется через следующие узлы: винт, гайка — рейка и сектор; винт, гайка и кривошип; гайка и ры­чаг. Реечные механизмы выполнены из шестерни и зубчатой рейки. Наи­более широко распространена пере-, дача глобоидальный червяк — ролик на подшипниках качения. В такой паре значительно уменьшены трение и износ и обеспечено соблюдение необходимых зазоров в зацеплении. Рулевые механизмы такого типа применяют на большинстве автомо­билей семейства ГАЗ, ВАЗ, АЗЛК и др.