Рулевое управление. Презентация на тему: "Подвеска и рулевое управление автомобиля" маятниковый рычаг вверх
Cлайд 1
«Рулевое управление» Кафедра «Автомобили» Преподаватель: к.т.н., Шадрин С.С. Московский автомобильно-дорожный институт (ГТУ)Cлайд 2
Рулевое управление Назначение рулевого управления: - обеспечивать изменение направления движения транспортного средства Возможные способы поворота: 1) кинематический: 1.1) поворот управляемой оси; 1.2) поворот управляемых колес; 1.3) поворот сочлененных звеньев. 2) силовой: 2.1) бортовой поворот.
Cлайд 3
Кинематический способ поворота за счет поворота управляемой оси Рулевое управление седельного типа (с центральной осью поворота) было позаимствовано у гужевого транспорта. Передние колеса соединены жесткой осью, точка поворота которой находится в центре. Вся ось поворачивается относительно этой точки и изменяет опорную площадь автомобиля. 1 - Ось поворота 2 - Измененная опорная площадь 3 – Центр поворота 4 - Опорная площадь автомобиля перед поворотом
Cлайд 4
Кинематический способ поворота за счет поворота управляемых колес Преимущества по сравнению с системой седельного типа: Позволяет опустить центр тяжести автомобиля, снизив риск его опрокидывания. Опорная площадь автомобиля на повороте остается практически такой же, как и при движении по прямой, снижается риск опрокидывания автомобиля. Возможность использования независимой подвески Дополнительное пространство, освободившееся из-за отсутствия передней оси, привело к появлению переднеприводных автомобилей. 1 – Рулевая трапеция 2 - Разность углов поворота управляемых колес 3 - Центр поворота
Cлайд 5
Поворот управляемых колес, принцип Аккермана В 1817 году изобретатель Рудольф Аккерман запатентовал конструкцию рулевого управления, в которой поворачивалась не вся ось, а только колеса, относительно неподвижной оси. 1 - Передняя ось 2 - Поворотный кулак 3 - Рычаг поворотного кулака 4 - Поперечная рулевая тяга 5 - Трапеция Название “рулевая трапеция” происходит от геометрической формы, которую образуют рычаги поворотных кулаков и поперечная рулевая тяга с передней осью.
Cлайд 6
Параллельные рулевые рычаги Одинаковое перемещение шарнира рулевого рычага «А» влево и вправо обеспечивает поворот управляемых колес на равные углы. «В» - ось поворота колеса.
Cлайд 7
Наклонные рулевые рычаги Одинаковое перемещение шарнира рулевого рычага «А» влево и вправо обеспечивает поворот управляемых колес на разные углы. «В» - ось поворота колеса.
Cлайд 8
Поворот управляемых колес Точный угол Аккермана, нулевое схождение при повороте, определяется наклоном рулевых рычагов таким образом, чтобы линии, проведенные через ось поворота колеса и шарнир рулевого рычага, пересекались в центре линии задней оси. Увеличенный угол Аккермана, отрицательное схождение при повороте. Уменьшенный угол Аккермана, положительное схождение при повороте.
Cлайд 9
Поворот автомобиля Понятие поворачиваемости. Нейтральная, недостаточная, избыточная поворачиваемости.
Cлайд 10
Cлайд 11
Cлайд 12
Общее устройство рулевого управления Рулевое управление современных автомобилей с поворотными колесами включает в себя следующие элементы: - рулевое колесо с рулевым валом (рулевой колонкой); - рулевой механизм; - рулевой привод.
Cлайд 13
Передаточное число рулевого управления Передаточное число рулевого управления - это отношение угла поворота рулевого колеса к усредненному углу поворота управляемых колес. Передаточное число = Угол поворота рулевого колеса / Угол поворота колес Передаточное число рулевого управления может быть постоянными (“линейная характеристика”) и переменным (“нелинейная характеристика”). 1 - Угол поворота рулевого колеса 2 – Усредненный угол поворота колес
Cлайд 14
Cлайд 15
Рулевой механизм «Глобоидный червяк-ролик» Передаточное число этого типа рулевого управления постоянное. Достоинства: - малые размеры; - поддается регулировке. 1 - Червяк (глобоидный) 2 – Рулевой вал 3 – Ролик 4 – Эксцентриковая втулка 5 – Регулятор люфта 6 – Регулятор рулевого вала
Cлайд 16
Рулевой механизм «Винт-шариковая гайка-рейка-зубчатый сектор» Приемущество – практически не подвержен износу. Передаточное число постоянно.
Cлайд 17
Реечный рулевой механизм 1 - Рулевая тяга 2 – Шаровой шарнир 3 – Рулевое колесо 4 – Рулевой вал 5 – Рейка 6 – Шестерня
Cлайд 18
Реечный рулевой механизм с переменным шагом зубьев Передаточное число рулевого управления переменно. 1 - Большой шаг 2 – Маленький шаг
Cлайд 19
Рулевой привод Единая рулевая тяга, перемещаемая рулевой сошкой. Это самая простая конструкция рулевого привода, нуждающаяся только в трех шарнирах. Единые рулевые тяги применяются только с жесткими мостами, т.к. расстояние между шарнирами рулевого управления не может изменяться. 1 – Рулевая сошка 2 – Рулевая тяга
Cлайд 20
Рулевой привод Двухзвенная рулевая тяга, перемещаемая рулевой сошкой. Двухзвенные рулевые тяги могут быть разделены центально или со смещением в одну сторону. Такая конструкция применяется на автомобилях с независимой подвеской. 1 – Рулевая тяги (правая и левая) 2 – Рулевая сошка
Cлайд 21
Рулевой привод Двухзвенная рулевая тяга, перемещаемая рулевой рейкой. Два типа конструкции: Рейка образует часть конструкции двухзвенной рулевой тяги. Рейка воздействует прямо на левую и правую рулевую тягу. 1 – Рейка 2 – Рулевые тяги (правая и левая)
Cлайд 22
Рулевой привод Трехзвенная рулевая тяга, перемещаемая рулевой сошкой. Требует наличие маятникого рычага. Обеспечивает высокую точность рулевого управления. 1 – Рулевая сошка 2 – Маятниковый рычаг 3 – Рулевые тяги
Cлайд 23
Рулевой привод Амортизатор рулевого управления. Может использоваться на всех типах рулевых приводов. Предназначены для противодействия повышению усилия на рулевом колесе и непреднамеренному перемещению рулевого управления. Обеспечивает гашение колебаний системы рулевого управления. 1 – Амортизатор рулевого управления
Cлайд 24
Шарниры рулевого привода Поворотный шкворень. Как правило применяется на автомобилях с жестким передним мостом (мощные комерческие и внедорожные автомобили). 1 – Уплотнительное кольцо 2 – Поворотный шкворень 3 – Втулка 4 – Манжетное уплотнение 5 – Мост 6 – Упорный подшипник 7 – Смазочный ниппель 8 – Стопорное кольцо
оворот автомобиля на небольшой скорости обычно производится при парковке. Он характеризуется большими углами поворота рулевого колеса. Электронная система управления обеспечивает в данном случае максимальный крутящий момент электродвигателя, соответствующий значительному усилению рулевого управления (т.н. «легкий руль»). При повороте на высокой скорости, напротив электронная система управления обеспечивает наименьший крутящий момент и минимальное усиление рулевого управления (т.н. «тяжелый руль»). Система управления может увеличивать реактивное усилие, возникающее при повороте колес. Происходит т.н. активный возврат колес в среднее положение. При эксплуатации автомобиля нередко возникает потребность вподдержании среднего положения колес (движение при боковом ветре, разном давлении в шинах). В этом случае система управления обеспечивает коррекцию среднего положения управляемых колес. В программе управления электроусилителя руля предусмотрена компенсация увода переднеприводного автомобиля, вызванного различной длиной приводных валов. В ряде систем активной безопасности электроусилитель функционирует без участия водителя. В системе курсовой устойчивости он обеспечивает обратное подруливание колес, а в парковочном автопилоте - автоматическую параллельную и перпендикулярную парковку.
РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕВведение.
Параметры шасси зависят от типа кузова, расположения двигателя и коробки
передач, распределения масс автомобиля и его наружных размеров. В свою
очередь, схема и конструкция рулевого управления зависят как от параметров
всего автомобиля, так и от принятых решений по схеме и конструкции других
элементов шасси и привода.
Схема и конструкция рулевого управления определяются на ранних этапов
проектирования автомобиля.
Основой для выбора способа управления и компоновочной схемы рулевого
управления являются принятые на этапе эскизного проектирования
характеристики и конструктивные решения, как то: максимальная скорость
движения, размеры базы, колеи, колесная формула, распределение нагрузки по
осям, минимальный радиус поворота автомобиля.
водителем направлении. Рулевым управлением изменяют направление движения
автомобиля путем поворота передних колес.
Для обеспечения движения колес автомобиля на повороте без бокового скольжения
необходимо, чтобы окружности, описываемые колесами, имели общий центр,
называемый центром поворота.
В центре поворота должны пересекаться
продолжения осей всех колес автомобиля.
Для соблюдения этого управляемые колеса
должны поворачиваться на различные
углы: внутреннее колесо на больший угол,
а внешнее - на меньший. Такой поворот
колес обеспечивает рулевая трапеция.
Схема поворота автомобиля:1 - шкворень; 2 - рычаги поворотных цапф;
3 - поперечная тяга; а1 и а2 -углы поворота управляемых колес.
Схема рулевого управления.
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
рулевое колесо
рулевая колонка
карданный вал
датчик крутящего момента на
рулевом колесе
электроусилитель руля
рулевой механизм
рулевая тяга
наконечник рулевой тяги с
шаровым шарниромРулевое колесо воспринимает от водителя усилия, необходимые для изменения
направления движения, и передает их через рулевую колонку рулевому
механизму. Диаметр рулевого колеса легковых автомобилей находится в пределе
380 - 425 мм, грузовых автомобилей – 440 – 550 мм. Рулевое колесо спортивных
автомобилей имеет меньший диаметр.Рулевая колонка обеспечивает соединение рулевого колеса с рулевым
механизмом. Рулевая колонка представлена рулевым валом, имеющем
несколько шарнирных соединений. На современных автомобилях
предусмотрено механическое или электрическое регулирование положения
рулевой колонки. регулировка может производиться по вертикали, по длине
или в обоих направлениях. В целях защиты от угона осуществляется
механическая или электрическая блокировка рулевой колонки.
Рулевой механизм червячного типа.
Рулевой механизм червячного типа состоит из:рулевого колеса с валом;
картера;
пары "червяк-ролик";
рулевой сошки.
Рулевой привод, применяемый с механизмом
червячного типа, включает в себя:
правую и левую боковые тяги;
среднюю тягу;
маятниковый рычаг;
правый и левый поворотные рычаги колес.
Схема рулевого управления с механизмом типа "червяк-ролик":
1 – рулевое колесо; 2 – рулевой вал с червяком; 3 – ролик с валом сошки; 4 –
рулевая сошка; 5 – средняя тяга; 6 – боковые тяги; 7 – поворотные рычаги; 8 –
передние колеса автомобиля; 9 – маятниковый рычаг; 10 – шарниры рулевых тягВ картере рулевого механизма в постоянном зацеплении находится пара "червякролик". Червяк связан с нижним концом рулевого вала, а ролик, в свою очередь,
находится на валу рулевой сошки.
При вращении рулевого колеса ролик начинает обкатываться по профилю
червяка, что приводит к повороту вала рулевой сошки.
Червячная пара, как и любой другой редуктор требует смазки, поэтому в картер
рулевого механизма заливается трансмиссионное масло, марка которого указана
в инструкции к автомобилю.
Результатом взаимодействия пары "червяк-ролик" является преобразование
вращения рулевого колеса в поворот рулевой сошки в ту или другую сторону.
Далее от сошки усилие передается на рулевой привод и от него на управляемые
(передние) колеса.
В современных автомобилях применяется безопасный рулевой вал, который
может складываться или сжиматься при ударе водителя о рулевое колесо во
время аварии (во избежание серьезного повреждения грудной клетки).
Рулевой механизм реечного типа.
Рулевой механизм реечного типа отличается от червячного тем, что вместо пары"червяк-ролик" применяется пара "шестерня-рейка". Поворачивая рулевое колесо,
водитель вращает шестерню, которая заставляет рейку перемещаться вправо или влево.
А дальше рейка передает прилагаемое к рулевому колесу усилие на рулевой привод.
Рулевой привод, применяемый с механизмом реечного типа, тоже отличается от
своего предшественника. Он гораздо проще и имеет всего две рулевые тяги. Тяги
передают у на поворотные рычаги телескопических стоек вески колес и поворачивают их
вправо или.
Схема рулевого управления с механизмом типа "шестерня-рейка": 1 – рулевое колесо;
2 – вал с приводной шестерней; 3 – рейка рулевого механизма; 4 – правая и левая
рулевые тяги; 5 – поворотные рычаги; 6 – передние колеса автомобиля
Рулевой привод.
Рулевой привод предназначен для передачи усилия от рулевого механизма науправляемые колеса, обеспечивая при этом их поворот на неодинаковые углы.
Углы должны быть различными для того, чтобы колеса могли двигаться по дороге
без проскальзывания. При движении на повороте каждое из колес описывает
свою окружность, отличную от окружности другого колеса, причем внешнее
колесо (дальнее от центра поворота) движется по большему радиусу, чем
внутреннее.
Поскольку центр поворота у колес общий, то соответственно внешнее колесо
необходимо повернуть на меньший угол, чем внутреннее. Это обеспечивается
конструкцией рулевой трапеции, которая включает в себя рулевые тяги с
шарнирами и поворотные рычаги.
Каждая рулевая тяга на концах имеет шарниры, позволяющие подвижным
деталям рулевого привода свободно поворачиваться относительно друг друга и
кузова в разных плоскостях.
Рулевая трапеция.
Рулевая трапеция.Для одновременного поворота колес на необходимые различные углы служит рулевая
трапеция.
В трапецию входят (рис. а) передняя ось 5, рулевые рычаги 3 и 6, соединенные с
поворотными кулаками 1 и 7, и поперечная рулевая тяга 4. Поворотные кулаки шарнирно
соединены с осью шкворнями 2.
При повороте одного колеса
через рычаги 3 и 6 и тягу 4
поворачивается и другое колесо.
При этом вследствие изменения
положения поперечной тяги 4 относительно передней оси внутреннее к центру поворота
колесо поворачивается на угол а (рис. б), больший, чем угол Р поворота наружного колеса.
Правильность соотношения угла а и Р поворота колес обеспечивается соответствующим
подбором угла наклона рулевых рычагов к продольной оси автомобиля и длины рулевых
рычагов и поперечной тяги.При независимой подвеске колес у легковых автомобилей рулевую трапецию
делают расчлененной с несколько измененным расположением тяг и рычагов.
Расчлененная рулевая трапеция с передним (рис.в) или задним
(рис.г) расположением обычно включает рулевую сошку 8, конец которой
перемещается в поперечном направлении, и маятниковый ры
чаг 10, соединенные средней поперечной тягой 9.
Маятниковый рычаг 10 установлен шарнирно на оси в кронштейне,
закрепленном на раме основания кузова. Концы сошки 8 и маятникового
рычага 10 или средней тяги соединены шарнирно двумя промежуточными
боковыми тягами 11 с рычагами 12 поворотных кулаков 13 или поворотных стоек
колес.
Рулевая тяга.
Рулевые тяги и рычаги соединяют при помощи шарниров с шаровыми пальцами 1 .Шарниры позволяют рычагам и тягам находиться во время работы под различными
углами друг к другу.
Шарниры рулевых тяг:
а - поперечной; б - продольной; 1 - шаровые пальцы; 2 и 7 - пружины;
- заглушка; 4 - поперечная тяга; 5 - продольная тяга; 6 - сухарь; 8 - пробка;
9 - шплинт.
3Наконечники поперечной и продольной рулевых тяг имеют сухари,
охватывающие полусферическую головку пальца.
Легкость управления автомобилем зависит прежде всего от общего
передаточного числа рулевого управления, которое определяется отношением
угла поворота рулевого колеса к углу поворота передних колес автомобиля.
Общее передаточное число рулевого управления равно произведению
передаточных чисел рулевого механизма и рулевого привода.
Чем больше передаточное число, тем легче поворот колес, но зато рулевое
колесо приходится поворачивать на больший угол.
Основные неисправности рулевого управления.
Увеличенный люфт рулевого колеса, а также стуки могут явиться следствиемослабления крепления картера рулевого механизма, рулевой сошки или
кронштейна маятникового рычага, чрезмерного износа шарниров рулевых тяг
или втулок маятникового рычага, износа передающей пары ("червяк-ролик",
"шестерня-рейка") или нарушения регулировки ее зацепления.
Для устранения неисправности следует подтянуть все крепления, отрегулировать
зацепление в передающей паре, заменить изношенные детали.
Тугое вращение рулевого колеса может быть из-за неправильной регулировки
зацепления в передающей паре, отсутствия смазки в картере рулевого
механизма, нарушения углов установки передних колес.
Для устранения неисправности необходимо отрегулировать зацепление в
передающей паре рулевого механизма, проверить уровень и при необходимости
долить смазку в картер, отрегулировать углы установки передних колес в
соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.
Общее устройство и принцип работы системы рулевого
управления автомобиля, как и многих других
современных транспортных средств, можно описать
следующим образом. Рулевое управление имеет
рулевые тяги, рулевой механизм с реечной или
червячной передачей и рулевую колонку,
оканчивающуюся рулевым колесом.
Функционирует система довольно просто: при
воздействии на руль усилие через рулевой механизм
передается на рулевые тяги, которые шарнирно
связаны с рычагами подвески, что приводит к
изменению траектории движения авто. Кроме того,
рулевое колесо информирует водителя о состоянии
дорожного покрытия, определяемое по величине
усилия, приложенных к рулю. Если не брать во
внимание размер рулевого колеса у спорткаров,
диаметр руля для большинства автомобилей находится
в пределах 38-42,5 см.
включает в себя следующие элементы:
-рулевое колесо с рулевым валом (рулевой колонкой);
- рулевой механизм;
- рулевой привод (может содержать усилитель и (или) амортизаторы).
Рулевое колесо находится в кабине водителя и расположено под таким
углом к вертикали, который обеспечивает наиболее удобный охват его
обода руками водителя. Чем больше диаметр рулевого колеса, тем при
прочих равных условиях меньше усилия на ободе рулевого колеса, но при
этом уменьшается возможность быстрого поворота руля при выполнении
резких маневров. Диаметр рулевого колеса современных легковых
автомобилей лежит в пределах 380–425 мм, тяжелых грузовых и автобусов
- 440–550 мм, наименьшие диаметры имеют рулевые колеса спортивных
автомобилей.
Рулевой механизм представляет собой механический редуктор, его
основная задача - увеличение приложенного к рулевому колесу усилия
водителя, необходимого для поворота управляемых колес. Рулевые
управления без рулевых механизмов, когда водитель непосредственно
поворачивает управляемое колесо, сохранились лишь на очень легких
транспортных средствах, например, на мотоциклах. Рулевой механизм
имеет достаточно большое передаточное число, поэтому для поворота
управляемых колес на максимальный угол 30–45°необходимо сделать
несколько оборотов рулевого колеса. Рулевой привод представляет собой систему тяг и шарниров,
связывающих рулевой механизм с управляемыми колесами.
Поскольку рулевой механизм закреплен на несущей системе
автомобиля, а управляемые колеса при движении перемещаются
на подвеске вверх и вниз относительно несущей системы, рулевой
привод обязан обеспечить необходимый угол поворота колес
независимо от вертикальных перемещений подвески
(согласованность кинематики рулевого привода и подвески). В связи
с этим конструкция рулевого привода, а именно количество и
расположение рулевых тяг и шарниров, зависит от типа
применяемой подвески автомобиля. Наиболее сложным рулевой
привод имеют автомобили с несколькими управляемыми мостами.
Для дополнительного уменьшения усилий, необходимых для
поворота рулевого колеса, в рулевом приводе применяют усилители
рулевого управления. Источником энергии для работы усилителя
является, как правило, двигатель автомобиля. Первоначально
усилители применялись лишь на тяжелых грузовых автомобилях и
автобусах, в настоящее время используются и на легковых.
Для смягчения рывков и ударов, которые передаются на рулевое
колесо при движении по неровной дороге, в рулевой привод иногда
встраивают гасящие элементы - амортизаторы рулевого
управления. Конструкция указанных амортизаторов принципиально
не отличается от конструкции амортизаторов подвески.К рулевому управлению ТС предъявляются
специфические требования, основными из которых
являются:
обеспечение высокой маневренности ТС
легкость управления (за счет применения усилителей
рулевого управления)
обеспечение по возможности чистого качения (без
бокового скольжения) всех колес ТС при поворотах (за
счет правильной конструкции привода)
автоматическая стабилизация управляемых колес, т. е.
возвращение их в состояние прямолинейного движения
после снятия воздействия со стороны водителя
необратимость рулевого управления - отсутствие
передачи ударов управляемых колес о неровности
дороги на руки водителя
обеспечение следящего действия (любое воздействие
водителя на рулевое управление должно вызывать
соответствующее изменение направления движения) Рис. Рулевое управление:
1 - масляный радиатор;
2, 4 - валы; 3 - рулевая
колонка; 5 - рулевое
колесо; 6 - насос
гидроусилителя руля; 7
- рулевой механизм; 8
- сошка
ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
Общее устройство рулевого управления, несмотря на большоеколичество узлов и агрегатов, представляется достаточно простым и
действенным. Логистичность и оптимальность конструкции и
функционирования системы доказывается хотя бы тем, что за
многолетнюю теорию и практику автомобилестроения рулевое
управление не претерпело глобальных сущностных изменений.
Изначально оно включает в себя три основные подсистемы:
рулевую колонку, предназначенную для передачи вращательного
движения руля;
рулевой механизм - устройство, преобразующее вращательные
движения руля в поступательные перемещения деталей привода;
рулевой привод, имеющий целью доведение управляющих функций
до поворотных колес.
Помимо основных подсистем, крупнотоннажные грузовики,
маршрутные транспортные средства и многие современные
легковые автомобили имеют специальное устройство усилителя
руля, позволяющее использовать создаваемое силовое
воздействие, облегчающее его движение.
Рулевое управление
Таким образом, схема рулевого управления достаточнопроста и функциональна. Рулевое колесо, как
первичный узел, хорошо знакомый каждому водителю,
под влиянием его мысли и воздействием силы
совершает вращательные движения в необходимом
направлении. Эти движения посредством рулевого
вала передаются на специальный рулевой механизм,
где совершается преобразование крутящего момента
в плоскостные перемещения. Последние через привод
сообщают нужные углы поворота управляющим
колесам. В свою очередь, пневматический,
гидравлический, электрический и прочие усилители
(при их наличии) облегчают вращение руля, делая
процесс управления транспортным средством более
комфортным.
Это основной принцип, по которому работает рулевое
управление автомобиля.
ОСОБЕННОСТИ ПРИВОДА
Привод системы управления отвечает за передачу поступательных движенийрулевого механизма на управляющие (поворотные) колеса. Существует два
основных вида привода. Выбор каждого из них обусловлен тем, какой рулевой
механизм применяется на данном автомобиле. Соответственно различают:
привод, который используется вместе с червячным механизмом;
привод, предназначенный для реечного механизма.
Схема действия обоих видов привода сходны между собой, чего нельзя сказать
об их общем устройстве, основных деталях и комплектации.
«Червячный» привод состоит из:
двух (правой и левой) боковых и одной средней тяг;
маятникового рычага;
двух (правого и левого) поворотных рычагов колес.
Каждая тяга имеет шарниры («шаровые») для обеспечения подвижности
деталей привода и их свободного вращения в различных плоскостях.
«Реечный» привод включает в себя только две (правую и левую) тяги,
которые так же заканчиваются наконечниками с шарнирными
конструкциями («шаровыми»), которые обеспечивают свободное
перемещение деталей привода и подвески автомобиля.
УСИЛИТЕЛЬ РУЛЯ
Рулевое управлениесовременных
автомобилей
оснащается
специальной
дополнительной опцией
- усилителем.
Усилитель рулевого
управления - это
подсистема, состоящая
из механизма,
позволяющего
значительно снизить
усилия водителя при
повороте руля и
управлении
автомобилем.
УСИЛИТЕЛЬ РУЛЯ
Основными видами усилителей руля являются:пневмоусилитель (использующий силу сжатого
воздуха);
гидроусилитель (основанный на изменении
давления специальной жидкости);
электроусилитель (действующий на основе
электрического двигателя);
электрогидроусилитель (применяющий
комбинированный принцип действия) ;
механический усилитель (специальный механизм,
имеющий увеличенное передаточное отношение).
ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Важность системы управления автомобилем обусловлена требованиямиобщей безопасности дорожного движения. Так, нормы «Основных
положений по допуску ТС к эксплуатации…» и пункта 2.3.1 ПДД
категорически запрещают движение (даже до автосервиса или места
парковки) на транспортном средстве при наличии неисправностей в
системе рулевого управления. К таким неисправностям относятся:
превышение допустимого свободного хода (люфта) руля (10 градусов для
легковых машин, 25 - для грузовых, 20 - для автобусов);
перемещение деталей и узлов системы управления, не предусмотренных
заводом-изготовителем;
наличие незафиксированности в резьбовых соединениях;
неадекватное функционирование усилителя рулевого управления.
Однако этот перечень неисправностей не является исчерпывающим.
Помимо них, есть и иные «популярные» изъяны системы:
тугое вращение или заедание руля;
стук или биение, отдающие в руль;
негерметичность системы и пр.
Слайд 2
Рулевое управление
Назначение рулевого управления:
Обеспечивать изменение направления движения транспортного средства
Возможные способы поворота:
1) кинематический:
1.1) поворот управляемой оси;
1.2) поворот управляемых колес;
1.3) поворот сочлененных звеньев.
2) силовой:
2.1) бортовой поворот.
Слайд 3
Кинематический способ поворота за счет поворота управляемой оси
Рулевое управление седельного типа (с центральной осью поворота) было позаимствовано у гужевого транспорта.
Передние колеса соединены жесткой осью, точкаповорота которой находится в центре. Вся осьповорачивается относительно этой точки и изменяетопорную площадь автомобиля.
1 - Ось поворота
2 - Измененная опорная площадь
3 – Центр поворота
4 - Опорная площадь автомобиля перед поворотом
Слайд 4
Кинематический способ поворота за счет поворота управляемых колес
Преимущества по сравнению с системой седельного типа:
- Позволяет опустить центр тяжести автомобиля, снизив риск его опрокидывания.
- Опорная площадь автомобиля на повороте остается практически такой же, как и при движении по прямой, снижается риск опрокидывания автомобиля.
- Возможность использования независимой подвески
- Дополнительное пространство, освободившееся из-за отсутствия передней оси, привело к появлению переднеприводных автомобилей.
1 – Рулевая трапеция
2 - Разность углов поворота управляемых колес
3 - Центр поворота
Слайд 5
Поворот управляемых колес, принцип Аккермана
В 1817 году изобретатель Рудольф Аккерман запатентовал конструкцию рулевого управления, в которой поворачивалась не вся ось, а только колеса, относительно неподвижной оси.
1 - Передняя ось
2 - Поворотный кулак
3 - Рычаг поворотного кулака
4 - Поперечная рулевая тяга
5 - Трапеция
Название “рулевая трапеция" происходит от геометрической формы, которую образуют рычаги поворотных кулаков и поперечная рулевая тяга с передней осью.
Слайд 6
Параллельные рулевые рычаги
Параллельные рулевые рычаги
Одинаковое перемещение шарнира рулевого рычага «А» влево и вправо обеспечивает поворот управляемых колес на равные углы. «В» - ось поворота колеса.
Слайд 7
Наклонные рулевые рычаги
Наклонные рулевые рычаги
Одинаковое перемещение шарнира рулевого рычага «А» влево и вправо обеспечивает поворот управляемых колес на разные углы. «В» - ось поворота колеса.
Слайд 8
Поворот управляемых колес
Точный угол Аккермана, нулевое схождение при повороте, определяется наклоном рулевых рычагов таким образом, чтобы линии, проведенные через ось поворота колеса и шарнир рулевого рычага, пересекались в центре линии задней оси.
Слайд 9
Поворот автомобиля
Понятие поворачиваемости.
Нейтральная, недостаточная, избыточная поворачиваемости.
Слайд 10
Кинематический способ поворота за счет поворота сочлененных звеньев.
Слайд 11
Силовой способ поворота, бортовой поворот
Слайд 12
Общее устройство рулевого управления
Рулевое управление современных автомобилей с поворотными колесами включает в себя следующие элементы:
Рулевое колесо с рулевым валом (рулевой колонкой);
- рулевой механизм;
- рулевой привод.
Слайд 13
Передаточное число рулевого управления
Передаточное число рулевого управления - это отношение угла поворота рулевого колеса к усредненному углу поворота управляемых колес.
Передаточное число = Угол поворота рулевого колеса/Угол поворота колес
Передаточное число рулевого управления может быть постоянными (“линейная характеристика") и переменным (“нелинейная характеристика").
1 - Угол поворота рулевого колеса
2 – Усредненный угол поворота колес
Слайд 14
Рулевое колесо с рулевым валом (колонкой)
Слайд 15
Рулевой механизм
- «Глобоидный червяк-ролик»
Передаточное число этого типа рулевого управления постоянное.
Достоинства:
Малые размеры;
- поддается регулировке.
1 - Червяк (глобоидный)
2 – Рулевой вал
3 – Ролик
4 – Эксцентриковая втулка
5 – Регулятор люфта
6 – Регулятор рулевого вала
Слайд 16
- «Винт-шариковая гайка-рейка-зубчатый сектор»
Преимущество – практически не подвержен износу.
Передаточное число постоянно.
Слайд 17
Реечный рулевой механизм
1 - Рулевая тяга
2 – Шаровой шарнир
3 – Рулевое колесо
4 – Рулевой вал
5 – Рейка
6 – Шестерня
Слайд 18
Реечный рулевой механизм с переменным шагом зубьев
Передаточное число рулевого управления переменно.
1 - Большой шаг
2 – Маленький шаг
Слайд 20
Двухзвенная рулевая тяга, перемещаемая рулевой сошкой.
- Двухзвенные рулевые тяги могут быть разделены центально или со смещением в одну сторону.
- Такая конструкция применяется на автомобилях с независимой подвеской.
1 – Рулевая тяги (правая и левая)
2 – Рулевая сошка
Слайд 21
Двухзвенная рулевая тяга, перемещаемая рулевой рейкой.
Два типа конструкции:
- Рейка образует часть конструкции двухзвенной рулевой тяги.
- Рейка воздействует прямо на левую и правую рулевую тягу.
1 – Рейка
2 – Рулевые тяги (правая и левая)
Слайд 22
Трехзвенная рулевая тяга, перемещаемая рулевой сошкой.
- Требует наличие маятникого рычага.
- Обеспечивает высокую точность рулевого управления.
Слайд 23
Амортизатор рулевого управления.
- Может использоваться на всех типах рулевых приводов.
- Предназначены для противодействия повышению усилия на рулевом колесе и непреднамеренному перемещению рулевого управления.
- Обеспечивает гашение колебаний системы рулевого управления.
1 – Амортизатор рулевого управления
Слайд 24
Шарниры рулевого привода
Поворотный шкворень.
- Как правило применяется на автомобилях с жестким передним мостом (мощные комерческие и внедорожные автомобили).
1 – Уплотнительное кольцо
2 – Поворотный шкворень
3 – Втулка
4 – Манжетное уплотнение
5 – Мост
6 – Упорный подшипник
7 – Смазочный ниппель
8– Стопорное кольцо
