Загальний пристрій рульового управління

Рульове управління (мал. 3.3) сучасних автомобілів з поворотними колесами включає наступні елементи:

- рульове колесо з рульовим валом (рульовою колонкою);

- рульовий механізм;

- рульовий привід (може містити підсилювач і (або) амортизації).

Рульове колесо знаходиться в кабіні водія і розташоване під таким кутом до вертикалі, який забезпечує найзручніший обхват його обода руками водія. Чим більше діаметр рульового колеса, тим за інших рівних умов менше зусилля на ободі рульового колеса, але при цьому зменшується можливість швидкого повороту керма при виконанні різких маневрів. Діаметр рульового колеса сучасних легкових автомобілів лежить в межах 380-425 мм, важких вантажних і автобусів - 440-550 мм, якнайменші діаметри мають рульові колеса спортивних автомобілів.

Рульовий механізм є механічним редуктором, його основна задача - збільшення прикладеного до рульового колеса зусилля водія, необхідного для повороту керованих коліс. Рульові управління без рульових механізмів, коли водій безпосередньо повертає кероване колесо, збереглися лише на дуже легких транспортних засобах, наприклад на мотоциклах. Рульовий механізм має достатньо велике передавальне число, тому для повороту керованих коліс на максимальний кут 30-45° необхідно зробити декілька оборотів рульового колеса.

Рульовий вал сполучає рульове колесо з рульовим механізмом і часто виконується шарнірним, що дозволяє більш раціонально компонувати елементи рульового управління, а для вантажних автомобілів застосовувати кабіну, що відкидається (мал. 3.4).

Крім того, шарнірний рульовий вал підвищує травмо безпеку рульового колеса при аваріях, зменшуючи переміщення рульового колеса всередину салону і можливість травмування грудної клітки водія.

З цією ж метою в рульовий вал іноді вбудовують м'яті елементи (мал. 3.5), а рульове колесо покривають відносно м'яким матеріалом, який не дає при руйнуванні гострих осколків.

Мал. 3.3

Рульове управління з гідропідсилювачем:

1 - рульова сошка; 2 - подовжня рульова тяга; 3 - рульовий механізм; 4 - всмоктуючий шланг; 5 - зливний шланг; 6 - бачок; 7 - права бічна рульова тяга; 8 - правий маятниковий важіль; 9 - поперечна рульова тяга; 10 - вхідний вал рульового механізму; 11 - нижній карданний шарнір; 12 - карданний вал; 13 - верхній карданний шарнір; 14 - вал рульової колонки; 15 - рульове колесо; 16 - лівий маятниковий важіль; 17, 21 - наконечники лівої бічної тяги; 18 - хомут регулювальної трубки; 19 - лівий важіль рульової трапеції; 20 - чохол шарніра; 22 - шарнір; 23 - нагнітальний шланг; 24 - насос гідро підсилювача.

Рульовий привід є системою тяги і шарнірів, що пов'язують рульовий механізм з керованими колесами. Оскільки рульовий механізм закріплений на несучій системі автомобіля, а керовані колеса при русі переміщаються на підвісці вгору і вниз щодо несучої системи, рульовий привід зобов'язаний забезпечити необхідний кут повороту коліс незалежно від вертикальних переміщень підвіски (узгодженість кінематики рульового приводу і підвіски). У зв'язку із цим конструкція рульового приводу,

Мал.3.4.

Шарнірний рульовий вал вантажного автомобіля

Мал.3.5.

Рульовий вал з зминай омий при удари елементами:

1-вал до удару;2-вал у процесі зминання; 3-повністю «складений» вал;4-максимальний хід рульового валу

а саме кількістю розташування рульової тяги і шарнірів, залежить від типу вживаної підвіски автомобіля. Найскладнішим рульовий привід мають автомобілі з декількома керованими мостами.

Для додаткового зменшення зусиль, необхідних для повороту рульового колеса, в рульовому приводі застосовують підсилювачі рульового управління. Джерелом енергії для роботи підсилювача є, як правило, двигун автомобіля. Спочатку підсилювачі застосовувалися лише на важких вантажних автомобілях і автобусах, в даний час використовуються і на легкових.

Для пом'якшення ривків і ударів, які передаються на рульове колесо при русі по нерівній дорозі, в рульовий привід іноді вбудовують гасячи елементи - амортизації рульового управління. Конструкція вказаних амортизацій принципово не відрізняється від конструкції амортизацій підвіски.