Рулевое управление. Описание конструкции
Элементы рулевого управления:
1 – правая рулевая тяга в сборе;
2 – правая опора рулевого механизма;
3 – скоба опоры рулевого механизма;
4 – промежуточный карданный вал;
5 – электроусилитель;
6 – рулевое колесо;
7 – труба рулевой колонки;
8 – левая опора рулевого механизма;
9 – рулевой механизм;
10 – левая рулевая тяга в сборе
Рулевое управление – травмобезопасное, с электроусилителем и регулируемой по высоте (углу наклона) рулевой колонкой.
Вал рулевого управления соединяется с валом-шестерней через промежуточный карданный вал. Вал рулевого управления вращается на двух шариковых подшипниках, один из которых установлен в трубе рулевой колонки, а второй в корпусе электроусилителя.
Рулевая колонка с электроусилителем рулевого управления:
1 – электродвигатель усилителя;
2 – блок управления усилителя;
3 – редуктор усилителя;
4 – задний кронштейн рулевой колонки;
5 – кронштейн трубы рулевой колонки;
6 – рычаг регулировки наклона рулевой колонки;
7 – кронштейн усилителя;
8 – передний кронштейн рулевой колонки;
9 – труба рулевой колонки;
10 – вал рулевого управления;
11 – промежуточный карданный вал;
12 – стяжной болт;
13 – пружина;
14 – колодки жгута проводов усилителя
Рулевая колонка крепится к кузову через два кронштейна: передний кронштейн закреплен двумя гайками на кронштейне педального узла, задний – двумя гайками на кронштейне кузова.
Передний кронштейн рулевой колонки двумя осями соединен с кронштейном электроусилителя.
В заднем кронштейне рулевой колонки выполнены продолговатые отверстия, длина которых ограничивает перемещение рулевой колонки.
Задний кронштейн рулевой колонки шарнирно соединен специальным стяжным болтом с кронштейном, приваренным к трубе рулевой колонки.
Под круглой головкой болта выполнен прямоугольный подголовок, который вставлен в продолговатое отверстие заднего кронштейна рулевой колонки. На другой конец болта навернута специальная гайка, на которой болтом закреплен рычаг регулировки положения рулевой колонки.
При повороте рычага вниз гайка отворачивается, и усилие затяжки кронштейнов ослабевает, что позволяет вручную изменить положение рулевой колонки. Между задним кронштейном и кронштейном трубы рулевой колонки установлены пружины, подтягивающие трубу в верхнее положение при ослаблении соединения. После установки рулевой колонки в требуемое положение рычаг поднимают вверх, и соединение затягивается, фиксируя колонку.
Внутри полого вала рулевой колонки установлен торсион
На автомобиле установлен электромеханический усилитель рулевого управления (электроусилитель), позволяющий снизить усилие на рулевом колесе, тем самым облегчая управление автомобилем. Усилитель включает в себя электродвигатель, блок управления, торсион, датчик крутящего момента и червячную передачу, связанную с валом рулевого управления.
По углу закручивания торсиона датчик определяет величину крутящего момента на валу рулевой колонки и подает соответствующий сигналблоку управления электроусилителя.
Блок управления электроусилителем
Блок управления в свою очередь подает соответствующий сигнал на электродвигатель, регулируя направление его вращения и мощность. При изменении мощности электродвигателя изменяется дополнительное усилие на валу рулевой колонки. Степень усиления зависит от скорости автомобиля, крутящего момента на рулевом колесе и от угла его поворота. При увеличении скорости автомобиля момент, создаваемый электроусилителем уменьшается.
Электроусилитель работает только при работающем двигателе.
Электродвигатель усилителя потребляет знергию только при повороте рулевого колеса.
В процессе эксплуатации автомобиля электроусилитель не требует обслуживания.
В случае выхода из строя электроусилителя автомобиль полностью сохраняет управляемость, при этом рулевое колесо становится несколько «тяжелее», чем на автомобиле без электроусилителя, поскольку появляется дополнительная нагрузка в виде свободно вращающегося ротора электродвигателя.
В комбинации приборов расположен сигнализатор неисправности электроусилителя рулевого управления. Он загорается при включении зажигания и после пуска двигателя – гаснет. При неисправном электроусилителе сигнализатор горит постоянно. Электроусилитель может отключаться:
– при снижении напряжения бортовой сети;
– при низких оборотах холостого хода двигателя автомобиля;
– при отсутствии сигнала с датчика скорости автомобиля;
– при стоянке автомобиля более 5 минут с работающим двигателем, у которого частота вращения коленчатого вала двигателя выше 1500 мин-1.
Такие отключения заложены в алгоритме работы электроусилителя и не являются признаками неисправности.
Промежуточный карданный вал:
1 – нижняя часть;
2 – стяжной болт;
3 – верхняя часть
На конце вала рулевой колонки, выходящем из электроусилителя, закреплена верхняя часть промежуточного карданного вала.
Промежуточный карданный вал соединяет вал рулевой колонки с валом-шестерней рулевого механизма и одновременно служит для обеспечения травмобезопасности рулевой колонки. При фронтальном столкновении автомобиля с каким-либо препятствием, нижняя часть вала перемещается внутри верхней, что позволяет уменьшить его длину.
Рулевой механизм с тягами в сборе:
1 – наружный наконечник рулевой тяги;
2 – регулировочная тяга;
3 – внутренний наконечник рулевой тяги;
4 – правый защитный колпак;
5 – труба картера рулевого механизма;
6 – чехол рулевого механизма;
7 – стопорная пластина болтов крепления рулевых тяг;
8 – вал–шестерня;
9 – картер рулевого механизма;
10 – левый защитный колпак
Рулевой механизм – реечного типа с переменным передаточным отношением. Он закреплен в моторном отсеке на щитке передка кузова двумя скобами через резиновые опоры. Болты крепления – приварные, по два с каждой стороны щитка передка.
Картер рулевого механизма – литой, из алюминиевого сплава. С правой стороны в картер вставлена труба с продольным пазом, закрепленная в картере гайкой. В картере установлена косозубая ведущая шестерня (вал-шестерня), находящаяся в зацеплении с рейкой.
На рейке выполнены косые зубья с переменным шагом: зона 1 – с мелким шагом, зона 2 – с крупным шагом
На рейке нарезаны косые зубья с переменным шагом (ближе к концам нарезанной части рейки шаг зубьев уменьшается). Для уменьшения нагрузок на вал-шестерню и его подшипники в экстремальных условиях эксплуатации в картер вставлена пластмассовая втулка шестерни с металлической опорной пластиной.
Вал-шестерня вращается на двух подшипниках: передний (на торце вала) – игольчатый, задний (ближе к валу рулевой колонки) – шариковый. Так как в косозубом зацеплении осевые нагрузки могут быть высоки, на валу ведущей шестерни дополнительно установлен упорный роликовый подшипник, состоящий из пластмассового сепаратора с роликами, нижнего (внутреннего) и верхнего (наружного) колец. Нижнее кольцо подшипника напрессовано на вал ведущей шестерни до упора во внутреннее кольцо шарикового подшипника, а верхнее – установлено в крышке картера. Кроме того, крышка картера прижимает наружное кольцо шарикового подшипника к торцу гнезда подшипника.
В крышке установлен сальник ведущей шестерни, а между крышкой и картером рулевого механизма – уплотнительное кольцо. Крышка закрыта защитным чехлом (пыльником), насаженным на вал ведущей шестерни.
Рейка поджимается к зубьям шестерни пружиной через упор, уплотненный в картере резиновым кольцом. Для уменьшения трения между упором и рейкой установлен пластмассовый вкладыш. Пружина, в свою очередь, поджимается регулировочной гайкой (внутренний восьмигранник «на 24»). На заводе-изготовителе при сборке рулевого механизма выставляют требуемый зазор в зацеплении рейки с шестерней, после чего кернят (обминают) в двух точках резьбу картера, не повреждая гайку. Другой конец рейки опирается на пластмассовую втулку, которая вставлена в трубу за продольным пазом. Регулировка зазора между шестерней и рейкой производится после разборки рулевого механизма или при появлении стука в процессе эксплуатации. Отрегулировать зазор можно только на снятом рулевом механизме.
Элементы рулевой тяги:
1 – внутренний наконечник;
2 – регулировочная тяга;
3 – наружный наконечник с шаровым шарниром в сборе;
4 – палец шарового шарнира;
5 – болт клеммного соединения
Труба картера закрыта защитным гофрированным чехлом. Тяги крепятся к рейке болтами, проходящими через соединительные пластины и распорные втулки резинометаллических шарниров, а также опору тяг, установленную на рейке.
Самопроизвольному отворачиванию болтов препятствует стопорная пластина, надетая на головки болтов.
Для смазки шестерни, рейки и подшипников применяют смазку ФИОЛ‑1 (примерно 20–30 г на весь механизм).
Рулевой привод включает в себя две составные рулевые тяги и поворотные рычаги, приваренные к амортизаторным стойкам передней подвески.
Рулевая тяга соединена с поворотным рычагом шаровым шарниром, а с рейкой рулевого механизма – через резинометаллический шарнир. Каждая тяга, в свою очередь, состоит из трех частей – внутреннего наконечника, наружного наконечника и регулировочной тяги.
Для защиты от грязи шаровой шарнир закрыт резиновым защитным чехлом (пыльником). Шарнир образует с наружным наконечником неразборную конструкцию, поэтому при выходе его из строя следует заменить наконечник с последующей регулировкой схождения колес.
На концах регулировочной тяги нарезана наружная резьба: левая – для наружного наконечника, и правая – для внутреннего наконечника. В середине регулировочной тяги выполнен шестигранник под ключ.
При регулировке схождения колеса изменяют длину рулевой тяги, вращая регулировочную тягу при ослабленной затяжке болтов клеммных соединений наконечников. После завершения регулировки клеммные соединения наконечников рулевых тяг стягиваются болтами.
[свернуть]
(
Линейный вид
