Учебник по устройству автомобиля

Во время движения автомобиля по дороге естественно возникает необходимость в изменении направления его движения, уменьшении скорости, остановке и стоянке. Все это обеспечивают механизмы управления, которые включают в себя рулевое управление и тормозную систему.

Рулевое управление

Рулевое управление служит для обеспечения движения автомобиля в заданном водителем направлении.

Рулевое управление состоит из:

• рулевого механизма,

• рулевого привода.

Рулевой механизм служит для увеличения и передачи на рулевой привод усилия, прилагаемого водителем к рулевому колесу. В отечественных легковых автомобилях распространение получили рулевые механизмы червячного и реечного типа.

Рулевой механизм червячного типа состоит из (рис. 47):

• рулевого колеса с валом,

• картера червячной пары,

• пары «червяк-ролик»,

• рулевой сошки.

Рис. 47 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 тяг

В картере рулевого механизма в постоянном зацеплении находится пара «червяк-ролик». Червяк есть ни что иное, как нижний конец рулевого вала, а ролик, в свою очередь, находится на валу рулевой сошки. При вращении рулевого колеса ролик начинает скользить по зубьям червяка, что приводит к повороту вала рулевой сошки. Червячная пара, как и любое другое зубчатое соединение, требует смазки, и поэтому в картер рулевого механизма заливается 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. А далее усилие передается на рулевой привод и от него уже на управляемые (передние) колеса.

В современных автомобилях применяется безопасный рулевой вал, который может складываться или ломаться при ударе водителя о рулевое колесо во время аварии во избежание серьезного повреждения грудной клетки.

Рулевой привод предназначен для передачи усилия от рулевого механизма на управляемые колеса, обеспечивая при этом их поворот на неодинаковые углы.

Углы должны быть различными, для того чтобы колеса могли двигаться по дороге без проскальзывания. Ведь при движении на повороте каждое из колес описывает свою окружность отличную от другой, причем внешнее (дальнее от центра поворота) колесо движется по большему радиусу, чем внутреннее. А, так как центр поворота у них общий, то соответственно внешнее колесо необходимо повернуть на больший угол, чем внутреннее. Это и обеспечивается конструкцией, так называемой, «рулевой трапеции», которая включает в себя рулевые тяги с шарнирами и поворотные рычаги.

Каждая рулевая тяга на своих концах имеет шарниры, для того чтобы подвижные детали рулевого привода могли свободно поворачиваться относительно друг друга и кузова в разных плоскостях.

Рулевой привод можно сравнить с вашими руками. Руки очень подвижны и тоже имеют множество шарниров - суставов, что позволяет изменять положение предметов в пространстве или перемещать их относительно друг друга и вашего тела.

Рулевой привод, применяемый с механизмом червячного типа (рис. 47) включает в себя:

• правую и левую боковые тяги,

• среднюю тягу,

• маятниковый рычаг,

• правый и левый поворотные рычаги колес.

Рис. 48 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 - направляющие колеса

Рулевой механизм реечного типа (рис. 48) отличается от червячного тем, что вместо пары «червяк–ролик» применяется пара – «шестерня–рейка». Иными словами, поворачивая рулевое колесо, водитель на самом деле вращает шестерню, которая заставляет рейку перемещаться вправо или влево. А дальше рейка передает усилие, прилагаемое к рулевому колесу, на рулевой привод.

Рулевой привод, применяемый с механизмом реечного типа (рис. 48), также отличается от своего предшественника. Он упрощен и имеет всего две рулевые тяги. Тяги передают усилие на поворотные рычаги телескопических стоек подвески колес и соответственно поворачивают их вправо или влево.

Основные неисправности рулевого управления

Увеличенный люфт рулевого колеса, а также стуки могут явиться следствием ослабления крепления картера рулевого механизма, рулевой сошки или кронштейна маятникового рычага, чрезмерного износа шарниров рулевых тяг или втулок маятникового рычага, износа передающей пары («червяк-ролик» или «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.

Эксплуатация рулевого управления

Если вы загляните в Правила дорожного движения и найдете перечень неисправностей, при которых запрещается дальнейшее движение автомобиля (п.2.3.1.), то на первом месте стоит неработоспособная тормозная система, а рулевое управление только на втором. Объективно это неправильно, так как из собственной практики могу сказать (да и в кино показывают), что при определенных навыках вождения автомобиля в экстренной ситуации, можно остановиться и без тормозов. А вот когда отказывает рулевое управление, то лучше если вам это только приснится в кошмарном сне, да и то, следует побыстрее проснуться.

Дабы этот кошмар не произошел с вами наяву, необходимо просто помнить о серьезности последствий неисправностей рулевого управления и прислушиваться к своим ощущениям во время движения автомобиля. Звуки и вибрации обычно подсказывают месторасположение «заболевшего» органа автомобиля. И если у вас появилось подозрение на неисправность в рулевом управлении, то следует немедленно, самостоятельно или с помощью специалиста, найти эту неисправность и устранить ее.

А вообще, всем известно выражение: «Лучшее лечение это – профилактика». Поэтому каждый раз, общаясь со своим автомобилем снизу (на смотровой яме или эстакаде), одним из первых дел следует проверить элементы рулевого привода и механизма. Все защитные резинки должны быть целы, гайки зашплинтованы, рычаги в шарнирах не должны болтаться и так далее. Люфты в шарнирах привода легко определяются, когда помощник покачивает рулевое колесо, а вы на ощупь, по взаимному перемещению сочлененных деталей, находите неисправный узел. 
К счастью времена всеобщего дефицита прошли, и есть возможность приобрести качественные детали, а не те многочисленные подделки, которые выходят из строя через неделю эксплуатации, как это было в недавнем прошлом.

Как уже неоднократно говорилось, решающую роль в долговечности деталей и узлов автомобиля играют стиль вождения, состояние дорог и своевременное обслуживание. Все это влияет и на срок службы деталей рулевого управления. Когда водитель постоянно дергает руль, крутит его на месте, прыгает по ямам и устраивает гонки по бездорожью - происходит интенсивный износ всех шарнирных соединений привода и деталей рулевого механизма. Если после «жесткой» поездки ваш автомобиль при движении стало уводить в сторону, то в лучшем случае вы обойдетесь регулировкой углов установки передних колес, ну а в худшем - затраты будут более ощутимы, так как придется заменить поврежденные детали.

После замены любой из деталей рулевого привода или при уводе автомобиля от прямолинейного движения необходимо отрегулировать «сход-развал» передних колес (рис. 44). Работы по этим регулировкам следует проводить на стенде автосервиса с использованием специального оборудования.