Требования к рулевому управлению

Нормативные требования к рулевому управлению

Требования к элементам рулевого управления транспортных средств регламентируются Правилами ЕЭК ООН №79. Этот документ содержит в основном конструктивные требования к данным элементам. Основные эксплуатационные требования, согласно которым и проводится проверка технического состояния рулевого управления, изложены в СТБ 1641-2006.

Суммарный люфт в рулевом управлении — это угол поворота рулевого колеса от положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в одну сторону, до положения, соответствующего началу их поворота в противоположную сторону.

Суммарный люфт в рулевом управлении в регламентированных условиях испытаний не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, а при отсутствии таких данных не должен превышать:

  • 10° для легковых автомобилей и созданных на их базе агрегатов грузовых автомобилей и автобусов
  • 20° для автобусов
  • 25° для грузовых автомобилей

Начало поворота управляемого колеса — это угол поворота управляемого колеса на (0,06 ± 0,01)°, измеряемый от положения прямолинейного движения.

При проверке суммарного люфта должны выдерживаться следующие предварительные условия:

  • шины управляемых колес должны быть чистыми и сухими
  • управляемые колеса должны находиться в нейтральном положении на сухой ровной горизонтальной асфальто- или цементо- бетонной поверхности
  • испытания автомобилей, оборудованных усилителем рулевого привода, проводятся при работающем двигателе

Значение суммарного люфта в рулевом управлении определяют по углу поворота рулевого колеса между двумя зафиксированными положениями начала поворота управляемых колес в результате двух или более измерений.

Натяжение ремня привода насоса усилителя рулевого управления и уровень рабочей жидкости в бачке должны соответствовать требованиям, установленным изготовителем транспортного средства в эксплуатационной документации.

При органолептической проверке рулевого управления проверяется выполнение следующих нормативных требований:

  • вращение рулевого колеса должно происходить без рывков и заеданий во всем диапазоне угла его поворота, неработоспособность усилителя рулевого управления (при его наличии на транспортном средстве) не допускается
  • самопроизвольный поворот рулевого колеса от нейтрального положения при неподвижном состоянии транспортного средства с усилителем рулевого управления и работающем двигателе не допускается
  • максимальный поворот рулевого колеса должен ограничиваться только устройствами, предусмотренными конструкцией транспортного средства
  • не предусмотренные конструкцией перемещения деталей и узлов рулевого управления относительно друг друга или опорной поверхности не допускаются; резьбовые соединения должны быть затянуты и зафиксированы способом, предусмотренным изготовителем транспортного средства
  • применение в рулевом механизме и рулевом приводе деталей со следами остаточной деформации, трещинами и другими дефектами не допускается

Повреждение и отсутствие деталей крепления рулевой колонки и картера рулевого механизма, а также не предусмотренное изготовителем транспортного средства в эксплуатационной документации повышение подвижности деталей рулевого привода относительно друг друга или кузова (рамы) не допускаются.

Не допускается подвижность рулевой колонки в плоскостях, проходящих через ее ось. Рулевая колонка должна надежно соединяться с сопрягаемыми деталями, не иметь повреждений. Устройство фиксации положения рулевой колонки с регулируемым положением рулевого колеса, а также устройство, предотвращающее несанкционированное использование транспортного средства, должны быть в работоспособном состоянии.

Осевое перемещение и качание плоскости рулевого колеса, качание рулевой колонки определяются путем приложения к рулевому колесу знакопеременных сил в направлении оси рулевого вала и в плоскости рулевого колеса перпендикулярно к колонке, а также знакопеременных моментов сил в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось рулевой колонки.

Взаимные перемещения деталей рулевого привода, крепление картера рулевого механизма и рычагов поворотных цапф определяются поворачиванием рулевого колеса относительно нейтрального положения на 40…60° в каждую сторону, а также приложением непосредственно к деталям рулевого привода знакопеременной силы.

Классификация и применяемость рулевых управлений.

Требования к рулевому управлению.

– возможно меньшее значение минимального радиуса поворота;

– малое усилие на рулевом колесе;

– силовое и кинематическое следящее действие;

– минимальное боковое скольжение колес при повороте;

– минимальная передача толчков на рулевое колесо от удара управляемых колес о неровности дороги;

-оптимальная упругая характеристика рулевого управления, определяющая его чувствительность и исключающая возможность возникновения автоколебаний управляемых колес;

– кинематическая согласованность элементов рулевого управления с подвеской для исключения самопроизвольного поворота управляемых колес при деформации упругих элементов;

– минимальное влияние на стабилизацию управляемых колес;

Классификация и применяемость рулевых управлений.

Рулевые управления автомобилей классифицируются по следующим признакам:

1.По расположению рулевого колеса:

2.По способу поворота автомобиля:

– поворотом управляемых колес; – складыванием элементов (одноосный тягач и одноосный прицеп); – вращением колес одного борта в сторону, обратную движению;

– торможением колес одного борта.

3.По расположению управляемых колес на двухосных автомобилях:

– первой оси; – второй оси; – первой и второй осей.

4.По расположению управляемых колес на трехосных автомобилях:

– первой оси; – первой и третьей осей.

5.По расположению управляемых колес на четырехосных автомобилях:

– первой и второй осей; – первой и третьей осей;- всех осей.

Способы поворота автомобиля.

На большинстве авто управление осуществляется поворотом управляемых колес.

Управление при помощи складывания в горизонтальной плоскости элементов TC появилось для повышения проходимости, применяя колеса большого диаметра.

Управление при помощи торможения колес одного борта или их вращения в сторону, обратную движению, применяется крайне редко и только на многоосных автомобилях.

В двухосных авто, как правило, управляемыми являются передние колеса. Исключение составляют короткобазные спец ТС с задними управляемыми колесами, что определяется спецификой компоновки (автопогрузчики). В авто, которые должны обладать повышенной маневренностью и проходимостью, иногда все колеса выполняют управляемыми и ведущими, что позволяет снизить минимальный радиус поворота и одновременно уменьшить сопротивление движению на повороте. Уменьшение сопротивления движения на повороте объясняется тем, что, например, двухосный авто со всеми управляемыми колесами прокладывает на повороте две колеи вместо четырех при одной паре передних управляемых колес. При движении по хорошей дороге управление задними колесами блокируют, чтобы не нарушить устойчивости движения на больших скоростях. В трехосных авто, имеющих сближенные оси задней тележки, управление осуществляется передними колесами. Для повышения маневренности и проходимости иногда в трехосных авто управляемыми являются колеса крайних осей — передней и задней. В этом случае промежуточную ось размещают посередине базы авто.

В четырехосных авто в зависимости от конкретного назначения управляемыми делают колеса передних двух осей или передних и задних осей. В более редких случаях применяется управление всеми колесами четырехосного автомобиля, что уменьшает сопротивление повороту, но значительно усложняет конструкцию.

Основные технические параметры рулевого управления. Минимальный радиус поворота ав-ля.

Расстояние от центра поворота до центра пятна контакта шины с дорогой (оси следа) внешнего колеса при наибольшем угле поворота управляемых колес.

Для того чтобы исключить боковое скольжение колес при движении авто на повороте, траектории всех колес должны представлять собой дуги концентрических окружностей с общим центом. Для этого управляемые колеса должны быть повернуты на разные углы.

Такая связь между управляемыми колесами осуществляется при помощи рулевой трапеции. Вследствие эластичности шин центр поворота смещается внутрь базы авто из-за бокового увода шин.

Минимальный радиус поворота двухосного, трехосного автомобилей с жесткими передними управляемыми колесами можно определить:

где θНmax – минимальный угол поворота управляемого колеса.

Минимальный радиус поворота автомобиля со всеми управляемыми колесами определяется:

При определении RHminрасстоянием от оси шкворня до центра пятна контакта шины обычно пренебрегают.

Требования к рулевым механизмам.

Рулевой механизм включает в себя рулевую пару (рулевую передачу), размещенную в картере, рулевой вал, рулевую колонку и рулевое колесо.

Из условий компоновки рулевого мех-ма рулевой вал может состоять из двух или трех частей, соединяемых карданными шарнирами.

К конструкции рулевых мех-мов предъявл спец. требования:

1. Высокий КПД в прямом направлении для облегчения управления автомобиля и пониженный КПД в обратном направлении для снижения силы толчков передаваемых на рулевое колесо от управляемых колес;

2. Обратимость рулевой пары, чтобы рулевой мех-м не препятствовал стабилизации управляемых колес;

3.Минимальный зазор в зацеплении элементов рулевой пары в нейтральном положении управляемых колес;

4. Заданный характер изменения передаточного числа рулевого мех-ма;

5. Травмобезопасность рулевого механизма.

Требования к рулевым усилителям.

Усилитель, включенный в рулевое управление, имеет следующие oбязaтeльные элементы: – источник питания (в пневмоусилителе – компрессор, в гидроусилителе – гидронасос); – распределительное устройство; – исполнительное устройство (пневмо- или гидроцилиндр).

К рулевым усилителям предъявляют следующие требования:

1. Обеспечение кинематического и силового следящего действия (кинематическое следящее действие — пропорциональность между угловым перемещением рулевого колеса и углом поворота управляемых колес; силовое следящее действие — пропорциональность между силой, приложенной к рулевому колесу, и силой сопротивления повороту управляемых колес);

2. Сохранение возможности управления автомобилем в случае выхода из строя усилителя;

3. Обеспечение минимального времени срабатывания усилителя;

Читайте также:  Точность токарного станка

4. Минимальное влияние на стабилизацию управляемых колес;

5. Исключение возможности произвол включения от толчков управляемых колес.

Требования к тормозному управлению.

– минимальный торм. путь или максимальное установившееся замедление;

-сохранение устойчивости при торможении (критериями служат линейное отклонение, угловое отклонение, угол складывания автопоезда);

– стабильность тормозных свойств при неоднократных торможениях;

– минимальное время срабатывания тормозного привода;

– силовое следящее действие тормозного привода, т. е. пропорциональность между усилием на педали и приводным моментом;

– малая работа управления тормозными системами;

– усилие на тормозной педали в зависимости от назначения автотранспортного средства должно лежать в пределах 500. 700 Н (низший предел для легковых автомобилей); ход тормозной педали 80. 180 мм;

– отсутствие органолептических явлений (слуховых, обонятельных);

– надежность всех эл-ов тормозных систем; основные элементы (тормозная педаль и ее крепление, главный тормозной цилиндр, тормозной кран и др.);

-должна быть предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправности тормозной системы;

Антиблокировочные системы.

АБС состоит из трех основных элементов: электронного блока управления , гидравлического блока и датчиков скорости колес. ABS приводится в рабочее состояние после включения зажигания и достижения автомобилем некоторой скорости движения.

В основу работы колесных датчиков положен принцип электромагнитной индукции. При вращении колеса мимо датчика проходят зубцы и впадины специального ротора и наводят в обмотке датчика электрический сигнал, частота которого пропорциональна угловой скорости колеса и количеству зубцов на роторе.

При торможении, как только датчик определяет, что колесо начинает блокироваться, электронный блок, обрабатывающий сигналы от всех датчиков, отдает управляющий импульс электромагнитным клапанам гидравлического. Гидравлический блок установлен в тормозной магистрали сразу после главного тормозного цилиндра, а его клапаны управляют давлением жидкости в контурах тормозной системы. Если заторможенное колесо начало скользить, клапаны гидроблока понижают или временно прекращают подачу жидкости к рабочему тормозному цилиндру. Этого может оказаться недостаточно, чтобы колесо разблокировалось, и тогда электромагнитный клапан направит тормозную жидкость в отводную магистраль, снижая тем самым давление в рабочем тормозном цилиндре. Когда колесо вновь начинает вращаться, по достижении им некоторой угловой скорости, электронный блок ABS снимает свою команду, клапаны открываются, и гидравлическое давление опять передается на тормозной механизм. Торможение и растормаживание колеса будут происходить периодически (этот процесс называется модуляцией, и гидроблок иногда называют модулятором тормозного давления), и водитель ощущает работу ABS частыми резкими толчками на педали тормоза, пока не исчезнет угроза блокирования или до полной остановки автомобиля.

Требования к подвескам автомобилей.

Подвеска авто предназначена для обеспечения упругого соединения несущей системы с колесами, а также передачи всех сил и моментов, возникающих при взаимодействии колес с опорной поверхностью.

К подвеске авто предъявляют следующие требования:

1. Обеспечение плавности хода;

2. Обеспечение движения по неровным дорогам без ударов в ограничитель;

3. Ограничение поперечного крена автомобиля;

4. Кинематическое согласование перемещений управляемых колес, исключающее их колебания относительно шкворней;

5. Обеспечение затухания колебаний кузова и колес;

6.Постоянство колеи, углов наклона колес; постоянство углов наклона шкворней;

7. Надежная передача от колес к кузову продольных и поперечных сил;

8.Снижение массы неподрессоренных частей;

Требования к рулевому управлению.

– возможно меньшее значение минимального радиуса поворота;

– малое усилие на рулевом колесе;

– силовое и кинематическое следящее действие;

– минимальное боковое скольжение колес при повороте;

– минимальная передача толчков на рулевое колесо от удара управляемых колес о неровности дороги;

-оптимальная упругая характеристика рулевого управления, определяющая его чувствительность и исключающая возможность возникновения автоколебаний управляемых колес;

– кинематическая согласованность элементов рулевого управления с подвеской для исключения самопроизвольного поворота управляемых колес при деформации упругих элементов;

– минимальное влияние на стабилизацию управляемых колес;

Классификация и применяемость рулевых управлений.

Рулевые управления автомобилей классифицируются по следующим признакам:

1.По расположению рулевого колеса:

2.По способу поворота автомобиля:

– поворотом управляемых колес; – складыванием элементов (одноосный тягач и одноосный прицеп); – вращением колес одного борта в сторону, обратную движению;

– торможением колес одного борта.

3.По расположению управляемых колес на двухосных автомобилях:

– первой оси; – второй оси; – первой и второй осей.

4.По расположению управляемых колес на трехосных автомобилях:

– первой оси; – первой и третьей осей.

5.По расположению управляемых колес на четырехосных автомобилях:

– первой и второй осей; – первой и третьей осей;- всех осей.

Последнее изменение этой страницы: 2016-09-18; Нарушение авторского права страницы

Требования к рулевому управлению

1. Обеспечение высокой маневренности.

2. Минимальные затраты энергии на управление.

3. Минимальные обратные удары на рулевое колесо при движении по неровной дороге.

4. Отсутствие люфтов в приводе.

5. Стабилизация управляемых колес в направлении прямолинейного движения.

6. Правильная кинематика поворота управляемых колес, обеспечивающая чистое качение управляемых колес без бокового проскальзывания.

25.1. Классификация рулевого управления

1. По компоновке.

1) Левостороннее расположение руля.

2) Правостороннее (Япония, Англия, Австралия, Индия и т.д.).

2. По способу изменения траектории движения.

1) С поворотом управляемых колес.

2) С поворотом управляемых осей (пневмокаток).

3) Складыванием шарнирно-сочлененных звеньев (есть у тракторов).

4) Изменением тягово-тормозных сил по бортам.

3. По конструкции рулевого механизма.

а) червяк – зубчатый сектор (рис. 25.2.) (применяются редко из-за низкого КПД).

Зубчатый сектор
Червяк
Сошка
Рулевой вал

Рис. 25.2. Рулевой механизм «червяк-сектор»

б) червяк – ролик (рис. 25.3.) (применяется часто на легковых автомобилях классической компоновки):

Рулевой вал
Рулевая сошка
Червяк
Двухгребневый ролик

Рис. 25.3. Рулевой механизм «червяк-ролик»

а) винторычажные рулевые механизмы (применяются крайне редко);

б) винтореечные рулевые механизмы (Рис. 25.4.) (применяются широко на автомобилях ЗИЛ, МАЗ, КамАЗ и т.д.):

Рулевая сошка
Винт
Гайка – рейка
Сектор
Рулевой вал

Рис. 25.4. Винтореечный рулевой механизм

3) Шестеренные (зубчатая рейка – шестерня) на рис. 25.5. показан реечный рулевой механизм:

Рулевой вал
Рейка в корпусе
Поворотный рычаг амортизаторной стойки
Шестерня

Рис. 25.5. Реечный рулевой механизм

Другой вид шестеренных рулевых механизмов в виде редуктора из зубчатых колес применяется редко.

4) Кривошипные (практически не применяются).

4. По типу усилителя.

1) С гидравлическим усилителем руля.

2) С пневматическим.

4) С комбинированным.

25.2. Передаточные числа рулевого управления

Передаточное число РУ выбирается исходя из нормированных усилий на рулевом колесе с учетом максимально возможной маневренности и возможности сохранения управления автомобилем при отказе усилителя руля.

Общее передаточное число рулевого управления определяется как произведение передаточного числа рулевого механизма на передаточное число рулевого привода:

uру – 10…15 у легковых автомобилей;

uру – 20…25 у грузовых и автобусов.

Ввиду низкого значения КПД привода (особенно в обратном направлении от управляемых колес на руль = 0,4…0,45) принято различать угловое и силовое передаточные числа рулевого управления. Угловое передаточное число определяется как отношение элементарного угла поворота рулевого колеса к углу поворота управляемого колеса:

Силовое передаточное число определяется, как отношение момента на управляемом колесе к моменту на рулевом колесе:

Во втором случае передаточное число будет меньше из-за потерь на трение: .

Для компромисса между легкостью управления и минимальными обратными толчками обычно применяют рулевые механизмы червячного и винтового типов, для которых = 0,8…0,85, = 0,4…0,45. Низкий обратный КПД значительно уменьшает толчки и удары, проходящие от колеса на руль.

Реечный рулевой механизм также получил распространение на легковых автомобилях из-за удобства компоновки, простоты и технологичности конструкции. Однако, реечный механизм имеет одинаковый КПД в прямом и обратном направлении и поэтому удары со стороны дороги на рулевое колесо чувствительнее. Особенно выгодно сочетание реечного рулевого механизма и усилителя, который противодействует воздействию неровностей дороги.

С целью обеспечения минимальных затрат усилий на рулевом колесе и безопасности управления автомобилем на высоких скоростях предпочтение следует отдавать рулевым механизмам с переменным передаточным числом, изменяющимся по закону рис. 25.6.:

uрм
Угол поворота рулевого колеса

Рис. 25.6. Предпочтительный закон изменения передаточного числа рулевого механизма

Такую закономерность обеспечивают, в частности, механизмы типа «глобоидный червяк – ролик» (Рис. 25.7.) с переменным наклоном винтовой линии β:

β
β
rmax
rmin

Рис. 25.7. Схема червячного рулевого механизма

β ‘ > β – угол подъема винтовой линии в середине червяка меньше, а значит ролик будет перемещаться на меньший угол за тот же поворот червяка, передаточное число больше.

Такие механизмы позволяют обходиться без применения усилителей у автомобилей с ограниченной нагрузкой на управляемую ось (легковые и малотоннажные грузовые). Для других автомобилей применяют рулевой механизм с постоянным передаточным числом (реечный или винтовой), который обычно дополняется усилителем руля.

25.3. Основы расчета деталей рулевого управления на прочность

Читайте также:  Торсион как торсион

При расчете силовых характеристик привода и расчетах на прочность деталей обычно исходят из максимального момента сопротивления повороту управляемых колес неподвижного груженого автомобиля на асфальтированной площадке:

, где Мφ – момент сопротивления повороту колеса относительно середины контакта; Мf – момент сопротивления перекатыванию колеса относительно оси шкворня на плече обкатки .

Мφ
Мf
r
Направление поворота

Рис. 25.8. Расчетная схема для определения усилия на рулевом колесе

, здесь 0,132 ∙ rо – принятое из опыта плечо приложения силы сцепления в контакте. Gосьφmax – сила сцепления в контакте (на асфальте φmax = 0,8).

, – плечо обкатки (от середины шкворня до середины контакта колеса с дорогой); f – коэффициент сопротивления качению (Gосьf – сила сопротивления качению).

С учетом потерь на трение в приводе:

(
)
а
f
r
G
М
ось
ук
×
+
j
×
×
×
h
=
max
,

(25.4)

Кроме того, известно:

у
ру
рк
рк
ук
u
R
F
М
×
×
=

(25.5)

Rрк
Fрк
рк
у
ру
ук
рк
R
u
M
F
×
=

(25.6)

Таким образом, подставив в уравнение (25.6) выражение для момента на управляемом колесе (25.4), определяется сила на рулевом колесе. Диаметр рулевого колеса (а значит и Rрк) задается отраслевой нормалью (380…500 мм).

Если сила на рулевом колесе получается больше, чем допускается отраслевой нормалью (60…120 Н), то устанавливается усилитель.

Поскольку рулевое управление является очень ответственной системой, расчету подлежат все детали.

1. Рулевое колесо – рассчитывается по напряжению изгиба спиц и напряжению среза и смятия шлицев в ступице.

Rрк
Fрк
l

Напряжение изгиба спицы определяется по формуле:

[
]
из
X
рк
из
W
z
l
F
s
£
×
×
=
s

(25.7)

Сила на рулевом колесе принимается 400 Н для легковых и 700 Н для грузовых автомобилей. Z – число спиц, WX – момент сопротивления изгибу (для сплошного круглого сечения́ ≈ 0,1d 3 , где d – диаметр профиля спицы).

Напряжение смятия и среза шлицев определяется, как в сцеплении.

2. Рулевой вал рассчитывается на напряжение кручения и угол закручивания:

роте управляемых колес£
×
p
×
=
=
t
/
D
R
F
W
М
рк
рк
p
кр
кр

100МПа (25.8)

(Wp – здесь момент сопротивления кручению подставлен для сплошного круглого сечения, а для трубчатого: , где α = d / D).

Допускается угол закручивания вала на один метр длины 5…8 0 .

3. Рулевой механизм.

На примере червячного рулевого механизма (Рис. 25.9):

Червяк давит на ролик в окружном направлении с силой:

Окружная сила на угле подъема винтовой линии β создает осевую силу:

Тогда напряжение смятия поверхности контакта ролика и червяка выразится

β
Fокр
Qосев
Sсм
rср
β
dс
Вал сошки

Рис. 25.9. Расчетная схема рулевого механизма «червяк-ролик»

4. Вал сошки рассчитывается на напряжение кручения

5. Сошка рассчитывается на сложнонапряженное состояние по сечению 1-1 от силы, действующей на шаровой палец (рис. 25.10):

с
рм
рк
ш
R
u
М
F
×
=

, (25.13)

X
ш
из
W
l
F
)
(
×
=
s

(25.14)

у прямоугольного сечения .

6. Шаровой палец (Рис. 25.10.) рассчитывается на смятие шаровой поверхности и на изгиб по основанию (сечение 2-2):

[
]
см
ш
см
ш
см
D
F
S
F
s
£
×
p
=
=
s
)
/
(

, (25.16)

l2
Rс
l1
l3
D
d
Fш

Рис. 25.10. Расчетная схема рулевой сошки рулевого пальца сошки

7. Шаровые пальцы рулевого привода рассчитываются по аналогии с пальцем сошки (необходимо учитывать передаточное число рулевого привода).

8. Рулевые тяги считают на растяжение-сжатие и на устойчивость при сжатии с использованием формулы Эйлера.

Материалы: тяги и валы – сталь 30…40; рычаги и сошка – сталь 40, 40Х, 40ХН; шаровые пальцы – 12ХН3, 15НМ; червяк и ролик – 30ХН3А, 20Х или 12ХН3А.

§26 ТОРМОЗНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Тормозное управление служит для быстрого уменьшения скорости движения автомобиля до полной его остановки и удержания в неподвижном состоянии на уклоне.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8733 – | 7550 – или читать все.

Устройство и виды рулевого управления автомобиля

Рулевое управление — одна из основных систем автомобиля, которая представляет собой совокупность узлов и механизмов, предназначенных для синхронизации положения рулевого колеса (руля) и угла поворота управляемых колес (в большинстве моделей автомобилей это передние колеса). Основное назначение рулевого управления для любых транспортных средств — это обеспечение поворота и поддержание заданного водителем направления движения.

Устройство системы рулевого управления

Конструктивно система рулевого управления состоит из следующих элементов:

  • Рулевое колесо (руль) — предназначено для управления водителем с целью указания направления движения автомобиля. В современных моделях оно дополнительно оснащается кнопками управления мультимедийной системой. Также в рулевое колесо встраивается передняя подушка безопасности водителя.
  • Рулевая колонка — выполняет передачу усилия от руля к рулевому механизму. Она представляет собой вал с шарнирными соединениями. Для обеспечения безопасности и защиты от угона колонка может быть оснащена электрическими или механическими системами складывания и блокировки. Дополнительно на рулевой колонке устанавливается замок зажигания, органы управления светотехникой и стеклоочистителем ветрового стекла автомобиля.
  • Рулевой механизм — выполняет преобразование усилия, создаваемого водителем через поворот рулевого колеса и передает его приводу колес. Конструктивно представляет собой редуктор с некоторым передаточным отношением. Сам механизм соединяет с рулевой колонкой карданный вал рулевого управления.
  • Рулевой привод — состоит из рулевых тяг, наконечников и рычагов, выполняющих передачу усилия от рулевого механизма к поворотным кулакам ведущих колес.
  • Усилитель рулевого управления — повышает усилие, которое передается от руля к приводу.
  • Дополнительные элементы (амортизатор рулевого управления или «демпфер», электронные системы).

Стоит также отметить, что подвеска и рулевое управление автомобиля имеют тесную взаимосвязь. Жесткость и высота первой определяют степень отклика автомобиля на вращение рулевого колеса.

Виды рулевого управления

В зависимости от типа редуктора системы, рулевой механизм (система рулевого управления) может быть следующих видов:

  • Реечный — самый распространенный вид, используемый в легковых автомобилях. Этот вид рулевого механизма имеет простую конструкцию и отличается высоким КПД. Недостатки заключаются в том, что этот тип механизма чувствителен к возникающим ударным нагрузкам при эксплуатации в сложных дорожных условиях.
  • Червячный — обеспечивает хорошую маневренность автомобиля и достаточно большой угол поворота колес. Этот вид механизма меньше подвержен влиянию ударной нагрузки, но более дорогостоящий в изготовлении.
  • Винтовой — принцип работы похож на червячный механизм, однако он имеет более высокий КПД и позволяет создавать большие усилия.

В зависимости от вида усилителя, который предусматривает устройство рулевого управления, различают системы:

  • С гидравлическим усилителем (ГУР). Его основным достоинством является компактность и простота конструкции. Гидравлическое рулевое управление среди современных транспортных средств является одним из наиболее распространенных. Недостатком такой системы является необходимость контроля уровня рабочей жидкости.
  • С электрическим усилителем (ЭУР). Такая система рулевого управления с усилителем считается наиболее прогрессивной. Он обеспечивает простоту регулировки настроек управления, высокую надежность работы, экономный расход топлива и возможность управления автомобилем без участия водителя.
  • С электрогидравлическим усилителем (ЭГУР). Принцип действия данной системы аналогичен системе с гидравлическим усилителем. Главное отличие заключается в том, что насос усилителя приводится в действие электродвигателем, а не ДВС.

Рулевое управление современного автомобиля может быть дополнено следующими системами:

  • Активного рулевого управления (AFS) — система изменяет величину передаточного отношения в зависимости от текущей скорости. Она позволяет корректировать угол поворота колес и обеспечивает более безопасное и устойчивое движение на скользких поверхностях.
  • Динамического рулевого управления — работает аналогично активной системе, однако в конструкции в этом случае вместо планетарного редуктора используется электродвигатель.
  • Адаптивного рулевого управления для транспортных средств — главной особенностью является отсутствие жесткой связи между рулем автомобиля и его колесами.

Требования к рулевому управлению автомобиля

Согласно стандарту, к рулевому управлению применяются следующие основные требования:

  • Обеспечение заданной траектории движения с необходимыми параметрами поворотливости, поворачиваемости и устойчивости.
  • Усилие на рулевом колесе для осуществления маневра не должно превышать нормированного значения.
  • Суммарное число оборотов руля от среднего положения до каждого из крайних не должно превышать установленного значения.
  • При выходе из строя усилителя должна сохраняться возможность управления автомобилем.

Существует еще один стандартный параметр, определяющий нормальное функционирование рулевого управления — это суммарный люфт. Данный параметр представляет собой величину угла поворота руля до начала поворота управляемых колес.

Значение допустимого суммарного люфта в рулевом управлении должно быть в пределах:

  • 10° для легковых автомобилей и микроавтобусов;
  • 20° для автобусов и подобных транспортных средств;
  • 25° для грузовых автомобилей.

Особенности правостороннего и левостороннего руля

В современных автомобилях может быть предусмотрено правостороннее или левостороннее рулевое управление, что зависит от вида транспортного средства и законодательства отдельных стран. В зависимости от этого руль может располагаться справа (при левостороннем движении) или слева (при правостороннем).

В большинстве стран левостороннее рулевое управление (или правостороннее движение). Основное отличие механизмов не только в позиции руля, но и в рулевом редукторе, который адаптирован под различные стороны подключения. С другой стороны, переоборудование правостороннего руля на левостороннее рулевое управление все же возможно.

В некоторых видах спецтехники, например, в тракторах, предусматривается гидрообъемное рулевое управление, которое обеспечивает независимость положения руля от компоновки других элементов. В этой системе отсутствует механическая связь привода и рулевого колеса. Для выполнения поворота колес гидрообъемное рулевое управление предусматривает силовой цилиндр, которым управляет насос-дозатор.

Основные достоинства, которые имеет гидрообъемное рулевое управление для транспортных средств в сравнении с классическим рулевым механизмом с гидравлическим усилителем: необходимость приложения меньших усилий для выполнения поворота, отсутствие люфта, а также возможность произвольного расположения узлов системы.

Таким образом, ГОРУ может обеспечивать и правостороннее, и левостороннее рулевое управление. Это позволяет его устанавливать в транспортных средствах с особыми режимами эксплуатации (дорожно-строительные машины, уборщики).

УАЗ Patriot Крокодил › Бортжурнал › Рулевое управление. Нормативы. Или как вредно ничего не делать.

В виду того, что я по службе своей инженериШка, а по жизни зануда получаем в итоге что то с чем то — занудную инженериШку.
И вот я решил в относительно свободное время глянуть, а что там у нас в нормативной базе сказано про люфт рулевого управления.
Проблема известная. Иногда бывает сыкатно на обгонах — машин плавает.
Заглянул в толмут. На стр. 137 инструкции указано “Суммарный люфт не должен превышать 20°”. На стр. 21 “Суммарный люфт рулевого управления (угол поворота рулевого колеса от положения соответствующего началу поворота правляемых колес в одну сторону до положения рулевого колеса соответствующего началу поворота управляемых колес в противоположную сторону), град, не более — 20°”.
Закрались смутные сомнения. Что то как то много. После автошколы осталась цифра 10°.

Ищу что такое люфт.
ГОСТ Р 51709-2001 “Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки”, п. 3.33 “суммарный люфт в рулевом управлении: Угол поворота рулевого колеса от положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в одну сторону, до положения, соответствующего началу их поворота в противоположную сторону от положения, примерно соответствующего прямолинейному движению АТС”.

Далее по ГОСТу. Глава 4 Требования к техническому состоянию АТС, п. 4.2.3 “Суммарный люфт в рулевом управлении не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, или при отсутствии данных, установленных изготовителем, следующих предельных значений:
— легковые автомобили и созданные на базе их агрегатов грузовые автомобили и автобусы 10°”
Есть фраза “предельных значений, установленных изготовителем”. Непонятно…

Пишу на завод. Просто решил узнать что это такое и как измеряется.

Являюсь обладателем Уаз Париот 2013 г.в.

В инструкции по эксплуатации на стр. 137 в разделе “Рулевое управление” указано, что суммарный люфт рулевого управления не должен привышать 20 гр. Прошу разъяснить, суммарный люфт имеется в виду от крайнего левого положения до крайнего правого положения (до начало поворота колес)? Или имеется в виду угол от прямого положения руля до крайнего положения до момента начала поворота колес.

Через 33 минуты (!) получаю ответ

Проверка люфта рулевого управления а/м УАЗ-Патриот осуществляется при работающем в режиме холостого хода двигателе:

1. Рулевое колесо поворачивают до положения, соответствующего началу поворота управляемых колес АТС в одну сторону, а затем — в другую сторону до положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в противоположную сторону от положения, соответствующего прямолинейному движению. Начало поворота управляемых колес следует фиксировать по каждому из них раздельно или только по одному управляемому колесу, дальнему от рулевой колонки. При этом измеряют угол между указанными крайними положениями рулевого колеса, который является суммарным люфтом в рулевом управлении.

Примечание: люфт проверяют при работающем двигателе на неподвижном АТС без вывешивания колес с использованием приборов для определения суммарного люфта в рулевом управлении, фиксирующих угол поворота рулевого колеса и начало поворота управляемых колес. Угол поворота управляемых колес измеряют на удалении не менее 150 мм от центра обода колеса.

2. Допускается максимальная погрешность измерений суммарного люфта не более 0,5° по ободу рулевого колеса, включающая в себя погрешность измерения угла поворота рулевого колеса и погрешности от влияния передаточного числа рулевого управления АТС и определения начала поворота управляемого колеса для условия линейной зависимости угла поворота управляемого колеса от угла поворота рулевого колеса для максимального передаточного числа рулевого управления эксплуатируемых АТС. АТС считают выдержавшим проверку, если суммарный люфт не превышает 20º.

Текстовка из того самого ГОСТа. Понятно, 20 градусов от крайнего до крайнего положения. Как же так? В ГОСТе — 10.
Пишу.

Благодарю за столь быстрый ответ.

В соответствии с ГОСТ Р 51709-2001 “Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки” п. 4.2.3 Суммарный люфт в рулевом управлении не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, или при отсутствии данных, установленных изготовителем, следующих предельных значений:

— легковые автомобили и созданные на базе их агрегатов грузовые автомобили и автобусы 10°

Полагаю, что предельное значение, установленное изготовителем должно быть меньше или равно 10°. В противном случае транспортное средство запрещается эксплуатировать в соответствии с п. 2.1 приложения к Основным положениям по допуску транспортных средств к эксплуатации.

Выходит УАЗ Патриот нельзя эксплуатировать с указанным Вами и в инструкции по эксплуатации суммарным люфтом рулевого управления 20°.

Вот тут становиться интересно. Получаю шикарный ответ

В ГОСТ сказано, что «суммарный люфт в рулевом управлении не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, или при отсутствии данных, установленных изготовителем, следующих предельных значений:

— легковые автомобили и созданные на базе их агрегатов грузовые автомобили и автобусы 10°

ОАО «УАЗ» в эксплуатационной документации устанавливает максимальную величину суммарного люфта рулевого управления — 20°, поэтому нижеследующий текст (легковые автомобили и созданные на базе их агрегатов грузовые автомобили и автобусы — 10°) не имеет отношения к автомобилям УАЗ.

Немного взбесило.
Пишу уже более серьезное письмо.

Благодарю за ответ.

Выходит с Ваших слов производитель может установить практически любой суммарный люфт рулевого управления? Хоть 40 гр., хоть 90 гр. и это будет соответствовать ГОСТ Р 51709-2001?

В предыдущем ответе я к сожалению не нашел разъяснений касательно допуска транспортного средства (УАЗ Патриот) к эксплуатации в соответствии с ПДД по значению суммарного люфта рулевого управления.

В Постановлении Правительства РФ “О ПРАВИЛАХ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ” от 23.10.1993 N 1090 (действующая редакция от 17.05.2014) в Приложении к “Основным положениям по допуску транспортных средств к эксплуатации и обязанностям должностных лиц по обеспечению безопасности дорожного движения” имеется “Перечень неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств”. В п. 2.1 раздела 2 “Рулевое управление” указано значение суммарного люфта в рулевом управлении 10 градусов (для легковых автомобилей). При привышении 10 гр. ТС считается неисправным и не допускается к эксплуатации. Соответственно УАЗ Патриот с указанным в эксплуатационной документации люфтом в 20 градусов не может быть допущен к эксплуатации.

Или выше изложенное тоже не имеет отношения к автомобилям УАЗ?

В эксплуатационном документации в гл. 2 “Требования безопасности” указано “При эксплуатации автомобиля необходимо строго соблюдать правила дорожного движения и требования безопасности, а также поддерживать автомобиль в технически исправном состоянии, своевременно производя его техническое обслуживание и устраняя возможные неисправности, чтобы не причинить вред себе и окружающим.” Т.е. идет прямая ссылка на теже правила дорожного движения, вкоторых указано не более 10 гр. и требования безопасности (ГОСТ Р 51709-2001), где так же указано не более 10 гр.

Повторно прошу разъяснить.

Дополнительно сообщаю, что направлено письмо разработчикам ГОСТа Р 51709-2001 с просьбой разъяснить п. 4.2.3 в части фразы “Суммарный люфт в рулевом управлении не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем” и вопросом может ли данный параметр быть больше чем указанный в этом пункте.

Пока ответа нет.

А так безобидно все начиналось — я просто от безделья хотел узнать что такое люфт и как он измеряется.

З.Ы. Письма разработчикам, а это ГОСТа НИИАТ, НИЦИАМТ, НИЦ ГИБДД МВД России, я отправил.

Фотка просто так. На днях у нас было небо необычного цвета, серо-желтое какое то. Наверное выброс… )))

Читайте также:  Трансмиссия автомобиля
Ссылка на основную публикацию