Реечный рулевой механизм с усилителем

Есть несколько видов систем рулевого управления. Две основные – это рулевое управление с шариковой гайкой, которое в основном используется в тяжелых и грузовых автомобилях и в больших внедорожных автомобилях, и реечное рулевое управление, которое обычно используется в легковых автомобилях, небольших фургонах и внедорожных автомобилях. 

Как работает реечное рулевое управление?

В реечном рулевом управлении зубчатое зацепление преобразует вращение рулевого колеса в линейное смещение, необходимое для поворота колес. Передаточное число этого рулевого механизма облегчает поворот колес.

Рейка передачи заключена в металлическую трубку, а из нее наружу выходят оба конца рейки, соединенные с осевым шарниром. Ведущая шестерня соединяется с рулевым валом: при повороте рулевого колеса шестерня поворачивается и смещает рейку. Осевой шарнир на концах рейки соединен с наконечником рулевой тяги, прикрепленным к поворотной цапфе.

Передаточное число реечного рулевого управления

Для большинства автомобилей от крайнего правого положения колес до крайнего левого – три-четыре полных оборота руля. Передаточное число рулевого управления показывает, насколько необходимо повернуть рулевое колесо для поворота колес на определенный угол. Большее передаточное число показывает, что для поворота колес на определенный угол нужно повернуть рулевое колесо на больший угол, а меньшее передаточное число означает быстрый отклик на поворот рулевого колеса.

В некоторых автомобилях применяется рулевое управление с переменным передаточным числом. В реечной рулевой системе применяются различное количество зубьев на сантиметр (шаг зубьев) в середине и на концах рейки. В результате чувствительность рулевого управления выше возле крайних положений, чем в середине. Это делает автомобиль более маневренным.

Есть два основных вида реечного рулевого управления:

• Крепление по концам – рулевые тяги крепятся к концам рулевой рейки внутренними осевыми шарнирами.
• Крепление по центру – рулевые тяги крепятся к центру рулевой рейки.

Как работает реечное рулевое управление с усилителем?

Если реечное рулевое управление дополняется усилителем, конструкция немного меняется. В рейку добавляется цилиндр с поршнем в середине. По обе стороны поршня находится жидкость. При увеличении давления жидкости с одной стороны поршень перемещается, смещая рейку и помогая в рулении.

Распространенные неисправности реечного рулевого управления

Поскольку рулевая система имеет важнейшее значение для управления автомобилем, необходимо как можно быстрее определить и устранить неисправность. Типичные неисправности:

• Очень туго поворачивается рулевое колесо
  
Если поворачивать рулевое колесо становится все сложнее, это признак того, что проблема заключается в рулевой рейке либо в усилителе рулевого управления недостаточное давление. Решение может быть простым: возможно, просто необходимо добавить жидкость гидроусилителя. Однако сначала лучше проверить его исправность.
• Протечка жидкости гидроусилителя
  
Уровень жидкости гидроусилителя падает только в случае протечки. Руление становится более сложным. Это не большая проблема, но если ее долго не устранять, могут возникнуть последствия: перегрев шестерней и рейки или поломка шестерней. Рекомендуется устранить эту проблему, пока это можно сделать легко и недорого. Более подробную информацию о причинах протечек вы найдете здесь
• Скрежет при рулении
  
Такой звук могут издавать шестерни при непосредственном контакте металла по металлу. Причиной может быть недостаток смазки. Вы можете слышать этот звук при повороте налево или направо. Попросите специалиста проверить эту проблему: возможно, шестерни необходимо заменить.
• Запах горелого масла
  
Жидкость гидроусилителя пахнет горелым маслом. Поэтому если вы почувствовали этот запах во время движения, это признак того, что в системе усилителя рулевого управления присутствует перегрев. Лучше как можно быстрее остановиться и проверить, в чем проблема. Движение с перегретой рулевой системой может привести к пожару. 

Узнайте больше

Хотите узнать больше о рулевой системе и подвеске своего автомобиля? Посмотрите MOOG TV. Множество интересных видеороликов, полезных советов и понятных инструкций. MOOG TV – отличный способ узнать больше о своем автомобиле.

Посетите MOOG TV

устройство и принцип работы такого типа управления, схема

Главную часть управления машины представляет рулевой механизм. Его основным предназначением являются уменьшение прилагаемых к управлению движением сил, которые задействуются при эксплуатации руля, передача операции на рулевой привод и возврат руля в исходное положение вследствие уменьшения нагрузки. Ознакомиться с устройством и принципом работы силового узла, благодаря которому колёса поддаются рулевому управлению, можно далее в материале.

Состав и устройство реечного рулевого механизма

Сегодня реечная система является самой популярной, поэтому далее пойдёт речь именно о комплексном устройстве этого управления.

Знаете ли вы? Большинство считает, что реечный механизм был придуман в течение пары последних десятилетий. На самом деле первые авто начала XX века были оснащены именно таким механизмом, затем об изобретении забыли на время, но в 1948 году конструкция вернулась в оборот после изобретения Эрлом Стилом Макферсоном подвески на направляющих стойках.

Итак, весь механизм состоит из таких компонентов:

1. Руль — прибор, с помощью которого можно направлять движение транспорта в нужную область.
2. Колонка — железный стержень с пазами (шлицы), наличие которых позволяет зафиксировать руль с одной стороны, а присутствие шлицев с другой стороны позволяет крепить руль к узлу управления.
3. Рейка — это механическое приспособление, заставляющее передние колёса машины поворачиваться в ту сторону, в которую вывернут руль. Такое устройство изготавливается из лёгкого сплава, включает зубчатую рейку и шестерню.
4. Тяги — имеют вид металлического стержня, на одной стороне которого расположена резьба, а на другой — шарнирный шаровый прибор с резьбой.
5. Наконечник — деталь используется для вкручивания тяги, представляет собой шаровый шарнир с вкрученной резьбой.

Стоит знать, что

в рулевом узле внедорожников можно встретить такую деталь, как демпфер рулевой рейки, так как главной целью элемента является снижение вибрации на руле. Таким образом, демпфер выполняет функцию амортизатора двустороннего действия и крепится между тягами и корпусом рейки.

Принцип работы

Винтореечный механизм чаще всего устанавливается на легковые автомобили и имеет довольно простой принцип работы. В момент выворачивания руля усиление с него переходит на шестерню — это провоцирует вращение рейки. Затем тяги рулевого привода (они разворачивают ступицы и поворотные кулаки) вместе с рейкой движутся влево или вправо. Поскольку к ступицам крепятся колёса автомобиля, то при повороте руля происходит синхронный поворот фронтальных колёс.

Рекомендуем для прочтения:

Где используется

Сегодня реечный механизм считается неотъемлемой частью конструкции автомобиля с переднеприводным управлением руля и независимой подвеской. Это устройство в большинстве случаев устанавливается на отечественные авто ВАЗ-2108, иные модели этого изготовителя и на АЗЛК-2141.

Благодаря высокому КПД, компактности и простой структуре подобные конструкции применяются для автомобилей массой до 3,5 т или для машин с небольшой грузоподъёмностью.

Видео: Как устроены рулевое управление и усилитель руля

Специалисты отмечают особое удобство в эксплуатации упомянутого устройства на авто с независимой подвеской передних колёс вида MacPherson, так как поворотный рычаг, который крепится шаровым пальцем с поперечной тягой, можно сделать на стойке подвески, применяя стойку как часть рулевого приспособления.

Знаете ли вы? В 1951 году усилитель руля впервые запустили в широкое промышленное производство, после чего он начал обретать первую популярность у автолюбителей. До этого момента устройство устанавливали только на спортивных раллийных автомобилях — это помогало гонщикам выкручивать рулевое колесо гораздо быстрее.

Преимущества и недостатки

Несмотря на универсальность рассматриваемого типа управления, каждому водителю важно учесть не только плюсы, но и минусы, которые являются весьма существенными.

К преимуществам относятся:

• простота и небольшие размеры;
• малая масса;
• регулярный ремонт и диагностика не требуются;
• надёжность выполнения задач;
• низкая стоимость.

Недостатками являются:

• удары от дорожных неровностей проецируются на рулевое колесо;
• регулярные неполадки, проявляющиеся стуками в рейке или люфтами;
• легковушки с независимой подвеской управляемых колёс чаще всего не подходят для эксплуатации описываемого механизма в полном объёме.

Хотя такой механизм считается довольно надёжным, сроки службы определяются условиями эксплуатации, качеством сборки транспорта, правильным хранением и аккуратностью вождения.

Важно! При долгом хранении транспортного средства во влажной среде устройство может быстро заржаветь. Рекомендуется следить за уровнем сырости в гараже или другом приспособленном помещении.

Экстремальный стиль вождения по выбоинам и другим неровностям на дороге также сокращает срок использования механизма.

Как работает с усилителем

Усилитесь руля в вышеуказанном типе управления является вспомогательным механизмом при вращении рулевого колеса. Его установка поможет снизить силовые затраты при управлении рулём.

После установки усилителя система рулевого механизма приобретает иной вид. Цилиндр, имеющий в середине поршень, добавляется в рейку. С обеих сторон поршня присутствует жидкость. Таким образом, при повышении давления в жидкости с одной стороны поршень начинает двигаться, при этом перемещая саму рейку и облегчая управление рулём.

Для уменьшения усилий при повороте руля опытные водители рекомендуют оснащать рулевой механизм усилителем (гидроусилителем, гидроэлектроусилителем, электроусилителем или пневмоусилителем)

Сегодня реечный тип управления продолжает держать лидирующие позиции в комплектации легковых автомобилей. Популярность устройства обусловлена приемлемой ценовой политикой, простотой конструкции и компактностью. Но несмотря на то, что деталь не требует частого обслуживания, обеспечивать должную эксплуатацию всё же надо. Это поможет продлить срок службы рулевого узла автомобиля.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Реечный рулевой механизм автомобиля.

Реечный рулевой механизм



В некоторых технических источниках информации реечные рулевые механизмы относят к шестеренным (зубчатым) рулевых механизмам, поскольку рейка является своеобразным зубчатым колесом, радиус которого бесконечно большой.
Так или иначе, этот тип рулевых механизмов в настоящее время прочно занял место в конструкциях рулевых управлений переднеприводных легковых автомобилей с независимой подвеской.
В настоящее время реечный рулевой механизм применяется на отечественных легковых автомобилях ВАЗ-2108 и последующих переднеприводных моделях этого автозавода, а также на АЗЛК-2141.

Реечные рулевые механизмы просты по конструкции и компактны, имеют высокий КПД, поэтому широко используются на легковых автомобилях. В последнее время такие механизмы применяются на грузовых автомобилях малой грузоподъемности, имеющих независимую подвеску.
Особенно удобно применение реечных рулевых механизмов в автомобилях, оснащенных независимой подвеской передних колес типа MacPherson (Макферсон), поскольку поворотный рычаг, соединяемый шаровым пальцем с поперечной тягой, при этом можно выполнить на стойке подвески, используя стойку в качестве элемента рулевого механизма.

Рабочей парой в реечном рулевом механизме является шестерня-зубчатая рейка, при нормальном профиле зубьев шестерни и рейки передаточное число механизма постоянно. Современные реечные рулевые механизмы могут иметь переменное передаточное число, что достигается нарезкой зубьев рейки специального профиля и с переменным шагом.

Повышенная чувствительность к внешним воздействиям вследствие малого трения, чувствительность к колебаниям рулевого управления вызывают необходимость установки амортизаторов или усилителей для поглощения толчков.
Устройство и принцип работы реечного рулевого механизма рассмотрим на примере переднеприводных автомобилей ВАЗ, имеющих независимую подвеску типа МакФерсон.

***



Реечный рулевой механизм автомобилей ВАЗ

На рис. 1 изображен реечный рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2109, который состоит из картера 2, в котором на двух подшипниках 6 и 8 установлено приводное зубчатое колесо 7, находящееся в зацеплении с рейкой 10. Рейка поджимается к зубчатому колесу пружиной 12 через металлокерамический упор 11. Регулировка в зацеплении осуществляется гайкой 13.

Рис. 1. Реечный рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2109: 1 — защитный чехол; 2 — картер рулевого механизма; 3 — эластичная муфта; 4 — поворотный рычаг; 5 — рулевая тяга; 6 — роликовый подшипник; 7 — зубчатое колесо; 8 — шариковый подшипник; 9 — вал рулевого управления; 10 — рейка; 11 — упор рейки; 12 — пружина; 13 — гайка упора

При повороте вала 9, связанного с рулевым колесом, зубчатое колесо 7 перемещает рейку 10, от которой усилие передается на рулевые тяги и далее через поворотные рычаги 4, установленные на стойках передней подвески, управляемым колесам.

Аналогичную конструкцию имеют рулевые механизмы и других автомобилей ВАЗ с приводом на передние колеса.

***

Рулевое колесо и рулевая колонка



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Реечное рулевое управление

Системой реечного рулевого управления оснащена большая часть современных легковых автомобилей. В этой системе ведущая шестерня соединяется с рулевой колонкой, на которой находится руль. А в рейке сделаны прорези, входящие в зацепление с зубцами ведущей шестерни. С каждой стороны рейка соединяется с внутренним или внешним наконечниками рулевой тягой, которая, в свою очередь, соединяется с рычагом, а тот — с цапфой, на которую надето колесо с одной стороны автомобиля. При вращении руля ведущая шестерня поворачивается, перемещая рейку, которая далее перемещает рулевые тяги, поворачивающие в итоге колеса.

 

Золотниковый клапан реагирует на положение руля, когда водитель поворачивает или просто едет прямо вперед. Для этого рулевая колонка соединяется с одной стороны с рулем, а с другой — с ведущей шестерней. Когда руль поворачивается, начинает вращаться торсионный вал, на что соответственно реагирует ведущая шестерня и золотниковый клапан.

 

Реечное рулевое управление усиливается двумя основными способами. Остальные системы усиления рулевого управления, описываемые далее в этой главе, могут действовать по тем же самым принципам, но лучше понять принцип их работы, если сравнивать с реечными системами.

 

В гидравлических системах усиления рулевого управления применяется насос гидроусилителя рулевого управления, соединенный с двигателем приводным ремнем, надетым на шкив. Когда автомобиль набирает скорость, лопатки внутри этого насоса начинают вращаться, нагнетая рабочую жидкость усилителя рулевого управления под давлением в поршень, расположенный по центру рейки. Как показано здесь, с каждой стороны гидравлического поршня имеется отверстие, в которое поступает рабочая жидкость. В зависимости от направления, в котором поворачивается руль, эта жидкость поступает в поршень с соответствующей его стороны. В итоге поршень перемещает в заданном направлении рейку, а та — рулевые тяги и колеса соответственно.

 

В системах электронного усиления рулевого управления, называемых также электрическими системами усиления рулевого управления, вместо гидравлики для приведения в действие механизма рулевого управления применяются электромоторы. Управляет работой такой системы БУД. Если электронная часть системы усиления реечного рулевого управления выйдет из строя, она продолжит работать далее как система обычного реечного рулевого управления (т.е. без усилителя).

 

Важнейший компонент — журнал «АБС-авто»

По сравнению с большинством других составных частей автомобилей рулевое управление совершенствуется медленно. И на то есть своя причина – оно самым непосредственным образом влияет на безопасность движения. Поэтому любые нововведения по этой части требуют тщательной отработки и длительных испытаний. Однако сие совершенно не означает, что технический прогресс проходит мимо – и здесь появляются очень интересные конструкции.

Просто и надежно

Начальный этап автомобилестроения характеризовался поиском способов изменения направления движения самодвижущихся экипажей. В тот период было предложено достаточно большое количество разнообразных технических решений. Однако довольно быстро произошел естественный отбор – выбор был сделан в пользу наиболее простой и надежной конструкции. Она включала два базовых компонента: рулевой механизм и рулевой привод. Они же остаются основными и в современном рулевом управлении.

Первый из них обеспечивает увеличение усилия, прикладываемого водителем к рулевому колесу. Кстати, неоднократные попытки заменить архаичную «баранку» на что-то другое – штурвал, джойстик и т.д. (изобретатели в обязательном порядке при этом применяют прилагательное «современное») – до сих пор не привели к успеху.

Рулевой привод состоит из рычагов и тяг и непосредственно осуществляет поворот управляемых колес автомобиля при вращении руля.

Рулевые механизмы содержат трущиеся пары, в качестве которых используются червяк и ролик, червяк и сектор, винт и гайка. Широкое распространение, причем не только на коммерческих транспортных средствах, но и на легковых автомобилях, получили рулевые механизмы с винтом и гайкой на циркулирующих шариках. Их достоинством являются малые потери на трение и длительный срок службы. В данном случае вращение рулевого вала через шарики преобразуется в продольное перемещение гайки, которая за счет зубчатого зацепления на своей внешней стороне с зубчатым сектором вызывает поворот вала сошки.

Реечный рулевой механизм с гидроусилителем: а) усилие к рулевому колесу не приложено; б) рулевое колесо вращают по часовой стрелке; 1 — корпус зубчатой рейки и гидроцилиндра; 2 — шестерня; 3 — торсион; 4 — рулевой вал; 5 — зубчатая рейка; 6 — тяга рулевой трапеции; 7 — роторный гидронасос; 8 — бачок с жидкостью; 9 — поршень; 10, 11 — полость цилиндра; 12 — клапан ограничения давления

Однако эта удачная конструкция постепенно сдает свои позиции и уступает пальму первенства реечному рулевому механизму. Он состоит из закрепленной на конце рулевого вала шестерни и зубчатой рейки, перемещающейся в специальных направляющих втулках и связанной с двумя внешними тягами рулевой трапеции. Реечный механизм заправлен смазкой и имеет на концах защитные резиновые гофрированные чехлы. Вращение рулевого колеса посредством шестерни вызывает поступательное перемещение рейки и связанных с ней тяг рулевой трапеции, что и обеспечивает поворот колес автомобиля. Устройство быстро и с высокой точностью передает задаваемую водителем команду управления.

По сравнению с другими рулевыми механизмами реечный получается легче и дешевле. Кроме того, для переднеприводных легковых автомобилей с их плотной упаковкой моторного отсека он еще предпочтительнее и по компоновочным соображениям. А если нарезку зубьев на рейке сделать с переменным шагом (меньшим в ее средней части и большим на краях), то появится рулевой механизм с переменным передаточным отношением, т.е. такой, у которого поворот рулевого колеса на один и тот же угол вызывает разное перемещение управляемых колес. Данное техническое решение позволяет сочетать пониженную чувствительность рулевого управления в районе нейтрального положения «баранки» с повышенной чувствительностью при ее максимальных отклонениях, что является благоприятным как при высокоскоростном движении (требует от водителя меньшего напряжения), так и при маневрировании на парковке (не надо слишком много крутить руль).

Рулевой механизм типа «винт — шариковая гайка» с гидроусилителем: а) усилие к рулевому колесу не приложено; б) рулевое колесо вращают по часовой стрелке; 1 — торсион; 2 — рулевой вал; 3 — винт; 4 — шарики; 5 — гайка- поршень; 6 — зубчатый сектор; 7 — бачок с жидкостью; 8 — роторный гидронасос

Усердный помощник

Усилие, которое необходимо приложить к «баранке» для изменения положения управляемых колес, зависит, среди прочего, от передаточного числа рулевого механизма и диаметра самого руля. Увеличение и того, и другого позволяет либо снижать требования к физическим способностям водителя, либо наращивать полную массу автомобилей. Поэтому неудивительно, что тяжелые грузовики и большие автобусы раннего этапа автомобилизации получали огромные рулевые колеса (например, у довоенного отечественного тяжеловоза ЯГ-6 его диаметр составлял 522 мм), которые приходилось долго крутить для разворота этих транспортных средств. Однако возможности наращивания данных параметров имеют свои пределы. Выходом из создавшейся ситуации стало создание усилителей рулевого управления.

Они не только существенно облегчили управление автомобилем и сняли все ограничения по полной массе транспортного средства (грузоподъемность карьерных самосвалов достигает нескольких сотен тонн), но и благотворно сказались на безопасности дорожного движения – в случае разрыва шины одного из передних колес у водителя имеется возможность удержать машину на дороге.

Усилители рулевого управления выполняются таким образом, чтобы в случае выхода их из строя сохранялась возможность управления автомобилем. Они подразделяются на пневматические, гидравлические и электрические. Первыми стали применять пневматические, которые включали воздухораспределитель, силовой пневматический цилиндр, систему рычагов и комплект воздухопроводов (или, попросту говоря, шлангов). Сжатый воздух, необходимый для их функционирования, брался от пневматической тормозной системы, т.е. данные полезные устройства предназначались только для тяжелых грузовиков с пневмотормозами (в противном случае требовалась еще установка компрессора с ресивером). У нас ими комплектовали ЯАЗ-214, ЯАЗ-219, КрАЗ-257.

Реечное рулевое управление ZF Servotronic 2: 1 — электронный спидометр; 2 — электронный блок управления; 3 — электрогидравлический преобразователь; 4 — зубчатая рулевая рейка с гидроприводом; 5 — гидронасос; 6 — бачок с жидкостью; 7 — расширительный шланг; 8 — регулируемая рулевая колонка

Достоинствами пневмоусилителей являются простота конструкции и невысокие требования к качеству уплотнителей (в случае небольшой утечки воздуха ничего страшного не происходит). Однако сравнительно низкое давление сжатого воздуха ведет к тому, что пневмоцилиндры получаются внушительных размеров. Имеется у них и другой существенный недостаток – малое быстродействие, так что особо не погоняешь. В результате от пневмоусилителей отказались, им на смену пришли гидроусилители.

Гидравлические усилители рулевого управления компактны и бесшумны. По сравнению с предшественниками они обладают повышенным быстродействием, но при этом чувствительны к качеству уплотнителей (даже не слишком сильные утечки ведут к потере жидкости, иначе говоря, к их отказу) и требуют более тщательного технического обслуживания. По устройству гидроусилитель близок к пневмоусилителю и также содержит распределитель (естественно, гидрораспределитель) и силовой цилиндр (гидроцилиндр). Давление жидкости создает гидронасос (приводится в действие от коленчатого вала двигателя автомобиля или собственного электромотора), а сама она поступает из бачка. Само собой, все это хозяйство соединено трубопроводами. Конструктивно гидравлический усилитель может выполняться как отдельно от рулевого механизма (такой применялся на ГАЗ-13 «Чайка», начало серийного выпуска – январь 1959 года), так и объединенным с ним в единое целое (ЗИЛ-111, ноябрь 1958 года). Между прочим, отечественный автопром освоил выпуск гидроусилителей в начале 1950-х годов – сначала им стали комплектовать 25-тонные карьерные самосвалы МАЗ-525, а затем междугородние автобусы ЗИС-127.

Реечный рулевой механизм с электроусилителем ZF Servolectric с креплением электродвигателя на корпусе рейки

Целая эпоха

Во второй половине прошлого века гидравлические усилители получили широчайшее распространение, причем не только на грузовиках и автобусах, но и на легковых автомобилях. Ныне их конструкция доведена до совершенства. На легковых автомобилях они применяются совместно с реечными рулевыми механизмами и механизмами типа «винт – шариковая гайка». В первом случае шток поршня гидроцилиндра и зубчатая рейка соединены друг с другом и могут перемещаться только вместе. Насос забирает жидкость из бачка и под давлением порядка 100 бар подает ее на золотниковый гидрораспределитель, который содержит торсион, установленный в разрыве рулевого вала. Когда к рулевому колесу не прикладывается вращающий момент (например, при прямолинейном движении), данный торсион находится в свободном состоянии и детали распределителя располагаются таким образом, что поступающая от насоса жидкость через распределитель сливается обратно в бачок.

Теперь пора поворачивать. Водитель начинает вращать руль, и это приводит к скручиванию торсиона, а компоненты распределителя занимают такое положение, при котором одна из полостей гидроцилиндра соединяется с насосом, а другая – со сливной магистралью. Поршень, а вместе с ним рейка и тяги рулевой трапеции приходят в движение. Их перемещение будет продолжаться до тех пор, пока торсион снова не выпрямится.

Так же действует и рулевое управление с механизмом типа «винт – шариковая гайка» и гидравлическим усилителем. Однако здесь самостоятельного гидроцилиндра как такового нет, а его функцию выполняет сам рулевой механизм. В качестве поршня выступает гайка – теперь это уже гайка-поршень.

Гидронасосы обоих описанных устройств могут приводиться во вращение через ременную передачу от двигателя автомобиля. Так оно и происходило ранее. И все работало безупречно, однако при этом большую часть времени жидкость гонялась впустую через распределитель, и на это расходовалась какая-то энергия. Сэкономить ее удалось, применив для привода насоса отдельный электромотор – он включается только тогда, когда необходимо, т.е. при маневрировании. Помимо снижения расхода топлива данное техническое решение позволяет легче компоновать моторный отсек – насос, электродвигатель и бачок с жидкостью объединяют в один модуль, который можно расположить в любом подходящем месте, хоть на корпусе самой зубчатой рейки. Не менее важно и то, что такое рулевое управление подходит для гибридомобилей, проходящих часть пути на электротяге с выключенным двигателем внутреннего сгорания.

Бесщеточный электродвигатель с закрепленным на нем электронным блоком управления (ZF Servolectric)

При выборе параметров усилителя конструкторам автомобилей приходится идти на компромисс, так как при маневрировании на парковке желательно иметь максимально «легкий» руль, а при скоростном движении по автомагистрали приоритет отдается «чувству дороги», которое тем лучше, чем слабее усиление. Избежать мук творчества позволяет усилитель с переменным коэффициентом усиления. Такое устройство входит в состав рулевого управления, предлагаемого компанией ZF Lenksysteme (это совместное предприятие Robert Bosch и ZF Friedrichshafen). Оно получило фирменное название Servotronic. Управление коэффициентом усиления, причем обратно пропорциональное скорости движения, осуществляет электронный блок.

Электроника. Она добралась и до рулевого управления. А ведь есть еще и электродвигатель, приводящий гидронасос. Дальнейшие действия напрашиваются сами собой – выбросить все гидравлическое и заставить электромотор напрямую «толкать» колеса. При этом сразу отпадут все проблемы, связанные с утечками, правда, появятся новые из-за электрических контактов. Но плюсов все равно будет больше. Так и поступили, и получили электроусилитель.

Блестящие перспективы

Несмотря на то что электрические усилители рулевого управления появились сравнительно недавно, уже создано огромное количество различных их вариантов. Столь пристальное внимание к ним объясняется целым рядом достоинств, присущих данным устройствам. Они экологичны, экономичны, компактны, технологичны (их легко монтировать при сборке автомобиля на конвейере), недороги (доступны для применения на бюджетных моделях). Этот список можно продолжить – электроусилители позволяют легко реализовывать сложные алгоритмы изменения коэффициента усиления (включающие координацию с действиями системы динамической стабилизации), настраивать его параметры в соответствии со вкусами водителя, служить исполнительным механизмом системы автоматической парковки.

Активное рулевое управление на основе ZF Servotronic 2: 1 — корпус зубчатой рейки и гидроцилиндра; 2 — гидрораспределитель; 3 — электродвигатель; 4 — привод сумматора; 5 — электронный блок управления; 6 — датчик угла поворота электродвигателя; 7 — электромеханический блокиратор; 8 — датчик угла поворота шестерни; 9 — гидронасос; 10 — бачок с жидкостью; 11 — трубопроводы; 12 — мультиплексная линия связи (CAN-bus)

Основными компонентами электрических усилителей рулевого управления являются датчик крутящего момента (прикладываемого водителем к рулевому колесу), электронный блок управления и электродвигатель (исполнительный механизм). Датчик содержит уже знакомый торсион, встраиваемый в разрыв рулевого вала, и задача определения момента сводится к измерению угла скручивания торсиона. Электромотор может устанавливаться или на рулевом валу, или непосредственно на рейке. Каждый из вариантов имеет свои плюсы и минусы. Между прочим, многовариантность устройства также является его достоинством, так как развязывает руки конструкторам при компоновке автомобиля.

Ранние образцы электроусилителей имели пониженное быстродействие из-за ограниченной мощности электродвигателей и по этому показателю уступали гидроусилителям, но благодаря более низкой стоимости находили применение на недорогих моделях, а в автомобилях премиум-класса продолжали использовать гидравлику. Однако в новейших разработках этот недостаток практически устранен, и можно предположить, что, по крайней мере, в легковых автомобилях по рассматриваемой теме скоро установится царство электричества.

Активное рулевое управление компании ZF Lenksysteme для BMWУстройство активного рулевого управления компании ZF Lenksysteme

Вершину совершенства среди рулевых управлений занимает активное устройство. Оно способно самостоятельно поворачивать колеса, хотя и в ограниченных пределах. Первым в 2003 году его применила компания BMW, а поставщиком данного изделия является ZF Lenksysteme. В основе – планетарная передача, благодаря которой вращение шестерни рулевого механизма может осуществлять или водитель, или специальный электродвигатель, или оба одновременно. В последнем случае в зависимости от совпадения или несовпадения направлений вращения угол поворота колес автомобиля получается больше или меньше задаваемого человеком.

В активном рулевом управлении легко реализуется переменное передаточное отношение, а взаимодействие его с другими системами автомобиля позволяет при торможении на неоднородных покрытиях типа «микст», когда транспортное средство стремится к разворачиванию в сторону поверхности с большим коэффициентом сцепления, сохранять прямолинейность движения. Кроме того, оно является одним из исполнительных механизмов (наряду с двигателем и тормозами) системы динамической стабилизации.

Базой для создания таких замечательных устройств служат обычные рулевые управления, как с гидравлическим усилителем, так и с электрическим. А вместо планетарной передачи подходит и волновая (с 1960-х годов применяется в космической технике, для которой она и создавалась). Последняя разработка компании ZF Lenksysteme как раз содержит и волновую передачу, и электроусилитель.

Поиск дальнейших путей совершенствования рулевых управлений продолжается. И новых идей предостаточно. Однако всем им предстоит пройти длительные и суровые проверки на опытных образцах, и только затем лучшие из них станут основой серийных изделий. В этом деле предпочтительнее перестраховаться, чем проявлять беспечность.

В статье использованы иллюстрации компании ZF Lenksysteme

• Геннадий Дунин

Как развивалось рулевое управление автомобиля — этапы, детали, новинки механизмов

Регулярное рождение на свет различных инженерных новинок транспортных механизмов позволяет сделать жизнь водителя более безопасной и комфортной. Причем за долгие годы развития машиностроения изменения коснулись абсолютно всех составляющих авто. Не миновала такая участь и рулевое управление, как систему. О нем и пойдет речь в этой статье. Но для начала давайте вспомним, что же это, собственно, такое и для чего оно нужно.

Что же такое система управления авто?

Итак, рулевое управление — это одна из важнейших систем автомобиля, предназначенная для задания нужного направления. Рулевой механизм и привод являются единственными элементами системы, на которых строится вся ее работа. Упомянутые составляющие, в свою очередь, также включают в себя некоторые детали, но о них поговорим немного позже. А пока немного истории.

История развития технологий

История автомобилестроения насчитывает три периода, в которых отмечалось скачкообразное развитие рулевого управления.

Самым первым типом автомобильного управления было червячное, получившее такое название благодаря шестерне червячной, входящей в состав рулевой колонки. А выглядело это так: усилия, прилагаемые для совершения оборота рулем, передавались на червячный механизм колонки, он, в свою очередь, заставлял вращаться шестерню, а та воздействовала на рулевую сошку. Сама же сошка влияла на работу ступиц и рычагов, что в итоге направляло колеса в нужном направлении. Раньше этот механизм был довольно распространен, и чаще всего такое рулевое управление использовалось в моделях ВАЗ и BMW.

В список деталей, составляющих червячную систему управления, входят следующие элементы:

• руль;
• колонка;
• вал и крестовина;
• тяги.

Затем в широкие массы вышло реечное рулевое устройство. Принцип его работы заключается в следующем: вращаясь, рулевое колесо воздействует на такую деталь, как шестерня, а она приводит в движение рулевую рейку. Рейка также, в свою очередь, приводит в действие рычаг, наконечник у которого вставляется в ступицу. Вот ее он и вращает. Реечная система состоит из:

• руля;
• вала;
• тяг;
• наконечника;
• рейки.

Такое рулевое устройство требовало определенных усилий для управления в процессе езды. Но здесь история автомобилестроения приготовила новый сюрприз водителям. Дело в том, что конструкторы придумали способ, позволяющий руководить машиной практически без физических усилий. А заключался он в установке в транспортное средство различных усилителей руля. Существует несколько видов подобных устройств:

• Гидроусилители. Здесь рулевое управление состоит из гидравлического насоса (приводится в действие двигателем авто), системы шлангов, бака для жидкости. В корпус же автомобильной рейки насос закачивает жидкость, которая при недвижимом руле циркулирует по системе. Если же руль крутится, то жидкость начинает давить на рейку в сторону поворота. Таким образом, механизм помогает водителю повернуть с минимальными усилиями;
• Электроусилители. А рулевое управление с таким усилителем работает с помощью электромотора, который напрямую соединен с рулевой рейкой или валом. Управление электроусилителя, при этом совершается электронным блоком. К тому же такая система может прикладывать разные усилия к поворотам руля. За это она еще называется адаптивной;
• Гидроэлектроусилители. В этом случае рулевое управление принципом работы очень похоже на систему с гидроусилителем. Единственное, в этом случае насос вращается с помощью электромотора, а не двигателя машины;
• Пневмоусилители. Система с таким механизмом также идентична по принципу своей работы с системой с гидроусилителем. Но здесь жидкость, находящаяся в рулевой рейке, заменена на сжатый воздух;

Еще одним вариантом того, какое управление машиной (как система) было популярным в автопроме совсем недавно, можно назвать винтовой вариант. Принцип работы ее во многом похож на червячное устройство. Здесь вдоль винтовой резьбы рулевого вала спускается рейка зубчатая с резьбой внутри. Именно зубцы этой рейки заставляют работать рулевой отсек, а он — сошку. Дальше все выглядит как в червячной системе. Состоит же винтовая система из:

• руля;
• тяги;
• колонки;
• зубчатой рейки.

За этим будущее

Сегодня широко применяется активная система, с помощью которой, можно сказать, развитие рулевого управления на сегодня достигло своего апогея. Постоянное развитие технологий позволило уже сегодня получить не только технологию адаптивного рулевого управления, где усилие поворота руля зависит от скорости авто, но и другие варианты, существенно облегчающие автомобилистам жизнь. К ним относится, например, система активного управления от БМВ (Active Front Steering или AFS). И если рассматривать ее работу, то можно сказать, что, на самом деле, все гениально просто, но очень надежно.

Активная система во многом схожа с реечным механизмом управления, но при движении руля вращается планетарный механизм. Он и приводит рулевую рейку в действие. Среди составляющих такого механизма можно выделить такие:

• руль;
• рейка с электродвигателем и планетарным механизмом;
• наконечники и тяги;
• блок управления.

В случае применения активной системы автомобиль может немного «подруливать» самостоятельно. Буквально на семь-восемь градусов. Но происходит это только, если на то есть команда электроники, программу для которой можно изменять при необходимости самостоятельно. Это поможет не делать машине резких рывков в повороте на небольшой скорости и слишком плавно вести себя на высокой. Также для избежания неровного и резкого поведения машины в высоком скоростном режиме инженеры обеспечили систему возможностью постепенного снижения активности устройства электродвигателя. Помимо прочего, электронное управление с возможностью адаптирования позволяет водителю не бояться, что средство передвижения будет «мешать» езде, а не наоборот.

Массовое распространение система «активного руля» получила еще в 1997 году и до сих пор занимает одно из главных мест по безопасности среди вспомогательных механизмов и устройств автомобиля.

И понятно, что автомобилестроение и дальше не будет стоять на месте. Помимо этого, автомобиль может быть снабжен таким «умным» помощником как электронная программа стабилизации (ESP) или ее улучшенной версией ESP Premium. Срабатывает такой механизм в особо опасных дорожных ситуациях, когда управление автомобилем уже потеряно или существует такая угроза. Стабилизация движения здесь достигается путем торможения отдельных колес и снижения оборотов двигателя. Причем такая система работает при любом режиме движения и скоростном режиме.

На сегодняшний день ESP считается наиболее надежной системой безопасности, компенсирующей некоторые ошибки водителя, хотя еще в 1995 году в ней присутствовали свои недостатки, которые отодвинули выход новинки на несколько лет до полного их устранения.

В перспективе же конструкторы автопрома работают над прямой связью руля с ведущими колесами с помощью электропривода. Причем воздействие на каждое колесо при этом будет независимое. Это станет идеальным вариантом безопасной езды для любого водителя.

http://www.youtube.com/watch?v=UvJ7HMhf3Jw

Таким образом, история развития технологий управления автомобилем за долгие годы шагнула далеко вперед, достигнув небывалых высот, а также существенно облегчив водителям ежедневные задачи, повысив уровень комфорта езды и общую безопасность поездок.

РУЛЕВЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Реечное рулевое управление имеют автомобили ИЖ 2126, Москвич 2141 и переднеприводные автомобили семейства ВАЗ. Такой тип рулевого механизма стал стандартным для переднеприводных машин малого и среднего класса. Простота соединения рулевого механизма с управляемыми колесами, прямая передача усилия, высокая жесткость и КПД являются несомненными преимуществами реечного рулевого механизма. Особенности рулевых механизмов «BAUTLER»: Реечные рулевые механизмы BAUTLER изготавливаются на современном оборудовании с использованием передовых европейских научно-технических разработок. При изготовлении рулевых реек используется метод холодной штамповки, после которого не требуется последующая механическая обработка. Изготовление рейки таким методом дает дополнительное повышение прочности зубчатого зацепления. Каждый тип рулевого механизма, для обеспечения комфортной и безопасной езды, изготавливается с учетом специфики автомобиля, на который он устанавливается. В некоторых моделях рулевых механизмов используются металлокерамические опоры тяг рулевой трапеции, что позволяет увеличить надежность конструкции и улучшить герметичность защитного чехла рейки рулевого механизма в зоне крепления тяг рулевой трапеции. Все рулевые механизмы перед продажей проходят заводской контроль качества на специальных стендах имитирующих различные дорожные условия и нагрузки, что гарантирует высокое качество и надежность каждого изделия. Контроль производства осуществляют специалисты немецкой компании ZF, которая является лидером в области разработки и изготовления рулевых механизмов. Показания к замене рулевого механизма: Основная причина выхода из строя рулевого механизма — это износ его деталей, который происходит с течением времени. Износ проявляется в появлении посторонних звуков при повороте руля автомобиля, люфте рулевого колеса, не устраняемого регулировкой рулевого механизма. Чаще всего это происходит при износе передающей пары между шлицами рулевой рейки и шестерней. В этом случае рулевой механизм необходимо заменить.  Каждый рулевой механизм BAUTLER имеет индивидуальную упаковку. Теги: рулевая рейка ОКА, рулевая рейка ИЖ, рулевая рейка ВАЗ, рулевые механизмы ОКА, рулевые механизмы Москвич, рулевые механизмы ИЖ, рулевые механизмы ВАЗ

Все, что вам нужно знать

Марк Уильямсон, Getty Images

Реечная система рулевого управления состоит из шестерни (круговой передачи) с рейкой (линейной передачи). Система работает путем преобразования вращательного движения в поступательное. Большинство легковых автомобилей, небольших грузовиков и внедорожников оснащены системой реечной передачи, а не системой рулевого управления с рециркуляцией шариков, как в больших грузовиках, больших внедорожниках и других тяжелых транспортных средствах.

Рейка и шестерня

При рулевом управлении с реечной передачей вращение шестерни вызывает линейное движение рейки, которая поворачивает колеса автомобиля влево или вправо. Реечные и шестеренные системы являются обычным компонентом на железных дорогах. Между железнодорожными рельсами находятся стойки, которые взаимодействуют с шестернями, прикрепленными к локомотивам, и вагонам поезда, чтобы помочь поездам двигаться вверх по крутым склонам.

Хотя система зубчатой ​​рейки может показаться сложной, согласно Advance Autoparts, это просто шестерня, прикрепленная к зубчатой ​​балке. Штанга крепится к комплекту рулевых тяг. Генераторная рейка — это контур зубчатой ​​рейки, используемый в конструкции генерирующего инструмента, такого как червячная фреза или зуборезный станок, для обозначения деталей и размеров зубьев.Простые линейные приводы часто состоят из некоторой комбинации рейки и шестерни. Вращение вала шестерни приводится в действие вручную или от двигателя для создания линейного движения.

В то время как реечная система рулевого управления используется производителями автомобилей в США менее 50 лет, в других странах этой концепции уже почти сто лет. Hemmings Motor News сообщает, что в 1930-х годах компания BMW выпустила первую реечную коробку передач. Первым американским производителем автомобилей, который использовал реечное рулевое управление в производстве, был Ford, который использовал его для Mustang II 1974 года и Pinto 1974 года.Вскоре после этого AMC применила эту систему для Pacer 1975 года, однако GM и Chrysler не стали производить автомобили с реечным рулевым управлением до 1980-х годов.

Хотя американским производителям потребовалось некоторое время, чтобы начать производство реечных рулевых систем, они вскоре осознали то, что европейские и азиатские автомобильные компании знали на протяжении десятилетий. Реечное рулевое управление представляет собой более простую конструкцию по сравнению с предыдущей системой рулевого управления с рециркуляцией шариков. Эта более простая конструкция делает системы реечного рулевого управления более рентабельными.

Хеммингс также отмечает, что реечная система рулевого управления весит меньше, чем коробка передач с рециркуляцией шаров, что помогает сократить расход топлива. Системы зубчатой ​​рейки и шестерни легче, потому что для них не требуются промежуточные рычаги, рычаги Питмана, центральные звенья и втулки рулевых тяг, которые присутствуют в обычных системах рулевого управления. Размер и вес реечной системы делают ее более подходящей для приводов на передние колеса, поскольку производители могут устанавливать ее рядом с поперечной трансмиссией.Производителям проще адаптировать редукторы с реечной передачей к конкретным колесным базам и погрузочно-разгрузочным устройствам.

Стойка и шестерня: приложения

Хотя большинство потребителей знакомы с системами реечной передачи для рулевого управления легковыми автомобилями и небольшими грузовиками, комбинации зубчатой ​​рейки и шестерни имеют несколько других применений. Реечные системы не только помогают поездам преодолевать крутые уклоны, но и обеспечивают лучший контроль торможения, особенно в снежных и обледенелых условиях. Подъемник.com заявляет, что реечные системы являются стандартными компонентами большинства лестничных лифтов. Реечный механизм часто работает с использованием гидравлической или электрической энергии.

В 1970-х годах Артур Эрнест Бишоп изобрел регулируемую стойку. Его регулируемая стойка в сочетании со стандартной шестерней использовалась для улучшения управляемости автомобиля.

Как работает реечное рулевое управление?

Согласно статье Moog Parts, реечное рулевое управление работает с использованием зубчатой ​​передачи, которая преобразует круговое движение рулевого колеса в линейное движение, необходимое для поворота колес.В металлической трубе находится зубчатая передача. На каждом конце трубки есть отверстия, позволяющие прикрепить стойку к осевому стержню. Ведущая шестерня соединяется с рулевым валом, так что шестерня будет вращаться и перемещать рейку при повороте рулевого колеса. Осевые стержни соединяются с концом рулевой тяги, который крепится к шпинделю.

Реечная шестерня выполняет две основные функции:

• Преобразование вращательного движения рулевого колеса в линейное движение, необходимое для вращения колес автомобиля
• Уменьшение передач, что облегчает поворот рулевого колеса колеса

Передаточное число рулевого управления со стойкой и шестерней

Компания Moog Parts определяет «передаточное число» как отношение расстояния поворота рулевого колеса к величине поворота колес. Например, если поворот рулевого колеса на 360 градусов приводит к тому, что колеса автомобиля поворачиваются на 20 градусов, то передаточное отношение этого автомобиля составляет 18: 1 (360, деленное на 20). Более высокое передаточное число требует большего количества оборотов рулевого колеса для поворота колес. Желательно более низкое передаточное отношение рулевого управления, поскольку оно указывает на более быстрое рулевое управление.

Легкие спортивные автомобили, как правило, имеют более низкое передаточное число по сравнению с большими легковыми и грузовыми автомобилями. Благодаря усилителю рулевого управления все легковые автомобили имеют улучшенное передаточное отношение.

Стойка и шестерня с усилителем

Hemmings Motor News отмечает, что автомобили с усилителем рулевого управления имеют немного другую конструкцию зубчатой ​​рейки и шестерни. По бокам силовой стойки расположены две стальные трубы, которые выполняют функцию левого и правого поворота, одновременно выступая в качестве напорных и обратных линий. Цилиндр, содержащий поршень с двумя отверстиями для жидкости, соединяется с силовой стойкой. Жидкость под высоким давлением перемещает поршень, который затем приводит в движение рейку. В электрических системах используется электронасос.

Общие проблемы рулевого управления с зубчатой ​​рейкой и шестерней

Поскольку невозможно управлять автомобилем без рулевого управления, очень важно следить за любыми проблемами, чтобы вы могли их отремонтировать как можно скорее.По сообщениям Moog и Sunglass, распространенные проблемы с рулевым управлением включают:

• Жесткое рулевое колесо: Если кажется, что рулевое колесо поворачивается с трудом, это может указывать на проблему с рулевой рейкой или недостаточное давление в усилителе. рулевая система. Эта проблема обычно решается добавлением большего количества жидкости для гидроусилителя руля.
• Утечка жидкости для гидроусилителя руля: Если в вашем автомобиле течет жидкость для гидроусилителя руля, вам следует отремонтировать ее, прежде чем она приведет к перегреву коробки передач или поломке шестерен.
• Шумы при шлифовании: Шумы при шлифовании обычно указывают на недостаточную смазку в редукторе рулевого управления. Возможно, необходимо заменить коробку передач.
• Горящее масло: Жидкость для гидроусилителя руля имеет запах, похожий на запах горящего масла. Если вы заметили этот запах во время вождения, остановитесь, как только это станет безопасным. Ваша коробка передач может перегреться и загореться.

Реечная система рулевого управления позволила повысить рентабельность производства автомобилей, сократить расход топлива и упростить управление транспортными средствами.Это, безусловно, революционный прорыв в автомобильной промышленности.

Информация и исследования в этой статье проверены сертифицированным ASE техническим специалистом Дуэйн Саялун из YourMechanic.com . Для получения отзывов или запросов на исправление, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону research@caranddriver. com .

Источники:

The Stairlift.com

Hemmings

Автомобиль и водитель

Moog

Автомобиль и водитель

Sunglass.io

Advance Autoparts

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Что такое реечное рулевое управление?

Реечное рулевое управление — невероятно популярное устройство в современных автомобилях, но как оно на самом деле работает?

Скорее всего, у вашего автомобиля реечное рулевое управление. Это был невероятно популярный инженерный выбор в течение многих лет, но вы когда-нибудь задумывались, как именно он работает?

К счастью, основы совсем несложны: все дело в превращении вращательного движения в линейное. Когда вы поворачиваете рулевое колесо, это поворачивает рулевую колонку, которая вращает прикрепленный рулевой вал и червячную передачу, известную как шестерня. Эта шестерня находится на «стойке» — отрезке металла с врезанными в него зубьями. Таким образом, при вращении шестерни рейка перемещается влево или вправо, в зависимости от вашего рулевого управления.

Упрощенная схема рулевого управления с реечной передачей, на которой показаны колонка (2), рейка и шестерня (3) и рулевая тяга (4) — Изображение с Wikimedia Commons / LaurensvanLieshout

Стяжная шпилька соединяет стойку с шкворнем, выступая в качестве последнего элемента головоломки. Это простой и эффективный дизайн, который не имеет недостатков, связанных с настройками рециркуляционных шаров (они обычно увеличивают вес автомобиля, требуют больше усилий и часто имеют « мертвую точку » посередине), которые в наши дни, как правило, зарезервированы. для больших автомобилей.

Рулевое управление с гидроусилителем добавляет устройство с одной стороны стойки с поршнем с гидравлическим приводом внутри. Поворотный клапан направляет гидравлическую жидкость к правой или левой стороне поршня — в зависимости от направления рулевого управления — который оказывает давление на поршень и снижает усилие, необходимое для перемещения рейки.Системы рулевого управления с электроусилителем, которые постепенно заменяют гидравлические системы, заменяют насос, клапан и поршневую систему двигателями.

Изображение предоставлено епископом Рулевым

Передаточное число рулевого управления определяется расстоянием между зубьями рейки, хотя это передаточное число можно изменять. Некоторые стойки имеют зубцы, расположенные ближе к середине, и раздвигаются дальше по обеим сторонам стойки. Это обеспечивает комфортную скорость поворота вокруг центральной точки, которая становится тем быстрее, чем больше вы поворачиваете колесо.

Существуют более сложные механические системы с переменным передаточным числом, добавляющие отдельные устройства между рулевым валом и шестерней, а некоторые активные системы включают двигатели, позволяя постоянно изменять передаточное отношение. Мы поговорим об этом в другой раз.

Если вам нужно что-то более прямое, можно модернизировать настройки реечного рулевого управления. OEM-стойки иногда взаимозаменяемы между различными моделями, хотя, поскольку системы ESP часто связаны с системами рулевого управления на новых автомобилях, замена не всегда будет простой.Между тем стойки для вторичного рынка от таких компаний, как Quaife и Bilstein, популярны в автоспорте, где скорость рулевого управления часто не снижает ее.

Теперь, когда вы в следующий раз повернете колесо в машине, вы должны знать, что происходит.Возможно, это не самая привлекательная область в автомобилестроении, но все мы, несомненно, можем оценить простой, но умный дизайн — особенно тот, который зарекомендовал себя достаточно, чтобы получить такое широкое распространение.

Признаки неисправности или неисправности рулевой рейки / коробки передач

Рулевое управление, используемое во многих современных автомобилях, представляет собой реечную систему рулевого управления. Рейка и шестерня состоят из нескольких компонентов, включая универсальные шарниры, главный и промежуточный валы, а в центре находится рулевая рейка или коробка передач.Именно этот центральный блок получает данные от водителя через рулевое колесо и рулевую колонку и посылает механический сигнал рулевым тягам и рулевым валам для выполнения плавных и эффективных поворотов влево и вправо. Однако время от времени рулевая рейка или коробка передач изнашиваются. Быстрое и эффективное обслуживание по ремонту этого важного компонента может означать разницу между незначительными неудобствами и капитальным ремонтом.

Рулевая рейка — это, по сути, сердце системы рулевого управления. Когда он полностью изнашивается или ломается, способность управлять автомобилем оказывается под угрозой. Если это происходит во время вождения, это может быть очень опасно. Именно по этим причинам (и многим другим) предупреждение о предупреждающих знаках неисправной или неисправной рулевой рейки или коробки передач может сэкономить вам деньги, время и снизить вероятность аварии.

Вот несколько симптомов или предупреждающих знаков, которые предупреждают вас о потенциальной проблеме, связанной с вашей рулевой рейкой.

1. Очень тугое рулевое колесо

Современные реечные системы рулевого управления поддерживаются гидроусилителем рулевого управления, в котором используется гидравлическое давление, что позволяет легко и быстро управлять рулевым колесом.Когда рулевое колесо кажется туго затянутым или его труднее повернуть, чем обычно, обычно это происходит из-за того, что рулевая рейка или коробка передач нагреваются сильнее, или из-за потери гидравлического давления в гидроусилителе рулевого управления. В любом случае, это проблема, которая никуда не исчезнет, ​​и ее следует как можно скорее осмотреть сертифицированный механик ASE. Иногда это так же просто, как добавление большего количества жидкости для гидроусилителя руля или небольшая регулировка, которые могут решить эту проблему и продлить срок службы рулевой рейки.

2. Утечка жидкости гидроусилителя руля

Как отмечалось выше, иногда на жесткое рулевое управление указывает жидкость для рулевого управления с низким усилителем.Однако, поскольку рулевой механизм имеет гидравлический привод, уровень жидкости не снизится, если где-то в системе не будет утечки. Утечка жидкости для гидроусилителя руля означает, что имеется неплотный фитинг, сломанная прокладка или другая механическая проблема, вызывающая утечку, которую необходимо устранить как можно скорее. Несоблюдение этого требования приведет к перегреву рулевой рейки или коробки передач, что может привести к поломке шестерен и других компонентов, что может привести к аварии.

Утечку жидкости для рулевого управления можно отличить от других жидкостей по запаху (обычно запах горелого масла).Он также обычно красного или розового цвета и будет капать с задней части вашего мотора. Если вы обнаружите этот тип жидкости под автомобилем, как можно скорее обратитесь к механику, чтобы проверить утечку и устранить ее, прежде чем утечка вызовет дополнительные повреждения.

3. Скрежет при рулевом управлении

Неисправная или неисправная коробка передач обычно вызвана отсутствием надлежащей смазки и обслуживания. Избыточное тепло вызывает контакт металла с металлом и, таким образом, создает громкий скрежет при повороте влево или вправо.Вы действительно можете заметить этот звук, если вы одновременно поворачиваете и наезжаете на кочку, например, когда вы выезжаете на подъездную дорожку. Если вы заметили скрежет при повороте влево или вправо, обратитесь к механику, чтобы он быстро диагностировал и при необходимости заменил редуктор рулевого управления.

4. Запах горящего масла

Менее распространенным признаком повреждения рулевой рейки или коробки передач является запах горящего масла. Поскольку жидкость гидроусилителя сама по себе пахнет горелым маслом, сильный запах горелого масла будет присутствовать, когда коробка передач горячего рулевого управления.В этом случае немедленно остановите автомобиль, найдите безопасное место для парковки и как можно скорее вызовите механика. Продолжение движения при перегреве рулевого механизма может привести к пожару и серьезным повреждениям.

Рулевая рейка или коробка передач являются важным компонентом, жизненно важным для плавного рулевого управления любого транспортного средства, использующего реечную систему рулевого управления. Если вы заметили какие-либо из вышеперечисленных симптомов или предупреждающих знаков, как можно скорее обратитесь к местному сертифицированному механику ASE, чтобы он диагностировал и устранял любые причиненные повреждения.

Ищете жидкость для гидроусилителя руля?

Посмотрите десятки отличных вариантов прямо здесь

купить сейчас
Autoblog может получать долю от покупок, сделанных по ссылкам на этой странице. Цены и доступность могут быть изменены.

Реечное рулевое управление — обзор

16.2 Методы вторичной переработки термопластичных эластомеров

Поскольку термопластические эластомеры (TPE) ведут себя по существу как обычные термопласты, их можно утилизировать с использованием тех же методов.Многие TPE допускают многократную переработку [3]. Общество инженеров автомобильной промышленности классифицировало коммерческие TPE в общем виде, чтобы можно было разделить их на взаимно совместимые категории для целей утилизации [4]. В этой схеме TPE классифицируются таким же образом, как и те, которые используются для жестких термопластов, таких как полипропилен и полистирол.

TPV широко используются в автомобильной промышленности (например, для защиты от атмосферных воздействий, реечных сильфонов рулевого механизма, башмаков шарниров равных угловых скоростей, кожухов дверей подушек безопасности, заглушек кузова, внутренних обшивок и т. Д.) и в бытовой технике (уплотнения дисковода, пыльник поддона посудомоечной машины, дверные уплотнения и крепления компрессора). Использованные изделия и производственные отходы просто измельчаются в грануляторе, и гранулят добавляется в относительно высоких пропорциях к первичному материалу. Гранулят TPV совместим с гранулятом, приготовленным из TPO. Фактически было обнаружено, что добавление гранулята TPV улучшает свойства материала TPO [5]. Многие производители автомобилей начали обширные программы демонтажа автомобилей и работают вместе с производителями полимеров над переработкой и повторным использованием материала, часто в системах «замкнутого цикла», в которых материал возвращается в исходный продукт [6].

Другие способы рециркуляции использованных компонентов TPE существенно не отличаются от маршрута для других эластомеров, таких как сжигание с рекуперацией энергии. Основное преимущество TPE в этом контексте состоит в том, что они содержат относительно мало серы, что, как следствие, оказывает положительное влияние на состав дымовых газов мусоросжигательной установки.

Хотя компоненты, изготовленные из TPE, теоретически могут быть переработаны, как и другие термопласты, они все же имеют недостаток, заключающийся в том, что они не являются чистыми TPE, а имеют вставки, или они представляют собой композиты или смеси материалов, используемых в формованных деталях. В случае самого большого класса ТПЭ, стирольных блок-сополимеров, до одной трети от общего объема производства используется в приложениях, не подлежащих вторичной переработке, таких как модификаторы масла, адгезивы или модификации битума [7].

Недавняя разработка, которая позволяет рециркулировать материалы из формованных и совместно экструдированных деталей, — это использование магнитной сепарации. Магнитная сепарация — это хорошо зарекомендовавший себя метод, используемый для разделения больших объемов в горнодобывающей, агрегатной и других отраслях промышленности. Он также широко используется для удаления металлических загрязнений с пластмасс и резины.Для применения для отделения полимерных материалов от смесей (например, ТПЭ из полипропилена или другого жесткого пластика) требуется, чтобы в материал ТПЭ была добавлена ​​магнитная добавка. Количество этой добавки обычно составляет 1%. Было установлено, что добавка не оказывает отрицательного воздействия на физические свойства материала или на адгезию при формовании. В процессе переработки гранулированный скрап помещается на ленточный конвейер, и частицы смолы с магнитной добавкой отделяются на конце ленты с помощью ролика со встроенными мощными редкоземельными магнитами.Притянутые к рулону частицы собираются в бункере после того, как они отпадают от него. Механический барьер или «разделитель» помогает разделить два потока частиц [8].

Total Control Products

Патенты США: 6,457,375 и D440,240 теперь доступен для мустангов 71-73 годов!

Наша запатентованная линейка высокопроизводительных стоек и шестерен с центральным отбором обеспечивает правильную геометрию и уровень прямого прямого рулевого управления, что невозможно с адаптированными OEM-блоками.И ручная, и силовая версии имеют быстрое передаточное число, прямозубые шестерни, требующие всего три оборота от упора до упора (стандартный OEM 4-5 / 8 витков, Performance OEM 3-3 / 4 витка). Уникальный модульный конструкция использует набор монтажных кронштейнов и центральных звеньев для адаптироваться к различным классическим автомобилям Ford / Mercury, включая Mustangs, Cougars, Соколы, кометы и ранчеро. Существующие заводские места для монтажа используются по возможности для упрощения стоечная установка.После установки стойка становится жесткой поперечиной. крепления нижнего рычага подвески; улучшение по сравнению с оригиналом гнутая трубчатая конструкция. Монтажные кронштейны вместе с центральным звеном являются специфическими в зависимости от типа двигателя и используются для изменения высоты стойки по мере необходимости для зазор масляного поддона.

Модель Год Комета 1960-1965 Хищница 1967-1973 Сокол 1960-1965 Мустанг 1964–1973 Ранчеро 1960-1965 Расширенный Таблица приложений

Как они работают и почему не работают

29 октября 2019, 20:48 Опубликовано Writer

Как и любой другой механический компонент, рулевые шестерни в Мэдисоне, штат Теннесси, могут выйти из строя. То же самое и с рулевыми рейками. Со временем могут произойти определенные вещи, которые скажутся на этих частях.

Ниже приводится обзор наиболее распространенных проблем с рейками и шестернями рулевого управления с гидроусилителем, а также способы их решения. За дополнительной информацией обращайтесь к специалистам в Rivergate Muffler & Auto Repair.

Основные причины отказа рулевой рейки с гидроусилителем и шестерни

Три ситуации, которые чаще всего приводят к отказу компонентов рулевой рейки и шестерни с гидроусилителем:

• Треснувшая резина: Трубопроводы и шланги, составляющие эту систему, сделаны из резины .Этот гибкий материал идеально подходит для функциональности системы, но делает их уязвимыми для трещин. Если есть трещина в линии, рулевая рейка с гидроусилителем и шестерня могут выйти из строя.
• Ослабленные соединения: При использовании соединения в системе могут ослабнуть. Вибрация автомобиля и его путешествия могут расшатывать вещи. Если техническое обслуживание или ремонт выполнены неправильно, это также может привести к ослаблению контактов. Если эти компоненты не полностью затянуты, может произойти отказ.
• Неисправные уплотнения: Важной частью рулевой рейки и шестерни с гидроусилителем являются уплотнения. Эти детали находятся между рулевой колонкой и зубчатой ​​рейкой. Они также могут располагаться вокруг рулевой тяги. Если они высыхают, трескаются или усаживаются, они больше не образуют хорошего уплотнения, и система может выйти из строя.

Как определить, вышли из строя рулевые рейки в Мэдисоне, штат Теннесси

Если вы заметили лужу красной или розовой жидкости или почувствовали запах гари, похожий на масло, возможно, в вашем автомобиле течет жидкость для рулевого управления.Если это так, вероятно, вышла из строя рулевая рейка и шестерня. Немедленно обратитесь за помощью к обученному механику, прежде чем продолжить управление автомобилем.

Если у вас есть домкрат или пандус, вы можете лично проверить свою систему на предмет утечек. Проверьте все уплотнения, шланги и соединения, чтобы определить, не протекает ли система. Если у вас нет оборудования или знаний для выполнения этой проверки, отнесите автомобиль в квалифицированный сервисный центр для ремонта.

Решение

Если ваша система реечной передачи нуждается в ремонте, часто лучше просто заменить всю систему, чем пытаться отремонтировать существующую.При необходимости можно временно использовать средство для остановки утечки рулевого управления с гидроусилителем, чтобы доставить автомобиль к механику. Однако этот продукт не может обеспечить постоянное решение, и следует проконсультироваться с обученным механиком, чтобы определить, как отремонтировать вашу систему в долгосрочной перспективе.

Получите больше ответов

Если вам нужна дополнительная информация о рулевых рейках в Мэдисоне, штат Теннесси, свяжитесь со специалистами Rivergate Muffler & Auto Repair. Мы являемся постоянным поставщиком ремонта автомобилей в этом районе с 1982 года. Наша команда специализируется на двигателях, трансмиссиях, электрических системах и многом другом. Мы стремимся улучшить характеристики вашего автомобиля и как можно быстрее вернуть вас в путь. Обращайтесь к нам сегодня с любыми вопросами или планируйте следующее обслуживание.

Категория: Ремонт автомобилей

Этот пост был написан Writer

Признаки неисправности стойки и шестерни

Реечное рулевое управление можно найти практически на каждом современном автомобиле.Эту систему используют даже внедорожники, пикапы и полуприцепы, а также квадроциклы и UTV. Вы когда-нибудь задумывались, как все это работает, чтобы держать вас в правильном направлении? Кроме того, как узнать, что с рулевым механизмом что-то не так?

Как работает реечное рулевое управление

Эта конкретная система названа в честь типа используемых шестерен. Маленькая шестерня, соединенная с рулевым колесом, входит в зацепление с длинной реечной передачей, соединенной на обоих концах с рулевыми тягами и поворотными кулаками. Когда водитель поворачивает руль, он толкает стойку влево или вправо, тем самым поворачивая колеса влево или вправо. Несмотря на механическое преимущество этой передачи, все они оснащены усилителем, что обеспечивает легкость вождения и уверенность водителя.

На протяжении десятилетий стандартная система гидроусилителя рулевого управления оснащалась гидроусилителем. Гидравлический насос, насос гидроусилителя рулевого управления, использует мощность двигателя для создания гидравлического давления, которое подается через шланги гидроусилителя рулевого управления на рейку. При использовании рулевого управления гидравлическое давление увеличивает входное усилие водителя, облегчая рулевое управление.

За последние 20 лет электроусилитель рулевого управления стал более распространенным явлением, появившись на многих автомобилях, особенно гибридных транспортных средствах, электромобилях и транспортных средствах с функциями помощи рулевого управления, такими как самостоятельная парковка и удержание полосы движения. Вместо гидравлического насоса они используют электродвигатель для увеличения мощности привода.

При выходе из строя зубчатой ​​рейки и шестерни

Есть несколько способов определить неисправность рулевого механизма, например, излишний шум, движение, усилие или утечки.

Когда вы поворачиваете рулевое колесо, и оно кажется более свободным или жестким, чем остальная часть стойки, на рулевом колесе может появиться ровное пятно или выемка. Блуждание может быть связано с этим местом, обычно когда колеса направлены прямо вперед. Обычно это указывает на изношенное место в зубьях рейки, которое потребует замены, например, в случае этой восстановленной рулевой рейки и шестерни с гидроусилителем.

Чрезмерное усилие на рулевом колесе обычно указывает на неисправность усилителя мощности.Чтобы исправить это, проверьте и отрегулируйте уровень жидкости гидроусилителя рулевого управления и проверьте, нет ли ненормальных шумов в насосе гидроусилителя рулевого управления. За исключением проблем с насосом, внутренние утечки могут привести к чрезмерным усилиям при повороте влево или вправо.

Внешние утечки жидкости — еще одна распространенная проблема гидравлических реечных систем рулевого управления. Секция усилителя рулевого механизма довольно мала, но есть несколько уплотнений, удерживающих жидкость внутри системы. К сожалению, эти уплотнения настолько недоступны, что многие магазины просто выбирают установку восстановленного запасного блока при устранении утечек.Кроме того, утечки жидкости могут привести к чрезмерному усилию рулевого управления и повреждению насоса гидроусилителя рулевого управления, что значительно усложняет ремонт.

Выявление других проблем и ложных флагов

Возможно, вы не сможете диагностировать системы рулевого управления с электроусилителем без заводского диагностического прибора. Тем не менее, проверьте наличие очевидных неисправностей, таких как сломанные ботинки или электрические кабели.