Рулевое управление

При помощи рулевого управления осуществляется поворот управляемых колес, и тем самым изменяется направление движения автомобиля.

Рулевое управление состоит из:
1) рулевого механизма;
2) рулевого привода;
3) рулевого усилителя (присутствует не на всех автомобилях).

Рулевое управление представляет собой устройство, от которого во многом зависит безопасность движения автомобиля, потому к нему предъявляются следующие требования:
1) легкость управления;
2) обеспечение хорошей маневренности автомобиля при минимальном радиусе поворота;
3) допускать минимальное боковое скольжение колес при повороте;
4) минимальная передача толчков на рулевое колесо;
5) исключать возможность возникновения автоколебаний управляемых колес;
6) высокая надежность;
7) исключать самопроизвольный поворот управляемых колес.

На большинстве автомобилей управление осуществляется поворотом управляемых колес. Практически на всех двухосных автомобилях управляемыми колесами являются передние колеса. Исключение составляют специальные автотранспортные средства с задними управляемыми колесами. В трехосных автомобилях, которые имеют сближенные оси задней тележки (например КамАЗ), управление также осуществляется передними колесами. В некоторых трехосных автомобилях управляемыми колесами являются колеса крайних осей (передней и задней). Благодаря этому автомобиль становится более маневренным и более проходимым. В таких автомобилях промежуточную ось размещают посередине автомобиля.

Рулевой механизм обеспечивает поворот управляемых колес при небольшом усилии на рулевые колеса, это достигается за счет увеличения передаточного, числа рулевого механизма. Конструкция рулевого механизма включает в себя:
1) рулевую пару (рулевую передачу), которая размещается в картере;
2) рулевой вал;
3) рулевое колесо.
Рулевой вал в зависимости от условий компоновки рулевого механизма может состоять из двух или трех частей, соединенных карданными шарнирами. Рулевое колесо в зависимости от принятого в стране направления движения может находиться справа или слева.

Рулевые механизмы в зависимости от типа рулевой передачи делятся на:
1) шестеренные;
2) червячные;
3) винтовые;
4) кривошипные.

Шестеренные рулевые механизмы выполнены в виде редуктора зубчатых колес или в виде пары из шестерни и рейки. Шестеренные рулевые механизмы, выполненные в виде пары из шестерни и рейки, широко распространены на легковых автомобилях различного класса. Достоинствами такого механизма рулевого управления являются компактность и простота конструкции. Такой механизм целесообразно ставить без усилителя на легковые автомобили малого класса, так как в этом случае толчки со стороны дороги на рулевое колесо в некоторой степени поглощаются за счет трения рейки и металлокерамического упора. На легковых автомобилях более высокого класса необходим усилитель, который и будет поглощать возникающие толчки.
Червячные механизмы широко применяют на легковых, грузовых автомобилях и автобусах. Наибольшее распространение получили червячно-роликовые механизмы.

Винтовые рулевые механизмы бывают двух видов: винторычажные и винтореечные. Винторычажные рулевые механизмы в настоящее время применяются крайне редко, так как этот механизм обладает большим износом деталей, который невозможно компенсировать регулировкой. Винтореечные рулевые механизмы очень широко применяются на грузовых автомобилях различного класса и включают в себя:
1) винт;
2) шариковую гайку-рейку;
3) Сектор, выполненный в качестве единого целого с валом сошки.

На некоторых грузовых автомобилей применяют винтореечные механизмы, в которых зубья нарезаны параллельно оси вала сошки.
Кривошипные рулевые механизмы применяются редко. Они бывают одношиповыми (применялись до середины 40-х годов) и двухшиповыми. Рулевые механизмы кривошипного типа могут быть регулируемыми.

Рулевые механизмы автомобилей должны отвечать требованиям безопасности, поскольку они могут быть причиной серьезных травм водителя при любом столкновении автомобиля с препятствием. При смятии передней части автомобиля рулевой механизм перемещается в сторону водителя. При этом водитель может получить серьезную травму даже при небольшом перемещении рулевого механизма. Поэтому картер рулевого механизма располагают в том месте, где деформация при столкновении будет минимальной. Для придания рулевому управлению травмобезопасных свойств устанавливают рулевое колесо с уплотненной одной уплотненной ступицей или с двумя ступицами, а также специальный энергопоглощающий элемент, что позволяет значительно снизить тяжесть наносимых повреждений при ударе. В некоторых зарубежных конструкциях в качестве дополнительного элемента безопасности выступает энергопоглощающий сильфон. Кроме сильфона в качестве энергопоглощающего элемента может выступать перфорированный трубчатый рулевой вал, который способен сжиматься при ударе, поглощая часть энергии и уменьшая деформации.

Рулевой привод состоит из:
1) рулевой трансмиссии;
2) рычагов и тяг, которые связывают рулевой механизм с рулевой трансмиссией;
3) рулевой усилитель.
В конструкции рулевого привода имеются поперечная и продольная тяги. Поперечная тяга изготавливается из бесшовной стальной трубы, на резьбовые концы которой навертываются наконечники с шаровыми кольцами. Длина поперечной тяги должна быть регулируемой, так как от нее зависит величина схождения колес.

Продольная тяга связывает сошку с поворотным рычагом. Продольная тяга чаще всего применяется при зависимой подвеске. На концах тяги размещаются шаровые шарниры, которые поджимаются жесткими пружинами. За счет таких шарниров и пружин удается немного амортизировать удары, воспринимаемые управляемыми колесами.

Рулевые усилители устанавливают на легковых автомобилях высокого класса, грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, а также на автобусах. При наличии усилителя облегчается управление автомобилем, повышается его маневренность, увеличивается безопасность движения при разрыве шины, поскольку благодаря усилителю автомобиль можно удержать на заданной траектории. Однако при использовании усилителя немного повышается износ шин и ухудшается стабилизация управляемых колес.
Рулевой усилитель состоит из:
1) источника питания;
2) распределительного устройства;
3) исполнительного устройства.

В пневматическом усилителе в качестве источника питания выступает компрессор, в гидравлическом усилителе — гидронасос. Исполнительное устройство усилителя представляет собой пневмо- или гидроцилиндр, создающий необходимые усилия. Пневматические усилители в настоящее время применяются редко.

Рулевое управление автомобиля с реечным механизмом

На переднеприводных автомобилях наиболее часто применяется рулевое управление автомобиля с реечным механизмом. Реечный рулевой механизм располагается в алюминиевом картере. В картере располагается вал-шестерня, который находится в зацеплении с рейкой. Рейка прижимается к шестерне при помощи металлокерамического упора. Благодаря этому обеспечивается беззазорное зацепление шестерни с рейкой по всему ее ходу. Ход рейки с одной стороны ограничивает напрессованное на нее кольцо, а с другой — втулка резинометаллического шарнира тяги. Полость картера защищается от грязи при помощи резинового гофрированного чехла.

Вал рулевого управления соединяется с валом-шестерней посредством упругой муфты. На верхней части вала через демпфер крепится рулевое колесо. Демпфер служит для повышения безопасности.
Рулевой привод включает в себя составные рулевые тяги, которые через шаровые шарниры соединяются с поворотными рычагами стоек. Длину рулевой тяги можно регулировать при помощи регулировочной тяги с внутренней резьбой.

Рулевое управление с механизмом передачи типа «червяк-ролик»

Такое рулевое управление применяется на заднеприводных легковых и грузовых автомобилях. Рулевой привод этого механизма включает в себя:
1) рулевую сошку, а также шарнирно соединенную с ней среднюю и левую боковые тяги;
2) маятниковый рычаг, а также шарнирно соединенную с ним правую боковую тягу;
3) поворотные рычаги.
Ось маятникового рычага вращается во втулках, которые вставлены в кронштейн оси. Кронштейн крепится к правому лонжерону пола кузова. Боковые тяги состоят из двух наконечников, которые соединяются разрезной регулировочной муфтой. Тяги крепятся к рычагам и сошке при помощи однотипных шаровых шарниров. Конструкция однотипного Шарового шарнира включает в себя шаровое кольцо, вкладыш с пружиной и опорную шайбу пружины. Шарнир защищен резиновым вкладышем и в процессе эксплуатации не требует смазки.

Неисправности рулевого управления

Ремонт авто ,

 Прежде чем начать саму статью, стоит рассказать, что отказ механизма рулевого управления может привести к непредвиденным последствиям. Производители уделяют максимум внимания основным элементам автомобиля при создании и производстве, в которые входит и рулевое управление. Но несмотря на все предосторожности производителя, все же любой механизм имеет свой срок службы, и требует постоянного технического обслуживания.

На фото: Механизм рулевой рейки с гидроусилителем рулевого управления в разрезе

Основные поломки рулевого механизма

---

 Как уже упоминалось выше, рулевой механизм — это один из самых надежных узлов, который способен продолжать работу даже при многочисленных мелких поломках. Чаще всего, первые неисправности могут проявиться после пробега в 100 000 — 200 000 км.

 Во первых на рулевой колонке может образоваться коррозия, которая может серьезно повлиять на все узлы механизма. Основная причина возникновения коррозии — это сложные условия эксплуатации с повышенной влажностью. 

На Фото: Пример коррозии рулевой рейки, которая может быть отшлифована

 Однако не редко может проявляться и из-за неквалифицированного ремонта. При этом, коррозия будет проявляться именно под пыльниками механизма. Дело в том, что на некоторых станциях технического обслуживания, вместо заводских металлических хомутов, устанавливают пластиковые, которые неспособны обеспечить необходимую силу затяжки, и пропускают влагу под пыльник. Вследствие чего, мелкая пыль и ржавчина может попадать на различные движущиеся и трущиеся части, нарушая целостность механизмов.

 Кроме этого, начинают изнашиваться «сухари» в рулевых наконечниках и соединительные механизмы на рулевых тягах, что приводит к появлению стука при движении. В таком случае требуется замена рулевых наконечников или рулевых тяг, и тем более в срочном порядке. Также, можно упомянуть про шаровые опоры, которые тоже являются элементами рулевого управления.

 Также, из-за естественных причин, или при эксплуатации автомобиля с имеющимися неисправностями, то вполне вероятен износ шлицевого соединения на рулевой рейке. В таком случае придется производить полную замену механизма. Конечно, сейчас есть множество мастеров, которые могут провести «восстановление». Однако эксплуатация такого устройства — это определенный риск, который ничем не застрахован. 

Полностью разобраная рулевая рейка с гидравлическим усилителем руля

 Стоит упомянуть и то, что чем сложнее механизм, тем больше может быть неисправностей. К примеру на рулевом механизме с гидравлическим усилителем руля могут возникнуть неисправности с гидравлическим насосом, сальниками или трубками высокого давления. Электрические усилители руля могут иметь неисправности в управляющей электронике, датчиках или электропитании, однако большинство неисправностей не поддаются ремонту, поэтому требуется полная замена механизма.

 Как Вы уже поняли, дешевле всего эксплуатация автомобиля без усилителя руля, но ГУР служит довольно долго и особых хлопот не приносит, а вот ЭУР на некоторых моделях может стать настоящей головной болью.

Ремонт рулевой рейки

---

 Стоит напомнить, что выше уже упоминалось о нежелательности ремонта рулевой рейки, если замена рулевых наконечников, тяг или опорных подшипников — это практически регламентные работы, то переборка рулевой рейки сравнима с капитальным ремонтом двигателя или трансмиссии. Поэтому понятно, что восстановление может провести только профессионал своего дела, однако в большинстве случаев — мастера занимающиеся таким ремонтом ими не являются.

 Отметим, что даже производителя рекомендуют проводить полную замену, вместо ремонта, тем более, что новые автомобили среднего и более класса могут иметь очень сложные механизмы с дополнительными элементами.

На Фото: Процесс проточки рулевой рейки на десятые миллиметра Однако можно и рассказать о том, что если износ рейки незначительный, сто на станции технического обслуживания могут ее отшлифовать и полностью восстановить работоспособность, стоимость такого ремонта с полной разборкой и обратной установкой может обойтись раз в 5 дешевле только стоимости нового элемента.

 Также есть мастера которые способны восстановить гидравлический усилитель руля если в нем сильно изношен картер распределителя усилий. В таком случае проводят проточку и гильзовку под необходимый диаметр — такой ремонт тоже имеет место, и обойдется он в несколько раз дешевле полной замены.

Вывод

---

 К сожалению, для описания полного процесса ремонта рулевой рейки необходимо рассматривать каждый автомобиль в отдельности. При этом, для проведения подобного ремонта необходимо наличие специального оборудования. Поэтому все желающие научиться восстанавливать рулевые рейки могут понять, что в домашних условиях — это невозможно с даже нормальным, а не хорошим результатом.

На Фото: Новая рулевая рейка В таком случае, необходимо искать специализирующуюся на подобном виде работ станцию технического обслуживания, или обратиться к официальному дилеру для наилучшего результата.

 А если Ваш автомобиль уже не стоит того, чтобы вкладывать в его ремонт большие суммы, а его техническое состояние не подходит для нормальной продажи, то можно обратиться в специальную фирму занимающуюся автовыкупом, к примеру в эту — http://avtoskup66.ru/

 Автор: Готовчик Дмитрий

Мы в Мы в Комментировать 0

^

^

© 2007-2023.
Сетевое издание «CarsWeek» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 25 апреля 2017 года.
Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС77-69477. Учредитель: Богачков Сергей Григорьевич. Главный редактор: С. Г. Богачков.
Электронная почта редакции: [email protected]. Телефон редакции: +7-915-979-14-25.
Использование материалов сайта разрешается только с установкой активной гиперссылки на CarsWeek.ru. 16+

Как управляются современные автомобили?

Как управляются современные автомобили? | Совет вашего механика

Задайте вопрос, получите ответ как можно скорее!

☰

×

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

Сэкономьте на ремонте автомобилей

Получить предложение

Большинство людей, побывавших в машине, знакомы с рулевым колесом и его назначением. Большинство людей, которые были вне автомобиля, знакомы с передними колесами и тем фактом, что они могут поворачиваться лицом влево или вправо. Немногие люди на самом деле знают, как связаны рулевое колесо и передние колеса, и еще меньше людей знают о точной инженерии, необходимой для того, чтобы современный автомобиль управлялся так предсказуемо и стабильно. Так что же заставляет все это работать?

В современных автомобилях используется система рулевого управления, называемая реечным рулевым управлением.

• Рулевое колесо находится перед сиденьем водителя и отвечает за обратную связь с водителем о том, что делают колеса, а также позволяет водителю контролировать направление вращения колес, поворачивая руль. Они бывают разных форм и размеров, а некоторые включают в себя подушки безопасности и элементы управления другими системами автомобиля.

• Вал, названный соответствующим образом рулевым валом, проходит от рулевого колеса через противопожарный экран автомобиля. Многие новые автомобили имеют рулевые валы, которые разрушаются в случае аварии, предотвращая серьезные травмы водителя.

• На этом этапе в автомобиле с гидравлическим усилителем рулевого управления рулевой вал входит непосредственно в поворотный клапан. Поворотный клапан открывается и закрывается при вращении, чтобы гидравлическая жидкость под давлением помогала рулевому валу вращать ведущую шестерню. Это значительно облегчает управление, особенно на низких скоростях и при остановке.

  • Гидравлический усилитель руля использует гидравлический насос, приводимый в действие ремнем, соединенным с двигателем автомобиля. Насос создает давление гидравлической жидкости, а гидравлические линии проходят от насоса к поворотному клапану в основании рулевого вала. Многие водители предпочитают этот тип рулевого управления с усилителем как из-за его практичности, так и из-за обратной связи с водителем. По этой причине в большинстве спортивных автомобилей на протяжении десятилетий использовалось рулевое управление с гидравлическим усилителем или оно вообще не использовалось. Однако в последнее время достижения в области электроусилителя руля открыли новую эру спортивных автомобилей с электроусилителем руля.

• Если вместо этого автомобиль имеет электродвигатель вдоль рулевого вала, то автомобиль оснащен электроусилителем руля. Эта система обеспечивает большую гибкость в выборе места установки электродвигателя, что делает ее идеальной для модернизации старых автомобилей. Для работы этой системы также не требуется гидравлический насос.

  • Рулевое управление с электроусилителем использует электродвигатель, помогающий вращать рулевой вал или ведущую шестерню напрямую. Датчик вдоль вала рулевого управления определяет, насколько сильно водитель поворачивает рулевое колесо, а иногда также определяет, какое усилие было приложено для поворота рулевого колеса (известное как чувствительность к скорости). Затем компьютер автомобиля обрабатывает эти данные и прикладывает соответствующее усилие к электродвигателю, чтобы помочь водителю управлять автомобилем в мгновение ока.
    Хотя эта система чище и требует меньшего обслуживания, чем гидравлическая система, многие водители говорят, что рулевое управление с электроусилителем кажется слишком оторванным от дороги и может слишком помочь во многих случаях. Однако системы рулевого управления с электроусилителем улучшаются с каждым модельным годом, поэтому эта репутация меняется.

• Если на конце рулевого вала кроме ведущей шестерни ничего нет, то на автомобиле нет гидроусилителя руля. Шестерня находится над рулевой рейкой.

  • Рулевая рейка представляет собой длинный металлический стержень, который проходит параллельно передней оси. Зубья, расположенные по прямой линии вдоль верхней части рейки, идеально совпадают с зубьями ведущей шестерни. Шестерня вращается и перемещает рулевую рейку горизонтально влево и вправо между передними колесами. Этот узел отвечает за преобразование энергии вращения рулевого колеса в движение влево и вправо, полезное для параллельного движения двух колес. Размер ведущей шестерни относительно рулевой рейки определяет, сколько оборотов рулевого колеса требуется, чтобы повернуть автомобиль на определенную величину. Меньшая передача означает более легкое вращение колеса, но больше оборотов, чтобы колеса повернулись полностью.

• На обоих концах рулевой рейки установлены рулевые тяги

  • Стяжки представляют собой длинные тонкие соединительные детали, которые должны быть очень прочными только при нажатии или вытягивании. Сила под другим углом могла легко согнуть стержень.

• Рулевые тяги соединяются с поворотным кулаком с обеих сторон, а поворотные кулаки управляют тандемным поворотом колес влево и вправо.

При работе с системой рулевого управления следует помнить, что это не единственная система в автомобиле, которая должна двигаться точно на скорости. Система подвески также делает довольно много движений, а это означает, что поворачивающемуся автомобилю, движущемуся по ухабистой поверхности, лучше иметь возможность для передних колес двигаться из стороны в сторону и вверх и вниз одновременно. Вот тут-то и появляются шаровые шарниры. Этот сустав выглядит как шаровидный сустав на человеческом скелете. Этот компонент обеспечивает свободное движение, позволяя очень динамичным системам рулевого управления и подвески работать в тандеме.

Техническое обслуживание и другие вопросы

При таком большом количестве движений, требующих управления под большой силой, система рулевого управления может серьезно пострадать. Детали предназначены для того, чтобы выдерживать вес автомобиля, резко поворачивающего на максимальной скорости. Когда что-то в конечном итоге терпит неудачу и идет не так, как надо, это обычно происходит из-за длительного износа. Сильные удары или столкновения также могут более заметно сломать компоненты. Сломанная рулевая тяга может привести к тому, что одно колесо повернется, а другое останется прямо, что является очень плохим сценарием. Изношенный шаровой шарнир может скрипеть и делать рулевое управление немного неуклюжим. Всякий раз, когда возникает проблема, обязательно немедленно проверьте ее, чтобы обеспечить безопасность автомобиля и управляемость.

---

Колеса

Рулевое управление с усилителем

Рулевое управление

рулевые тяги

Заявления, приведенные выше, предназначены только для информационных целей и требуют независимой проверки. Пожалуйста, смотрите наш Условия использования для более подробной информации

Отличные оценки авторемонта.

4.2 Средняя оценка

Часы работы

7:00–21:00

7 дней в неделю

Номер телефона

1 (855) 347-2779

Часы работы телефона

Пн — Пт / 6:00 — 17:00 PST

Сб — Вс / 7:00 — 16:00 PST

Адрес

Мы приедем к вам без дополнительной оплаты

Гарантия

Гарантия 12 месяцев/12 000 миль

Наши сертифицированные выездные механики выполняют более 600 услуг, включая диагностику, тормоза, замену масла, плановые ТО, и приедут к вам со всеми необходимыми запчастями и инструментами.

Получите честное и прозрачное предложение прямо перед бронированием.

Механик со стажем?

Зарабатывайте до

$70/час

Подать заявку

Нужна помощь с вашим автомобилем?

Наши сертифицированные мобильные механики выезжают на дом в более чем 2000 городов США. Быстрые, бесплатные онлайн-расценки на ремонт вашего автомобиля.

ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Статьи по Теме

Как смазать детали рулевого управления и подвески автомобиля

Компоненты рулевого управления и подвески важны для устойчивости автомобиля. Смазывая концы стержней и шаровые шарниры шин, вы обеспечите плавность хода.

Как заменить клапан управления усилителем рулевого управления

Некоторые распространенные признаки неисправности клапана управления усилителем рулевого управления включают утечку жидкости усилителя рулевого управления или запах горящей жидкости усилителя рулевого управления.

Как заменить сальник колеса

Сальники колеса являются частью системы колесных подшипников и защищают эти подшипники от грязи и мусора. Замените колесные уплотнения, если смазка вытекает из подшипников.

Похожие вопросы

Колесный подшипник выходит из строя

Привет. Неисправный ступичный подшипник обычно вызывает рычащий звук, похожий на скрежетание или износ на внутренней или внешней кромке одной или нескольких шин. Чтобы определить это, шина на подозреваемом колесе…

В остановке двигателя виноват режим защиты

Здравствуйте, спасибо за вопрос о вашем Buick Reatta 1991 года. То, что говорит предыдущий владелец, может быть правдой. Чувствительные контакты резистора расположены в цилиндре замка зажигания автомобиля. При вставлении ключа эти…

При повороте руля загорается индикатор Check Engine.

Привет. Когда при повороте рулевого колеса загорается индикатор проверки двигателя, это обычно связано с системой гидроусилителя руля (https://www.yourmechanic.com/services/power-steering-pump-replacement). Возможна проблема с насосом гидроусилителя руля или реечной системой рулевого управления….

Просмотрите другой контент

Смета

Услуги

Техническое обслуживание

Наша команда обслуживания доступна 7 дней в неделю, с понедельника по пятницу с 6:00 до 17:00 по тихоокеанскому времени, с субботы по воскресенье с 7:00 до 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени.

1 (855) 347-2779 · [email protected]

Читать FAQ

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

---

Как работает система управления четырьмя колесами?

Транспортные средства становятся все более технологически сложными, физически большими и невероятно тяжелыми — Я смотрю на тебя, GMC Hummer . Отчасти это связано с повышенными стандартами безопасности в отношении риска опрокидывания, смещенных ударов и необходимости использования высокопрочной стали в конструкции транспортного средства при столкновении, но безопасность — не единственная причина. Существует также множество электрифицированных предложений, которые добавили вес из-за плотных аккумуляторных систем.

Независимо от причины этой тенденции увеличения масштаба, результат один и тот же: дрянное обращение. Вес и размер приводят к ужасающе медленным изменениям направления. На ум приходит старая поговорка о трудности корректировки курса корабля. Однако потребители по-прежнему требуют от своих 6000-фунтовых Rolls-Royce Cullinan управляемости спортивных автомобилей, поэтому рулевое управление четырьмя колесами быстро стало одной из механических опор автомобильного мира.  

The Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее . , Tesla

Термин «управление четырьмя колесами» имеет несколько вариаций, таких как управление всеми колесами и управление задними колесами (как в последнем объявлении Tesla Cybertruck). С таким количеством терминов и даже названий брендов, которые используются там, это может сильно сбить с толку обычного человека, пролистывающего последнюю брошюру Porsche.

Чтобы лучше пролить свет на рулевое управление задними колесами, которое было изобретено в 1893 году, В разделе Guides & Gear журнала The Drive собрано исчерпывающее объяснение систем управления четырьмя колесами, того, как они работают, кто их производит и как они влияют на вашу производительность езды. Давайте покатаемся.

Задний мост Bentley Continental GT. , Bentley

Что такое система управления четырьмя колесами и как она работает?

Управление задними колесами представляет собой механизм, который при повороте рулевого колеса приводит в действие углы задних колес и либо поворачивает их вместе с передними колесами, либо в противоположном направлении, чтобы лучше увеличить скорость транспортного средства на низкой или высокой скорости ловкость.

Через мгновение мы рассмотрим различные типы систем управления задними колесами, но основная предпосылка этих систем заключается в использовании набора гидравлических или электрических приводов для изменения схождения задних колес.

Схождение относится к углу, под которым колесо направлено внутрь или наружу от автомобиля, отсюда и термины «схождение внутрь» и «схождение наружу». Носок также может быть описан как отрицательный и положительный. В большинстве ситуаций схождение относится к передним колесам автомобиля и, в зависимости от того, направлены ли оба колеса внутрь или наружу, оно влияет на устойчивость автомобиля на высоких скоростях (схождение внутрь) или маневренность на низких скоростях (схождение наружу).

При управлении задними колесами система автомобиля изменяет схождение обоих задних колес в тандеме, что означает, что задние колеса движутся вправо или влево синхронно, поэтому они направлены в одном направлении. Это полная противоположность тому, как работает схождение передних колес автомобиля.

Система Acura P-AWS показана в разрезе., Acura

Хотя каждая система уникальна, результирующее движение задних шин при управлении четырьмя колесами абсолютно одинаково для разных систем. Когда водитель поворачивает руль на малой скорости, передние колеса поворачиваются в направлении движения, а задние колеса поворачиваются в противоположном направлении, эффективно уменьшая радиус поворота автомобиля. Это делает маневры на низкой скорости более быстрыми и легкими.

Рулевое управление на более высоких скоростях поворачивает передние и задние колеса в одном направлении для повышения устойчивости на высоких скоростях. В мире производительности это означает, что вы можете иметь длинный, несколько тяжелый автомобиль, такой как Porsche Panamera, не отставать от спортивного автомобиля с более короткой колесной базой, такого как Porsche 911.

Эти системы также улучшают производительность более крупных и тяжелых автомобилей. чем они были бы, если бы вращались только передние колеса. Это видно на таких примерах, как Lamborghini Urus, Bentley Flying Spur и Mercedes-Benz S-класса.

Существуют разные типы рулевого управления четырьмя колесами 

Разные производители предлагают разные решения для управления задними колесами, хотя все они служат одним и тем же целям. Некоторые полагаются только на механические системы, такие как старая система Nissan HICAS (High-Capacity Actively Controlled Steering), в то время как большинство использует электромеханические версии, такие как система динамического управления всеми колесами Audi, система рулевого управления задними колесами Porsche и Active. Системы управления кинематикой (AKC), поставляемые ZF таким производителям, как Ferrari и Cadillac.

Опять же, эти две системы работают практически одинаково, изменяя схождение задних колес внутрь или наружу, но они различаются тем, что их приводит в действие. В механической системе, такой как Nissan HICAS, которая не использовалась в автомобилях Nissan со времен GT-R поколения R34 или в Infiniti со времен G37, для приведения в действие колес использовалась гидравлика, приводимая в действие насосом гидроусилителя рулевого управления. Затем датчики скорости будут использоваться, чтобы определить, в какую сторону повернутся задние колеса и насколько. Похожая система была у Honda Prelude Si 4WS.

Нетипичная область для Roller., Rolls-Royce

Электромеханические системы управления четырьмя колесами теперь гораздо более распространены и более совершенны, чем их более ранние версии. Управляемые электронным блоком управления автомобилем и несколькими датчиками вдоль его трансмиссии, сегодняшние системы рулевого управления четырьмя колесами обеспечивают гораздо более точное расположение колес, углы и возможности, чем их предшественники.

Хотя основной результат один и тот же, производители также различаются по допустимому углу поворота задних колес: от 1 до 15 градусов.

О.Г. Четырехколесные автомобили и как они работали полноприводные спортивные автомобили.

Задний подрамник системы Super HICAS., Nissan

Nissan GT-R HICAS

Хотя система Nissan HICAS известна своим использованием на платформе Skyline GT-R, она не была первой, кто ее получил. Система была впервые продемонстрирована в 1985 году, но ее первое практическое применение было на Skyline GTS 1986 года.

HICAS был разработан в компании Nissan отцом Skyline Шиничиро Сакураи. Главный инженер работал в компании Prince до того, как она была включена в состав Nissan, и принимал активное участие в разработке дикого R380. Он также был известен своим обращением со словами. Это касается его описания того, как он представлял HICAS.

Наганори Ито, человек, которого Сакураи выбрал своим преемником, однажды описал, чего его наставник хотел от системы HICAS:

«Основная философия Skyline — обеспечить надежность и выдающиеся ходовые качества. Идеал — это автомобиль, который абсолютно соответствует намерениям водителя. Это похоже на то, как лошадь и всадник становятся одним целым, когда всадник сидит на спине лошади, а лошадь движется. Лошадь создает толчок, отталкиваясь задними ногами и применяя крутящий момент, чтобы двигаться вперед. Это вполне естественно. Это хороший пример системы заднего привода в автомобилях. Но если вы понаблюдаете за движением лошади повнимательнее, то увидите, что она тоже отталкивается от земли передними ногами, а задними также контролирует направление своего движения. Чтобы воспроизвести это, автомобилям нужны полноприводные системы и системы управления четырьмя колесами. Это функции систем ATTESA и HICAS».

Схема HICAS., Nissan

Nissan поясняет принцип работы HICAS следующим образом:

«В более ранних версиях HICAS для управления задними колесами использовалась гидравлика. Гидравлическая система приводилась в действие насосом гидроусилителя руля и использовала датчики скорости, чтобы определять, насколько и в каком направлении следует поворачивать задние колеса. Более поздние версии, получившие название Super HICAS, перешли на электрический привод задней рулевой рейки, что сделало систему намного легче. Super HICAS использует входные данные от датчика скорости и датчика угла поворота рулевого колеса через компьютер HICAS системы, чтобы определить, насколько быстро вы входите в поворот, и регулирует угол наклона задних колес в соответствии с условиями движения. Рулевое управление задними колесами HICAS и Super HICAS ограничено примерно одним градусом в любом направлении».

В дополнение к Skylines модели Nissan 300ZX, 180SX и 240SX поколения Z32, а также Infiniti M35, M45, Q45 и Q37 также были оснащены HICAS и Super HICAS.

Мятный Prelude Si 4WS., Bring-a-Trailer

Honda Prelude Si 4WS

Prelude Si 4WS — это не совсем то, что можно было бы ожидать от Honda в конце 1980-х. Если подумать, если учесть, что большая часть того периода была произведена Эскобаром неоновым светом, то горячий четырехдверный автомобиль эконом-класса с управлением всеми колесами имеет смысл в мире.

Основная идея системы управления четырьмя колесами Prelude Si 4WS исходила из желания Honda «вывести управляемость и маневренность автомобиля на новый уровень». Honda начала разработку системы 4WS для Prelude в 1977 году, в результате чего была создана система рулевого управления с четырьмя колесами, зависящая от угла поворота. Чисто механическая система управления четырьмя колесами Prelude использовала два рулевых редуктора, один спереди и один сзади, с центральным валом, механически связывающим их.

Как работает Prelude Si 4WS., Honda

Honda прислала оригинальный пресс-релиз Prelude Si 4WS с подробным описанием работы системы.

«Когда водитель поворачивает руль, реечный механизм в переднем рулевом редукторе заставляет рейку двигаться вбок», — говорится в сообщении. «Этот ход рейки управляет передними колесами. В то же время он вращает выходной вал-шестерню через другую рейку и шестерню, расположенную внутри коробки передач. Этот выходной вал-шестерня передает вращение рулевого колеса на задний рулевой редуктор через центральный вал. Упорный стержень внутри заднего рулевого редуктора перемещается в осевом направлении, чтобы управлять задними колесами через рулевые тяги».

То, как это работало по отношению к скорости автомобиля, еще более дико.

«При повороте рулевого колеса менее чем на 140 градусов от прямолинейного положения выходной ход перемещается в одном направлении», — говорится в релизе. «Для углов, превышающих этот, ход и относительное движение сзади постепенно и плавно уменьшаются и в конечном итоге поворачиваются в противоположном направлении. Таким образом, задний рулевой редуктор содержит механизм, который постепенно меняет направление выходного сигнала в зависимости от величины рулевого управления».

Honda добавляет: «Механически, когда руль изначально поворачивается в сторону от прямолинейного положения, задние колеса поворачиваются в том же направлении, что и передние. Но когда усилие рулевого управления увеличивается и руль поворачивается больше, чем на заданную величину, примерно на 240 градусов, задние колеса начинают поворачиваться в противоположном направлении».

Когда Road & Track тестировал Prelude Si 4WS в 1987 году, он фактически превзошел Porsche и Ferrari в тесте на слалом. Система Honda 4WS в Prelude использовалась в следующих двух поколениях, хотя последнее поколение Prelude было вариантом только для Японии и только в моделях Si и SiR.

Период правильный., Mitsubishi

Mitsubishi 3000GT VR-4/GTO

Хотя мы знаем только мощный Mitsubishi 3000GT VR-4 в Соединенных Штатах, его родословная GTO только для Японии может быть прослежена до Galant VR-4 и внедрение системы Mitsubishi Dynamic Four. В отличие от других здесь, Dynamic Four от Mitsubishi не была одиночной системой, она также включала полный привод, управление четырьмя колесами, независимую подвеску четырех колес и АБС на четыре колеса, отсюда и название.

Запущен в 1987, Galant VR-4 стал родоначальником не только 3000GT, но и всемогущего Lancer Evolution. И этот прототип раллийного автомобиля породил не только Dynamic Four, но и Active ECS для полноприводных моделей, первую активную систему подвески на рынке. Mitsubishi увидела в них две противоположные стороны одной медали и назвала зонт Active Footwork System, что является отличным названием для набора систем.

Согласно оригинальному пресс-релизу Galant: «Система Active Footwork System, принятая на этот раз для Galant, является общим названием для Active Four (модели с полным приводом) и Active ECS (модели с приводом на два колеса), которые в основном состоят из из следующих систем подвески, чтобы создать больше места для движения от низких до высоких скоростей и облегчить вождение в эпоху высокой производительности. Это революционно новая система, которая дополнительно улучшает динамические характеристики автомобиля с точки зрения ускорения, прохождения поворотов и торможения за счет увеличения сцепления между каждой шиной и дорожным покрытием».

Что касается системы управления четырьмя колесами, согласно сообщению, это полностью гидравлическая система, чувствительная к скорости автомобиля и усилию на рулевом колесе для дальнейшего улучшения реакции рулевого управления в диапазоне средних и высоких скоростей. Как это работает, гидравлическое давление передается на шарниры продольных рычагов задней подвески до 1,5 градусов, хотя это зависит от усилия на рулевом колесе и скорости автомобиля более 50 км/ч.

Оригинальный пресс-релиз о полноприводном рулевом управлении., Mitsubishi

Три года спустя Mitsubishi представила модель 3000GT (GTO в Японии) с системой Active Footwork System и слоганом «GTO. Создан для того, чтобы водители с любым уровнем подготовки могли наслаждаться его высокими характеристиками — безопасно, с удовольствием и по своему вкусу».

Согласно оригинальному японскому пресс-релизу GTO, система управления четырьмя колесами работала следующим образом: «Гидравлический привод соединен с промежуточным шарниром на конце продольного рычага. Привод регулируется насосом управления задними колесами, соединенным с гидравлическим контуром усилителя передних колес, так что угол поворота задних колес пропорционален усилию управления передними колесами. Угол поворота заднего колеса пропорционален скорости автомобиля, потому что насос рулевого управления заднего колеса подает масло в количествах, соответствующих скорости вращения задних колес».

В сочетании с безнаддувным двигателем V-6 или двигателем V-6 с двойным турбонаддувом в модели 3000GT VR-4 спортивный автомобиль с формулой 2+2 был создан, чтобы конкурировать с Skyline GT-R, Supra и RX-7. , а также с активной аэродинамикой как спереди, так и сзади. Выпуск 3000GT/GTO также пришелся на период «джентльменского соглашения» для японских автомобилей с высокими характеристиками, что означало, что мощность автомобилей с высокими характеристиками была ограничена примерно 276 лошадиными силами, по крайней мере, на бумаге. Однако более точное число для 3000GT VR-4, вероятно, составляло 300-350 лошадиных сил.

Что интересно, хотя некоторые из этих систем были перенесены на недавно названную систему Super All-Wheel Control (S-AWC) для Mitsubishi Lancer Evolution, прямого потомка Galant VR-4, она не перенесла четырехколесная система управления — как и Pajero Evo.

QUADRASTEER TRUCK, BABY!, General Motors

General Motors Quadrasteer

Quadrasteer от General Motors, безусловно, является чудаком в группе, но он заслуживает некоторого внимания как первое применение на полноразмерных пикапах. К несчастью для GM, это продлилось недолго.

Грузовики в США — это большой бизнес. Это может быть преуменьшением десятилетия, но количество исследований и разработок, потраченных на то, чтобы превзойти конкурентов, просто дикое. Все на столе с точки зрения того, что производители могут предложить своим потребителям, чтобы переманить их от других марок и моделей. В 2002 году GM стала одержима идеей, что рулевое управление четырьмя колесами станет следующим большим достижением. Добро пожаловать в Quadrasteer.

В оригинальном выпуске новостей от 2002 года GM заявляет: «Дженерал Моторс стала лидером отрасли, впервые предложив систему управления четырьмя колесами Quadrasteer для полноразмерного грузовика. Инновационная система, делающая вождение грузовика более безопасным, легким и удобным, дебютирует на полноразмерном пикапе GMC Sierra Denali в четвертом квартале 2002 года. Quadrasteer знаменует собой веху в управлении и управлении полноразмерными грузовиками. Это электромеханическая система, которая поворачивает задние колеса Sierra Denali (до 12 градусов) по отношению к передним колесам, что обеспечивает беспрецедентную маневренность на низких скоростях и устойчивость на высоких скоростях».

В отличие от других систем управления четырьмя колесами, систему управления GM можно было выбрать, что позволяло использовать как обычное управление передними колесами, так и управление всеми четырьмя колесами. Наряду с этими режимами GM также включила режим буксировки с управлением четырьмя колесами, каждый из которых приводился в действие набором кнопок на приборной панели. Согласно этому выпуску, «Quadrasteer работает, определяя желаемое рулевое управление с помощью датчика положения рулевого колеса. Эта информация подается на микропроцессор, который определяет соответствующие углы наклона задних колес в зависимости от рулевого управления и скорости автомобиля. Микропроцессор передает свои данные электродвигателю, который на основе алгоритмов приводит в движение заднюю рулевую рейку через планетарную передачу. При обнаружении системного сбоя отказоустойчивые механизмы Quadrasteer возвращаются к управлению двумя колесами».

Несмотря на преимущества полного рулевого управления на полноразмерном грузовике, GM закрыла программу после 2005 года. Только GMC Sierra, Sierra Denali и Yukon, а также Chevrolet Silverado и Suburban могли быть оснащены Quadrasteer, который стоил 5600 долларов при запуске, хотя до того, как программа была свернута, эта сумма была снижена до 1000 долларов.

Производители, которые в настоящее время предлагают управление четырьмя колесами в своих автомобилях

Как вы можете себе представить, учитывая преимущества управления задними колесами в тяжелых автомобилях, большинство производителей предлагают ту или иную форму управления задними колесами. Однако нет двух одинаковых систем, и они не имеют одинакового обозначения.

Чтобы лучше понять системы, вот производители, которые их предлагают, и как они называются.

Cadillac: активное управление задними колесами

GMC: Crab Walk

Lamborghini: управление задними колесами Lamborghini

Mercedes-Benz: управление задними колесами

Acura: P-AWS (прецизионное управление всеми колесами)

0 BMW: Интегральное активное рулевое управление

Rolls-Royce: система управления задними колесами

«Маленькая зеленая капля — это двигатель рулевого управления», — представитель Porsche, Porsche

Lexus: динамическое управление задними колесами

Genesis: Genesis управление задними колесами

Ferrari: виртуальная короткая колесная база

Audi: динамическое управление всеми колесами

Bentley: управление задними колесами Управление осью

Видео

Это одна из тем, которую лучше проиллюстрировать в виде видео, поскольку системы управления задними колесами представляют собой сложные технологические элементы. Вот один из них от нашего друга Джейсона Фенске из Engineering Explained.

Часто задаваемые вопросы о системе управления четырьмя колесами

У вас есть вопросы. У Драйва есть ответы.

В: В чем разница между полным приводом и полным приводом?

A: Полный привод — это когда мощность автомобиля может передаваться на все четыре колеса в той или иной степени. Рулевое управление всеми колесами — это система, которая позволяет вращать четыре колеса вашего автомобиля.

В: Всегда ли включена система управления всеми колесами?

Ответ: Есть. Эти системы повышают устойчивость и маневренность как на низких, так и на высоких скоростях, поэтому они всегда готовы помочь вашему автомобилю работать и работать. Рад.

В: В какой машине впервые была установлена ​​система управления всеми колесами?

A: Самая первая система управления четырьмя колесами была разработана в 1893 году британским инженером Джозефом Диплоком. Он запатентовал первый полный привод, систему управления четырьмя колесами, а также колесо pedrail.

Давайте поговорим: прокомментируйте ниже и обратитесь к руководствам и редакторам Gear

Мы здесь, чтобы быть опытными гидами во всем, что связано с «как». Используйте нас, хвалите нас, кричите на нас. Комментарий ниже, и давайте поговорим. Вы также можете кричать на нас в Twitter или Instagram или связаться со всеми нами здесь: guidesandgear@thedrive.