Что включает в себя механизм управления автомобилем

Управление автомобилем: процесс и схема вождения

Управление автомобилем – это сложный и ответственный процесс, требующий от водителя не только внимания и навыков, но и знания основных принципов и этапов. Схема процесса управления автомобилем включает в себя несколько основных этапов, которые выполняются последовательно и взаимосвязаны между собой.

Первым этапом процесса управления автомобилем является подготовка к движению. Водитель должен проверить техническую исправность автомобиля, убедиться в наличии всех необходимых документов и пристегнуть ремень безопасности. Также важно установить настройки сиденья, зеркал и других элементов управления, чтобы обеспечить комфортное положение и хороший обзор.

После подготовки к движению водитель переходит к включению двигателя и проверке работоспособности всех систем и органов управления. Важно убедиться в правильной работе сцепления, тормозов, рулевого управления, а также в наличии свободного перемещения педалей газа, тормоза и сцепления.

Основной этап процесса управления автомобилем – это непосредственно передвижение по дороге. Водитель должен уметь правильно выбирать скорость движения, регулировать газ, тормозить и поворачивать, соблюдая правила дорожного движения и учитывая дорожные условия. Особое внимание следует уделять обзорности, а также применять сигналы светового и звукового сигналов для обеспечения безопасности движения.

Однако нельзя забывать, что управление автомобилем – это не только выполнение механических действий, но и постоянный анализ ситуации на дороге, принятие решений и предвидение возможных опасностей.

Последний этап процесса управления автомобилем – это остановка и выключение двигателя. Водитель должен своевременно замедлить скорость и выполнить остановку на специально отведенном месте или на дороге, а затем выключить двигатель.

Правильное выполнение всех этапов процесса управления автомобилем является основой безопасности дорожного движения и требует от водителя внимания, навыков и соблюдения правил дорожного движения.

Основные принципы управления автомобилем

Управление автомобилем требует соблюдения ряда основных принципов, чтобы обеспечить безопасность и эффективность движения.

• Правильное положение рук на руле: важно держать руль двумя руками и размещать их на 9-3 или 10-2 часовых позициях. Такое положение рук обеспечивает максимальный контроль над автомобилем и позволяет быстро реагировать на изменения на дороге.
• Правильное положение тела: водитель должен по возможности сидеть прямо, с опорой спины на спинку сиденья. Ноги следует разместить на педалях таким образом, чтобы было возможно разгибать и сжимать колени без напряжения.
• Управление педалями газа и тормоза: практически всегда следует использовать только одну педаль газа или тормоза одновременно. Это помогает избежать ситуации, когда водитель одновременно нажимает на обе педали.
• Безопасное следование: водитель должен поддерживать безопасную дистанцию до впереди идущего автомобиля. Это позволяет реагировать на возможные чрезвычайные ситуации и предотвращает опасные столкновения.
• Соблюдение правил дорожного движения: водитель должен понимать и соблюдать правила дорожного движения, такие как ограничение скорости, запрет на обгон и сигналы светофора. Это помогает обеспечить безопасность всех участников дорожного движения.
• Передвижение по своей полосе: водитель должен оставаться на своей полосе движения и не вылезать на полосу встречного движения или на обочину. Это помогает предотвратить столкновения и организовать плавное движение.

Этапы выполнения маневров и поворотов

Выполнение маневров и поворотов является неотъемлемой частью управления автомобилем. Эти действия требуют от водителя особой внимательности и точности. В процессе выполнения маневров и поворотов можно выделить следующие этапы:

1. Подготовка к маневру или повороту.
2. Выбор точки начала маневра или поворота.
3. Установка автомобиля на нужном расстоянии от начальной точки.
4. Оценка ситуации и принятие решения о безопасном выполнении маневра или поворота.
5. Постепенное и плавное изменение направления движения автомобиля.
6. Следование заданной траектории маневра или поворота.
7. Завершение маневра или поворота и возвращение к нормальному движению.

На каждом из этих этапов водитель должен учитывать множество факторов: наличие других участников дорожного движения, состояние дороги, видимость, соблюдение правил дорожной разметки и другие. Важно отметить, что выполнение маневров и поворотов должно происходить без резких рывков или слишком быстрых движений, чтобы обеспечить безопасность как для себя, так и для других участников дорожного движения.

Основные принципы выполнения маневров и поворотов:

Соблюдение всех этапов выполнения маневров и поворотов, а также принципов безопасного управления автомобилем, позволяет снизить риск возникновения аварий и обеспечить плавное и комфортное движение по дороге.

Важные аспекты соблюдения правил дорожного движения

Соблюдение правил дорожного движения является ключевым аспектом безопасности на дороге. Ведение автомобиля требует дисциплины, внимания и соблюдения установленных правил. Несоблюдение этих правил может привести к серьезным последствиям, как для самого водителя, так и для других участников движения.

Вот несколько важных аспектов, которые необходимо учитывать и соблюдать при управлении автомобилем:

1. Правильная скорость движения: Следует всегда соблюдать установленные скоростные ограничения и приспосабливать скорость движения к условиям дороги, погоде и видимости. Скорость должна быть такой, чтобы можно было в любой момент остановиться безопасно и своевременно.
2. Выдерживание дистанции: Водитель должен всегда оставлять достаточное пространство между своим автомобилем и автомобилем, следующим впереди. Это позволяет иметь достаточное время для реагирования на возможные ситуации на дороге и предотвращение аварий.
3. Соблюдение сигналов светофора: Правильное понимание и послушание сигналов светофора является одним из важных аспектов безопасного движения. Водитель должен быть готов к реакции на световые сигналы, а также уступать дорогу, когда это необходимо.
4. Правильный выбор полосы движения: Водитель должен выбирать правильную полосу движения в соответствии с указателями и требованиями дорожных знаков. Это помогает обеспечить гладкое движение траффика и предотвращает создание опасной ситуации на дороге.
5. Запрещено управление в пьяном виде: Вождение под воздействием алкоголя или наркотических веществ строго запрещено и является преступлением. Водитель должен быть трезвым и в состоянии адекватно реагировать на дорожные ситуации.
6. Использование ремней безопасности: Ремни безопасности являются жизненно важными приспособлениями, которые помогают защитить водителя и пассажиров в случае аварии. Водитель должен всегда удостовериться, что все пассажиры пристегнуты ремнями безопасности.

Соблюдение правил дорожного движения является неотъемлемой частью ответственного вождения. Все водители должны быть готовы следовать этим правилам и участвовать в создании безопасной и гармоничной дорожной среды для всех участников движения.

Техническое обслуживание и контрольные пункты

Техническое обслуживание и контрольные пункты являются важными этапами в управлении автомобилем. Они позволяют поддерживать автомобиль в рабочем состоянии, предотвращать возможные поломки и обеспечивать безопасность во время движения.

Основные мероприятия технического обслуживания включают:

1. Замена моторного масла и фильтра.
2. Проверка и замена воздушного фильтра.
3. Проверка и замена свечей зажигания.
4. Проверка и замена тормозных колодок и дисков.
5. Проверка и замена ремней привода (привод генератора, насосов, компрессора кондиционера, ремней ГРМ).
6. Проверка и замена аккумулятора.
7. Проверка и замена антифриза.
8. Проверка и замена фильтров (топливного, гидравлического, салона).

Контрольные пункты являются частями технического обслуживания и включают следующие элементы:

• Проверка уровня масла в двигателе.
• Проверка уровня тормозной жидкости.
• Проверка уровня охлаждающей жидкости.
• Проверка уровня трансмиссионного масла.
• Проверка уровня гидравлической жидкости.
• Проверка уровня топлива в баке.
• Проверка давления в шинах.
• Проверка работоспособности световых приборов.
• Проверка состояния и работоспособности тормозной системы.
• Проверка работоспособности электрической системы (аккумулятор, генератор, стартер).

Такие контрольные пункты обычно выполняют перед поездкой или каждые несколько тысяч километров пробега. Это помогает обнаруживать возможные проблемы и принимать своевременные меры для их устранения.

Техническое обслуживание и контрольные пункты играют важную роль в обеспечении безопасности и продления срока службы автомобиля. Регулярное обслуживание и проверка технического состояния помогают предотвращать поломки и снижают вероятность возникновения аварийных ситуаций на дороге.

Использование автомобильной техники: применение сцепления, тормозов и руля

В процессе управления автомобилем водитель использует различную технику, включая сцепление, тормоза и руль, чтобы контролировать движение и поведение автомобиля на дороге. Каждая из этих составляющих играет важную роль в обеспечении безопасности и эффективности управления автомобилем.

Сцепление

Сцепление – это система, позволяющая переключать передачи и передавать крутящий момент от двигателя на трансмиссию и далее на колеса автомобиля. Цель использования сцепления – плавное и безопасное переключение передач. Для этого водитель должен правильно выполнять манипуляции с педалью сцепления при переключении передач. Он должен уметь чувствовать точку сцепления, чтобы совершать плавные переключения и избегать перегрева сцепления.

Тормоза

Тормозная система является одной из самых важных систем автомобиля. Водитель может применить тормоза для полной остановки автомобиля или для замедления его скорости. У автомобилей обычно используется две основные системы тормозов – гидравлическая и дисковая тормозная системы. Водитель применяет тормоза с помощью педали тормоза. Важно правильно дозировать торможение, чтобы избежать блокировки колес и потери контроля над автомобилем.

Руль

Рулевое управление позволяет водителю изменять направление движения автомобиля. Водитель использует руль для поворотов, изменения полосы движения и маневрирования на дороге. Рулевое управление осуществляется с помощью рулевого колеса, которое соединяется с передними колесами автомобиля через систему рулевого механизма. Применение руля требует точности и аккуратности со стороны водителя, а также активного участия плечевого и рукового суставов для передвижения руля в нужном направлении.

В итоге, правильное использование сцепления, тормозов и руля является основой безопасного и эффективного управления автомобилем. Водитель должен уметь правильно оценивать обстановку на дороге и применять все эти элементы техники в соответствии с ситуацией и требованиями безопасности.

Безопасное управление автомобилем: дистанция, скорость и поведение на дороге

Безопасность на дороге является одним из наиболее важных аспектов управления автомобилем. Одним из ключевых моментов безопасности является поддержание безопасной дистанции между автомобилями.

Дистанция

Под безопасной дистанцией понимается расстояние между автомобилями, которое позволяет водителю выполнить необходимые маневры безопасно и своевременно. Рекомендуемая дистанция зависит от скорости движения. Например, при скорости до 60 км/ч рекомендуемая дистанция составляет около 3 секунд. При скорости свыше 60 км/ч рекомендуемая дистанция должна увеличиваться до 4-6 секунд.

Для поддержания безопасной дистанции следует использовать следующие принципы:

• Следуйте за другими автомобилями на безопасном расстоянии, оставляя достаточно места для возможных маневров.
• Поддерживайте безопасную дистанцию даже в случаях, когда вас обгоняют или вы обгоняете другой автомобиль.
• При движении в крайней левой или крайней правой полосе также поддерживайте безопасную дистанцию от остальных автомобилей, чтобы избежать непредвиденных ситуаций.

Скорость

Скорость является еще одним важным аспектом безопасного управления автомобилем. Поддержание оптимальной скорости позволяет водителю лучше контролировать автомобиль и своевременно реагировать на возникающие опасности.

Следующие принципы помогут в поддержании безопасной скорости:

• Соблюдайте скоростной режим, установленный на дороге. В зависимости от условий и ограничений, скорость может меняться.
• При движении по городским улицам и в населенных пунктах придерживайтесь указанных скоростных ограничений.
• Учитывайте дорожные условия, погоду и видимость, выбирая оптимальную скорость для текущих условий.

Поведение на дороге

Важным аспектом безопасного управления автомобилем является правильное поведение на дороге. Водителю необходимо соблюдать правила дорожного движения, быть внимательным и вежливым к другим участникам движения.

Ниже перечислены некоторые принципы правильного поведения на дороге:

• Уступайте дорогу пешеходам на пешеходных переходах и при въезде/выезде из жилых зон.
• Не перекрывайте дорогу другим участникам движения, если у вас нет преимущества.
• Сигнализируйте о своих намерениях при поворотах и смене полосы движения.
• Поддерживайте порядок на дороге, не создавайте опасные ситуации или препятствия для других водителей.

Соблюдение данных принципов безопасности позволит создать более безопасную и комфортную среду на дороге для всех участников движения. Будьте внимательны и соблюдайте правила, чтобы предотвратить возможные ДТП и обеспечить безопасное управление автомобилем.

Механизмы управления автомобилем

Механизмы управления автомобиля — это механизмы, которые предназначены обеспечивать движение автомобиля в нужном направлении, и его замедление или остановку в случае необходимости. К механизмам управления относятся рулевое управление и тормозная система автомобиля.

Р улевое управление автомобиля — это совокупность механизмов, служащих, для поворота управляемых колес, обеспечивает движение автомобиля в заданном направлении. Передачу усилия поворота рулевого колеса к управляемым колесам обеспечивает рулевой привод. Для облегчения управления автомобилем применяют усилители руля, которые делают поворот руля легким и комфортным.

Устройство рулевого управления:

1 — поперечная тяга; 2 — нижний рычаг; 3 — поворотная цапфа; 4 — верхний рычаг; 5 — продольная тяга; 6 — сошка рулевого привода; 7 — рулевая передача; 8 — рулевой вал; 9 — рулевое колесо.

Принцип работы рулевого управления

Каждое управляемое колесо установлено на поворотном кулаке, соединенном с передней осью посредством шкворня, который неподвижно крепится в передней оси. При вращении водителем рулевого колеса усилие передается посредством тяг и рычагов на поворотные кулаки, которые поворачиваются на определенный угол (задает водитель), изменяя направление движения автомобиля.

Механизмы управления, устройство

Рулевое управление состоит из следующих механизмов :

1. Рулевой механизм — замедляющая передача, преобразовывающая вращение вала рулевого колеса во вращение вала сошки. Этот механизм увеличивает прикладываемое к рулевому колесу усилие водителя и облегчает его работу.
2. Рулевой привод — система тяг и рычагов, осуществляющая в совокупности с рулевым механизмом поворот автомобиля.
3. Усилитель рулевого привода (не на всех автомобилях) — применяется для уменьшения усилий, необходимых для поворота рулевого колеса.

Устройство рулевого управления

1 – Рулевое колесо; 2 – корпус подшипников вала; 3 — подшипник; 4 – вал колеса рулевого управления; 5 – карданный вал рулевого управления; 6 – тяга рулевой трапеции; 7 — наконечник; 8 — шайба; 9 – палец шарнирный; 10 – крестовина карданного вала; 11 – вилка скользящая; 12 – наконечник цилиндра; 13 – кольцо уплотнительное; 14 – гайка наконечника; 15 — цилиндр; 16 –поршень со штоком; 17 – кольцо уплотнительное; 18 – кольцо опорное; 19 — манжета; 20 – кольцо нажимное; 21 — гайка; 22 – муфта защитная; 23 – тяга рулевой трапеции; 24 — масленка; 25 – наконечник штока; 26 – кольцо стопорное; 27 — заглушка; 28 – пружина; 29 – обойма пружины; 30 – кольцо уплотнительное; 31 – вкладыш верхний; 32 – палец шаровый; 33 – вкладыш нижний; 34 — накладка; 35 – муфта защитная; 36 – рычаг поворотного кулака; 37 – корпус поворотного кулака.

Устройство рулевого привода:

1 – корпус золотника; 2 – кольцо уплотнительное; 3 – кольцо плунжеров подвижное; 4 — манжета; 5 – картер рулевого механизма; 6 — сектор; 7 – пробка заливного отверстия; 8 — червяк; 9 – боковая крышка картера; 10 — крышка; 11 – пробка сливного отверстия; 12 – втулка распорная; 13 – игольчатый подшипник; 14 – сошка рулевого управления; 15 – тяга сошки рулевого управления; 16 – вал рулевого механизма; 17 — золотник; 18 — пружина; 19 — плунжер; 20 – крышка корпуса золотника.

Бак масляный. 1 – Корпус бачка; 2 — фильтр; 3 – корпус фильтра; 4 – клапан перепускной; 5 — крышка; 6 — сапун; 7 – пробка заливной горловины; 8 — кольцо; 9 – шланг всасывающий.

Насос усилительного механизма. 1 – крышка насоса; 2 — статор; 3 — ротор; 4 — корпус; 5 – игольчатый подшипник; 6 — проставка; 7 — шкив; 8 — валик; 9 — коллектор; 10 – диск распределительный.

Принципиальная схема. 1 – трубопроводы високого давления; 2 – механизм рулевой; 3 – насос усилительного механизма; 4 – шланг сливной; 5 – бак масляный; 6 – шланг всасывающий; 7 – шланг нагнетательный; 8 – механизм усилительный; 9 – шланги.

Рулевое управление автомобиля КамАЗ

1 — корпус клапана управления гидроусилителем; 2 — радиатор; 3 — карданный вал; 4 — рулевая колонка; 5 — трубопровод низкого давления; 6 — трубопровод высокого давления; 7— бачок гидросистемы; 8— насос гидроусилителя; 9 — сошка; 10 — продольная тяга; 11 — рулевой механизм с гидроусилителем; 12 — корпус углового редуктора.

Механизм рулевого управления автомобиля КамАЗ :

1 — реактивный плунжер; 2— корпус клапана управления; 3 — ведущее зубчатое колесо; 4 — ведомое зубчатое колесо; 5, 22 и 29— стопорные кольца; 6 — втулка; 7 и 31 — упорные колы к», 8 — уплотнительное кольцо; 9 и 15 — бинты; 10 — перепускной клапан; 11 и 28 — крышки; 12 — картер; 13 — поршень-рейка; 14 — пробка; 16 и 20— гайки; 17 — желоб; 18 — шарик; 19 — сектор; 21 — стопорная шайба; 23 — корпус; 24 — упорный подшипник; 25 — плунжер; 26 — золотник; 27— регулировочный винт; 30— регулировочная шайба; 32— зубчатый сектор вала сошки.

Рулевое управление автомобиля ЗИЛ;

1 — насос гидроусилителя; 2 — бачок насоса; 3 — шланг низкого давления; 4 — шланг высокого давления; 5 колонка; 6 — контактное устройство сигнала; 7 — переключатель указателей поворота; 8 карданный шарнир; 9 — карданный вал; 10 — рулевой механизм; 11 — сошка.

Рулевое управление автомобиля МАЗ-5335:

1 — продольная рулевая тяга; 2— гидроусилитель рулевого привода; 3 — сошка; 4 — рулевой механизм; 5— карданный шарнир привода рулевого управления; 6 — рулевой вал; 7— рулевое колесо; 8 — поперечная рулевая тяга; 9— левый рычаг поперечной рулевой тяги; 10 — поворотный рычаг.

Устройство и работа гидроусилителя и электроусилителя руля

Устройство и работа гидроусилителя и электроусилителя руля

Прошло много времени прежде, чем появилась альтернатива для уменьшения усилия на руле, и достигалось это за счет увеличения передаточного числа привода и диаметра банки. В этой статье мы разберем устройство и работу гидроусилителя (ГУР) и электроусилителя (ЭУР) руля. Рассмотрим принцип работы гидроусилителя и электроусилителя руля рулевого механизма автомобиля.

Разновидности и типы рулевых механизмов

Прежде, чем говорить об усилителях руля, давайте немного внимания уделим рулевому механизму. Одним из первоклассников рулевых механизмов стал рулевой механизм типа «червяк–ролик», работа которого основана на использовании шестеренчатой червяной пары, но данный тип механизма, можно сказать, уже остался в прошлом.

Широкое распространение получил реечный тип рулевого механизма, еще его называют «шестерня–рейка». Реечный рулевой механизм в основном используется на переднеприводных автомобилях с подвеской типа МакФерсон. Рулевой механизм типа «шестерня–рейка» обеспечивает удобное, легкое и точное управление автомобилем.

Преимущества и недостатки рулевого усилителя

Основное преимущество усилителя руля – уменьшение требуемого усилия при повороте рулевого колеса (особенно в процессе парковки, когда необходимо совершать большое количество оборотов). Вторым, но не менее важным преимуществом усилителя руля является важное свойство, обеспечивающее смягчение и ослабление ударов передаваемых от неровностей дороги к рулевому колесу. Представьте, как бы вам мешала вибрация на руле при управлении автомобилем.

Важной особенностью усилителя руля является его сбалансированная работа, которая должна обеспечить своевременную передачу усилия от рулевого механизма к рулевому колесу, и в то же время оставить необходимое реактивное усилие на руле, которое позволяет водителю чувствовать автомобиль во время движения.

Для достижения оптимальной работы усилителя руля необходимо обеспечить информативность рулевого привода, в тоже время, сохранив не тугое, удобное вращение рулевого колеса. На правильную работу усилителя руля влияют следующие факторы: производительность насоса, углы установки колес, геометрия и параметры передней и задней подвесок, характеристики и состояние шин, жесткость кузова.

Большинство производителей выбирают комфорт, жертвуя при этом информативностью рулевого механизма. Это объясняется использованием автомобиля в обыденных целях. Но, если вы заядлый автолюбитель, с определенными требованиями к управляемости, любите быструю и экстремальную езду, следует задуматься над этим вопросом более серьезно, правильно расставив приоритеты.

«При движении автомобиля на маленькой скорости руль должен поворачиваться легко, а при высокой скорости рулевое колесо должно быть упругим и информативным».

Для выполнения этой задачи используется специальное устройство – электрогидравлический модулятор давления, который при увеличении скорости получает сигнал, сформированный управляющим блоком, затем по этому сигналу ограничивает давление в рабочем контуре, что ограничивает влияние гидроусилителя на управление автомобилем.

Устройство и работа электроусилителя руля — ЭУР

В электроусилителе на торсионе стоит датчик, который передает сигнал на электронику, после чего ток требуемой силы и полярности подается на обмотку электромотора, который приводит в действие рулевой механизм через червячную передачу. Характеристика усилителя может изменяться в зависимости от сигналов датчика скорости.

Преимущества электроусилителя руля:

• Работа усилителя не зависит от оборотов двигателя;
• Лучшая информативность (усилитель руля выбирает режимы работы в зависимости от скорости автомобиля);
• Работа усилителя руля не зависит от температуры;
• Электроусилитель более экономичный, по сравнению с гидроусилителем;
• Повышенная надежность по сравнению с гидроусилителем (ведь исключается подтекание рабочих жидкостей);
• Неприхотливое обслуживание ;
• выше симметричность руля.

Электроусилитель руля потребляет энергию только при вращении рулевого колеса, что делает его более экономичным и эффективным. КПД электродвигателя выше, чем КПД гидравлического насоса.

Устройство и работа гидроусилителя руля — ГУР

Современные гидроусилители интегрируются в рулевой механизм своим исполнительным механизмом. А в качестве рабочей жидкости применяют трансмиссионное масло ATF .

На рисунке представлен реечный рулевой механизм с гидроусилителем. Расположение поршня гидроусилителя зависит от крепления тяг. Если тяги крепятся по бокам, поршень размещен посередине корпуса. Поршень может располагаться сбоку, если тяги крепятся к центральной части.

Насос гидроусилителя располагается на силовом агрегате и приводится в действие от ремня коленчатого вала. Насос ГУР предназначен для создания давления масла в системе и его циркуляции (простым языком для перекачивания масла из бачка в распределитель), с давлением от 50 до 10 атм.

Распределитель предназначен для распределения рабочей жидкости по системе (т.е. дозировано улучшает поворот управляемых колес в зависимости от усилия на руле). Распределители бывают роторные и осевые, которые отличаются движением золотника.

Осевой золотник — если золотник распределителя движется поступательно.

Роторный золотник – если золотник осуществляет вращательное движение.

В этом случае используют специальное мониторинговое устройство — торсион, который встраивается в разрез рулевого вала.

Гидроцилиндр – элемент гидроусилителя, который приводит в действие поршень со штоком, повышая давления масла в системе.

Соединительные шланги – предназначены для хода рабочей жидкости по системе.

Рабочая жидкость — масло, с помощью которого обеспечивается передача усилия к гидроцилиндру от насоса.

Бачок. Емкость с фильтром для хранения и очистки рабочей жидкости.

Как работает торсион

Если автомобиль движется прямо, никаких усилий к рулевому колесу прикладывать не надо, поэтому торсион не закручен, дозирующие каналы распределителя перекрыты, масло течет в бачок. Когда же автомобиль поворачивает, возникает сопротивление, сопротивление передается и торсион закручивается еще сильнее, пропорционально прикладываемому усилию к рулевому колесу. Золотник открывает дозирующие каналы, и масло начинает поступать в исполнительное устройство. Если рулевое колесо повернуто до упора, открываются предохранительные клапана, давление масла сбрасывается.

Принцип работы гидроусилителя

При повороте руля, происходит перемещение золотника. Переместившись, он перекрывает сливную магистраль и в одну из полостей цилиндра под давлением подается рабочая жидкость. В это же время поршень и шток под воздействием на них давления жидкости поворачивают колеса и корпус распределителя в сторону движения золотника. Корпус распределителя настигает золотник лишь тогда, когда тот прекращает свое движение. После этого поворот считается выполненным. После поворота (руль устанавливается в прямолинейное положение) и золотник возвращается в нейтральное положение и открывается магистраль для слива жидкости.

Рулевой механизм Active Steering с переменным передаточным отношением

Можно ли изменять передаточное отношение усилия на руле? Этот вопрос особенно актуален при движении автомобиля на высокой скорости, когда не требуется лишняя острота рулевого управления. Ведь небольшие изменения положения руля могут повлиять на движение автомобиля, что непременно заставит водителя волноваться. Чего не скажешь о парковке автомобиля, здесь все наоборот, хочется не крутить руль туда-сюда на большие углы.

Тут на помощь устанавливается рейка с переменным профилем: в нулевой зоне зубья треугольные, а ближе к краям — трапецеидальной формы. Шестерня входит с ними в зацепление с разным плечом, что помогает изменить передаточное отношение.

На некоторых современных автомобилях устанавливается система активного управления автомобилем — Active Steering. Она позволяет изменять передаточные отношения рулевого механизма, в зависимости от режима движения, как раз в тех случаях, что мы описывали выше (ситуация на большой скорости и ситуация с парковкой).

Устройство электроусилителя руля (ЭУР)

Электроусилитель руля (ЭУР)

ЭУР это усилители рулевого управления, которые работают с помощью электричества. Усилитель включает в себя торсион и датчик. Датчик служит для того, чтобы подавать ток на обмотку электромотора. Электромотор передает крутящий момент, используя червячную передачу.

Устройство ЭУР

1 — рулевая колонка; 2 — электронный усилитель; 3 — промежуточный вал; 4 — рулевой механизм типа рейка; 5 — устройство с торсионом; 6 — блок управления ЭУР; 7 — электронный привод, который включает в себя механизм типа винт—шарик—рейка.

Основные преимущества работы ЭУР:

— работа ЭУР не зависит от количества оборотов двигателя автомобиля,
— возможность саморегулировки
— на работу ЭУР не влияет температура окружающей среды
— экономичность:

1) усилитель руля (ЭУР) выступает как потребитель энергии только во время вращения рулевого колеса.

2) высокий КПД электродвигателя.

Высокая надежность работы ЭУР обеспечивается: отсутствием шлангов и ремней, не используются прокладок и и сальники. А самое главное нет потребности в дополнительных жидкостях. В отличие от гидроусилителей рулевого управления ЭУР не требует доливки рабочей жидкости и ее замены.

Устройство насоса гидроусилителя

Устройство насоса гидроусилителя

Устройство рулевого управления

и тормозной системы автомобиля

Насос гидроусилителя должен быть высокопроизводительным, чтобы уже при невысокой частоте вращения коленчатого вала двигателя обеспечивать повороты рулевого колеса с требуемой быстротой. Насос имеет клиноременный привод от шкива коленчатого вала. Шкив насоса закреплен на наружном конце вала, установленного на игольчатом и шариковом подшипниках. На валу насоса на шлицах посажен ротор, в пазы которого свободно вставлены лопасти. К корпусу насоса шпильками и болтами вместе с распределительным диском и крышкой прикреплен статор.

Работа насоса гидроусилителя

При вращении ротора лопасти, перемешаясь в его пазах, постоянно плотно прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием центробежных сил и давления жидкости. Жидкость из корпуса попадает в пространство между лопастями и вытесняется ими в полость нагнетания. За один оборот ротора дважды происходит забор и нагнетание жидкости. Из полости нагнетания через отверстия распределительного диска, калиброванное отверстие и канал в крышке насоса жидкость поступает в нагнетательный шланг (трубопровод) гидроусилителя.
На верхней части корпуса насоса укреплен бачок для жидкости (масло), закрытый крышкой, в которой установлен сапун, поддерживающий давление внешней среды внутри бачка. Масло, заливаемое в бачок, проходит через сетчатый фильтр. В магистрали слива масла имеется также сетчатый фильтр и перепускной клапан, который срабатывает в случае засорения фильтра. В крышке насоса установлен перепускной клапан, имеющий отверстия для соединения с полостью нагнетания насоса.
При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя разность давлений на торцах перепускного клапана возрастает, так как с увеличением подачи масла в систему гидроусилителя повышается разность давлений в полости нагнетания насоса и в магистрали нагнетания. При чрезмерном увеличении подачи масла в систему гидроусилителя перепускной клапан перемещается вправо, сжимая пружину, и сообщает полость нагнетания с бачком.

Рулевой привод и рулевые тяги автомобиля

Для уменьшения уровня шума при работе насоса и снижения износа его деталей при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя масло, проходя перепускной клапан, принудительно направляется обратно в полость корпуса насоса и в канал всасывания. Для этого имеется коллектор, внутренний канал которого соединен с полостью бачка.
Внутри перепускного канала есть седло с установленным в нем предохранительным клапаном, который открывается при достижении давления масла 6,5—7 МПа и перепускает его из нагнетательного канала в бачок.
На грузовых автомобилях особо большой грузоподъемности, движение которых без усилителя рулевого привода невозможно, обычно применяют дополнительный, аварийный привод насоса от электродвигателя. Он автоматически включается при аварийной остановке двигателя автомобиля.
Техническое состояние механизма рулевого управления оказывает существенное влияние на безопасность движения автомобиля, поэтому правильной эксплуатацией механизма рулевого управления и своевременному регулированию необходимо уделять самое серьезное внимание. Не допускается, к примеру, эксплуатация автомобиля, если свободный ход рулевого колеса превышает 25° В этом случае эксплуатация автомобиля затруднена и износ деталей механизма рулевого управления значителен.
Для повышения надежности и упрощения обслуживания элементов механизма рулевого управления конструкция привода предусматривает частичное или даже полное отсутствие регулировок шарнирных узлов рулевого привода. Детали механизма рулевого управления изготовляются с большой точностью и подвергаются термообработке.

Устройство насоса гидроусилителя рулевого привода автомобиля ЗИЛ:

1 и 13 — перепускные клапаны; 2 и 20 — сетчатые фильтры; 3 — корпус насоса; 4 — шарикоподшипник; 5 — уплотнительная муфта; 6 — вал насоса; 7 — игольчатый подшипник; 8 — статор; 9 — ротор; 10 — распределительный диск; 11 — калиброванное отверстие; 12 — крышка насоса; 14 — седло предохранительного клапана; 15 — пружина; 16 — предохранительный клапан; 17 — коллектор; 18 — бачок; 19 — резиновая прокладка; 21 — сапун; 22 — крышка бачка; 23 — шайба; 24 — гайка-барашек; 25 — резиновое кольцо; 26 — шкив; 27— лопасть.

Конструкция гидроусилителя

Конструкция гидроусилителя

Устройство насоса гидроусилителя

рулевого привода автомобиля ЗИЛ

Если на управляемые колеса приходится большая нагрузка (грузовые автомобили большой и средней грузоподъемности и автобусы), то управление автомобилем затрудняется необходимостью приложения к рулевом)’ колесу значительного усилия. В тех случаях, когда работа водителя не может быть облегчена увеличением передаточного числа механизма рулевого управления, конструкция предусматривает применение усилителей. Усилители руля увеличивают маневренность автомобиля, повышают безопасность движения, так как позволяют сохранить управляемость автомобилем даже в случае разрыва шины на одном из передних колес, уменьшают усилие, затрачиваемое водителем при повороте управляемых колес, и смягчают толчки, передающиеся на рулевое колесо при движении автомобиля по неровной дороге. При применении усилителя несколько ухудшается стабилизация управляемых колес и больше изнашивается шина (из-за высокой его чувствительности).

Усилители бывают электрические усилители, пневматические и гидравлические. Электрические усилители показывают хорошие результаты, но в настоящее время только выходят из стадии лабораторных исследований и разработок, а пневматические оказались неприемлемыми ввиду большой упругой податливости рабочего тела — воздуха, приводившей к запаздыванию срабатывания усилителя и возникновению в рулевом управлении недопустимых колебательных процессов. Поэтому в настоящее время широко применяют гидравлические усилители. Гидравлический усилитель может быть встроенным в механизм рулевого управления и отдельным.
В общем случае гидравлический усилитель состоит из источника энергии (гидронасоса), распределителя, исполнительного устройства (силового цилиндра).

Требования, предъявляемые к конструкции гидроусилителя :

• должны обеспечивать следящее действие как по силе, так и по перемещению рулевого колеса (сила перемещения рулевого колеса должна быть пропорциональна силе сопротивления повороту и углу поворота управляемых колес);
• в случае выхода из строя усилителя — управление автомобилем не должно нарушаться;
• минимальное время срабатывания;
• минимальное препятствие стабилизации управляемых колес;
• усилитель не должен включаться от толчков дороги.

По месту установки элементов усилителя различают четыре типа конструкций.

Типы конструкций усилителей рулевого привода

Первый тип — элементы расположены близко к рулевому колесу — высокая чувствительность, минимальная длина трубопроводов, компактность (автомобили марок «ЗИЛ», «КамАЗ»).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

Второй тип — силовой цилиндр и распределитель далеко от механизма рулевого управления, который установлен автономно — чувствительность ухудшается, большая длина трубопроводов (автомобили марок «МАЗ», «КрАЗ»).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ — РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Третий тип — автономное расположение всех элементов — чувствительность хуже, большая длина трубопроводов, но удобна в обслуживании (автомобиль ГАЗ).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ -РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Четвертый тип — механизм рулевого управления соединен с распределителем — чувствительность хорошая, большая длина трубопроводов (автомобиль Урал-4320).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ/РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

Устройство рулевого управления

и тормозной системы автомобиля

Встроенный гидроусилитель автомобиля ЗИЛ. Корпус распределителя крепится к промежуточной крышке картера механизма рулевого управления. Золотник распределителя крепится между упорными шариковыми подшипниками на винте. Золотник представляет собой цилиндр с двумя проточками. Упорные шарикоподшипники стянуты гайкой с подложенной под нее конической пружиной шайбой, обращенной вогнутой стороной к шарикоподшипнику. Длина золотника больше отверстия для него в корпусе распределителя, вследствие чего золотник и винт могут перемещаться в осевом направлении примерно на 1 мм в каждую сторону от среднего положения. Шесть реактивных пружин с реактивными плунжерами с каждой стороны. Пружины стремятся удержать золотник в среднем (нейтральном) положении. Если возникающая при вращении винта осевая сила больше силы предварительного сжатия реактивных пружин, то винт и золотник смещаются вправо или влево (на 1 мм) в зависимости от направления вращения винта, сообщая одну из полостей картера (силового цилиндра) механизма рулевого управления с магистралью высокого давления, а другую со сливным каналом. Масло под давлением (в современных усилителях используется давление 7—15 МПа) воздействует на тот или другой торец поршня рейки, создавая дополнительное усилие, способствующее повороту вправо или влево управляемых колес. При среднем (нейтральном) положении золотника жидкость из наcoca, заполнив обе полости силового цилиндра, вытекает через золотник в бачок гидронасоса.
При повороте вправо винт, выкручиваясь из поршня-рейки, вследствие сопротивления, возникающего при повороте колес, стремится сдвинуться в осевом направлении. Как только сдвигающая сила будет больше силы предварительно сжатых пружин реактивных плунжеров, золотник переместится вправо, соединяя магистраль высокого давления с полостью вправо от поршня, а полость слева от поршня со сливным каналом. Поршень-рейка перемещается под действием усилий, возникающих при выкручивании винта и от давления жидкости.
В случае поворота колес автомобиля влево золотник под аналогичным воздействием перемещается также влево, соединяя полость слева от поршня с магистралью высокого давления, а полость справа от поршня со сливным каналом.
Увеличение сопротивления повороту колес, оказываемое дорогой, вызывает повышение давления в рабочей полости картера и под реактивными плунжерами. Чем больше сопротивление повороту колес, тем с большей силой золотник стремится вернуться в среднее положение. Одновременно с этим возрастает и усилие на рулевом колесе, благодаря чему у водителя возникает «чувство дороги».

Работа гидроусилителя рулевого привода автомобиля ЗИЛ-4331:

a — нейтральное положение; б — перемещение золотника вправо; в — перемещение золотника влево; 1 и 7 — перепускные клапаны; 2 — сапун; 3 и 4 — сетчатые фильтры; 5 — коллектор; 6 — насос; 8 — предохранительный клапан; 9 и 10 — демпфирующие отверстия; 11 — калиброванное отверстие; 12 — шариковый клапан; 13 — реактивный плунжер; 14 — золотник; 15 — винт механизма рулевого управления; 16 — вал сошки; 17 — картер механизма рулевого управления.

Устройство рулевого привода,

шарнирные соединения

Если водитель перестает поворачивать рулевое колесо, то прекращается и поворот управляемых колес, так как винт перестает вращаться и поступающая в картер механизма рулевого управления жидкость перемешает поршень-рейку с винтом и золотником в исходное среднее положение, при котором прекращается действие жидкости на поршень-рейку.
В работе гидроусилителей автомобилей марок «ЗИЛ» и «КамАЗ» много общего, но конструкция гидроусилителя автомобилей марки «КамАЗ» имеет некоторые особенности. Распределитель расположен впереди углового редуктора. В центральном отверстии распределителя размещен золотник, вокруг которого в трех сквозных отверстиях расположено по два цилиндра с центрирующей пружиной между ними, а в трех глухих отверстиях расположено по одному плунжеру с пружиной. Наличие трех плунжеров в глухих отверстиях объясняется следующим. Жидкость, находящаяся в корпусе углового редуктора, действует на три торца реактивных плунжеров, находящихся в сквозных отверстиях, а также на кромку сечения винта по месту его уплотнения, а в полости слева под передней крышкой действуют лишь на торцы трех плунжеров. Чтобы обеспечить одинаковое реактивное усилие на рулевом колесе от давления жидкости при повороте как направо, так и налево со стороны углового редуктора расположены три дополнительных плунжера, общая площадь которых равна площади кромки сечения винта.
В одном из плунжеров встроен обратный клапан, который при отказе гидросистемы соединяет между собой магистрали высокого и низкого давления, обеспечивая работу рулевого управления без усилителя. Предохранительный клапан соединяет магистрали нагнетания и слива при давлении жидкости свыше 8 МПа, предохраняя насос от перегрева, а детали от перегрузок. Размещение предохранительного клапана в отдельной бобышке облегчает его регулировку и ремонт.
Отдельный гидроусилитель автомобиля МАЗ. Распределитель крепится к корпусу шаровых шарниров и силового цилиндра. Внутри корпуса распределителя имеются три кольцевых канавки: две крайние соединены между собой каналом и с магистралью нагнетания, средняя сообщает магистраль слива с бачком насоса. Две кольцевые канавки золотника соединяются каналами (Одна — с левой, другая — с правой стороны) с реактивными камерами, представляющими собой замкнутую полость. Шаровые пальцы сошки и продольной рулевой тяги закреплены в корпусе шаровых шарниров. Этот корпус фланцем скреплен с корпусом золотника. Шаровые пальцы зажаты пружинами между сферическими сухарями пробкой и регулировочной гайкой. Сухари удерживаются от вращения штифтами, а шаровые пальцы в сухарях могут поворачиваться в некоторых пределах. Внутри корпуса шаровых шарниров в осевом направлении может перемещаться стакан с закрепленным в нем шаровым пальцем сошки. Со стаканом перемещается и золотник, жестко соединенный с ним болтами. На корпус шаровых шарниров навернут силовой цилиндр, в котором помещен поршень со штоком. С одной стороны полость цилиндра закрыта пробкой, а с другой — крышкой. На конце штока имеется головка для его крепления в кронштейне рамы. Полости цилиндра, разделенные поршнем, соединены трубопроводами с каналами в корпусе распределителя, выходящими в полость между кольцевыми проточками.

Конструкция гидроусилителя автомобиля МАЗ

1 — гидроцилиндр; 2 — шток; 3 — нагнетательный трубопровод; 4 — поршень; 5, 31 и 32 — пробки; 6— корпус шаровых шарниров; 7 — регулировочная гайка зазора шарового шарнира продольной тяги; 8 — толкатель; 9 — шаровой палец продольной рулевой тяги; 10 — шаровой палец сошки; 11 — сливной трубопровод; 12 — крышка; 13 — корпус распределителя; 14 — фланец; 15 и 17 — трубопроводы; 16 — хомут крепления уплотнителя; 18 — масленка; 19— сухарь; 20 — стопорный винт; 21 — крышка гидроцилиндра; 22— винт; 23— внутренняя шайба крепления чехла; 24 — головка штока; 25 — шплинт; 26 — штуцер сливного трубопровода; 27— штуцер нагнетательного трубопровода; 28 — держатель шлангов; 29 — регулировочная пробка зазора шарового шарнира сошки; 30 — золотник; 33 — стяжной болт; 34 — соединительный канал; 35 —стакан; 36 — обратный клапан.

Жидкость, подаваемая насосом по магистрали нагнетания в распределитель, заполняет две крайние кольцевые полости и в прямолинейном движении автомобиля, проходя между кромками золотника в центральную кольцевую полость, по трубопроводу возвращается в бачок насоса.
При повороте рулевого колеса шаровой палец сошки перемещает золотник в сторону от нейтрального (среднего) положения. Вследствие этого крайняя и центральная кольцевые полости разъединяются буртиком золотника и жидкость насосом подается в одну из полостей силового цилиндра, а из другой сливается в бачок. Под действием давления жидкости силовой цилиндр перемещает шаровой палец продольной рулевой тяги и весь золотниковый механизм. Через каналы в золотнике жидкость под давлением всегда передается в реактивные камеры, поэтому золотник стремится вернуться в нейтральное положение.

Работа гидроусилителя рулевого привода автомобиля МАЗ

а — нейтральное положение; б — поворот колес в левую сторону; в — поворот колес в правую сторону; 1 — реактивная камера; 2 — золотник; 3 — соединительный канал; 4 — корпус распределителя; 5 — маслопровод к поршневой полости гидроцилиндра; б — маслопровод к над поршневой полости гидроцилиндра; 7— поршень; 8 — гидроцилиндр; 9— шток поршня; 10 — продольная рулевая тяга; 11 — шаровой палец продольной тяги; 12 — шаровой палец сошки; 13 — линия для слива масла; 14 — нагнетательная линия; 15 — обратный клапан; 16 — рулевое колесо; 17 — бак; 18 — насос; 19 — гидроусилитель; 20— сошка; А и Б — полости; В — центральная кольцевая полость; Г — нагнетательная полость.

Как только прекратится поворот рулевого колеса, золотник остановится, а корпус распределителя, продолжая двигаться под действием гидроцилиндра, установит золотник в нейтральное положение. Поворот управляемых колес автомобиля прекратится, так как жидкость начнет сливаться в бачок.
При увеличении сопротивления повороту колес автомобиля возрастает давление жидкости как в рабочей полости цилиндра, так и в реактивных камерах распределителя. При повышении давления золотник стремится вернуться в нейтральное положение. Поэтому водитель должен приложить к рулевому колесу большее усилие, что помогает обеспечить «чувство дороги» так же, как и при управлении автомобилем без усилителя. В корпусе распределителя установлен обратный клапан, перепускающий жидкость из одной полости гидроцилиндра в другую при неработающем гидроусилителе, что позволяет управлять автомобилем при неработающем двигателе (буксирование автомобиля). Следует отметить, что допускается лишь кратковременное управление автомобилем при неработающем усилителе, так как при этом на рулевом колесе, а следовательно, и во всех деталях механизма рулевого управления нагрузки могут быть значительные.

Режим работы и отдыха водителей автомобилей

1. Настоящий документ устанавливает особенности режима рабочего времени и времени отдыха, условий труда водителей автомобилей, управление которыми входит в их трудовые обязанности, и водителей автомобилей, являющихся индивидуальными предпринимателями и осуществляющих управление автомобилем самостоятельно (далее — водители), за исключением водителей, осуществляющих перевозки на служебных легковых автомобилях при обслуживании органов государственной власти и органов местного самоуправления, водителей, занятых на международных перевозках, водителей осуществляющих перевозки в пределах границ территории предприятия, не выезжающих на дороги общего пользования, водителей легковых автомобилей ведомственной охраны, водителей пожарных и аварийно-спасательных автомобилей включая автомобили, предназначенные для оказания медицинской помощи гражданам, в том числе автомобилей, задействованных в ликвидации последствий либо предупреждении чрезвычайных ситуаций, водителей автомобилей органов, осуществляющих оперативно-розыскную деятельность, водителей-военнослужащих при исполнении ими обязанностей военной службы.

2. Настоящие Особенности обязательны для исполнения юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями, зарегистрированными на территории Российской Федерации, являющимися работодателями (далее — работодатели) и на основании пункта 1 статьи 20 Федерального закона от 10 декабря 1995 г. № 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения» обязательны для соблюдения индивидуальными предпринимателями, не являющимися работодателями.

3. В случаях, предусмотренных настоящими Особенностями, при принятии локальных нормативных актов работодателя, содержащих нормы трудового права (далее — локальный нормативный акт работодателя), утверждении графиков сменности, учитывается мнение представительного органа работников (при наличии такого представительного органа), а в случаях, предусмотренных коллективным договором и (или) соглашениями, принятие локального нормативного акта работодателя осуществляется по согласованию с представительным органом работников.

4. В случае введения работодателем сменной работы в соответствии со статьей 103 Трудового кодекса Российской Федерации, графики сменности составляются с учетом настоящих Особенностей.

5. Нормальная продолжительность рабочего времени водителя не может превышать 40 часов в неделю.

В случаях, когда по условиям работы не может быть соблюдена установленная ежедневная или еженедельная продолжительность рабочего времени, водителям устанавливается суммированный учет рабочего времени с продолжительностью учетного периода один месяц.

Продолжительность учетного периода может быть увеличена до трех месяцев по согласованию с выборным органом первичной профсоюзной организации, а при ее отсутствии — с иным представительным органом работников.

Суммированный учет рабочего времени вводится работодателем с учетом мнения представительного органа работников.

6. При суммированном учете рабочего времени продолжительность ежедневной работы (смены) водителей не может превышать 10 часов. Увеличение этого времени, но не более чем на 2 часа, допускается при условии соблюдения требований, предусмотренных пунктами 10-12 настоящих Особенностей, в целях завершения перевозки и (или) следования к месту стоянки.

Водителям, осуществляющим перевозки для учреждений здравоохранения, организаций коммунальных служб, телеграфной, телефонной и почтовой связи, вещателей общероссийских обязательных общедоступных телеканалов и радиоканалов, оператора связи, осуществляющего эфирную цифровую наземную трансляцию общероссийских обязательных общедоступных телеканалов и радиоканалов, аварийных служб, перевозки на служебных легковых автомобилях при обслуживании руководителей организаций, перевозки на инкассаторских автомобилях, перевозки на легковых такси, а также водителям, работающим в составе вахтовых бригад при вахтовом методе организации работ, продолжительность ежедневной работы (смены) может быть увеличена работодателем до 12 часов.

Водителям, работающим на маршрутах регулярных перевозок пассажиров и багажа в городском и пригородном сообщении, продолжительность ежедневной работы (смены) может быть увеличена работодателем до 12 часов по согласованию с представительным органом работников.

7. С согласия водителей рабочий день (смена) может быть разделен на части. Разделение рабочего дня (смены) производится на основании локального нормативного акта работодателя, принятого с учетом мнения выборного органа первичной профсоюзной организации.

Перерыв между частями рабочего дня (смены) устанавливается не позже, чем через пять часов после начала работы.

При разделении рабочего дня (смены) на части суммарное время перерывов между частями рабочего дня (смены) не может превышать:

• для водителей, осуществляющих регулярные перевозки пассажиров и багажа в городском и пригородном сообщении — 3 часа;
• для остальных водителей — 5 часов.

Перерыв между частями рабочего дня (смены) предоставляется в местах, обеспечивающих возможность использования водителем времени отдыха по своему усмотрению.

Время перерыва между частями рабочего дня (смены) в рабочее время не включается.

8. В порядке, предусмотренном статьей 101 Трудового кодекса Российской Федерации, для водителей легковых автомобилей (кроме легковых такси), а также для водителей автомобилей, занятых на геологоразведочных, топографо-геодезических и изыскательских работах в полевых условиях, может устанавливаться ненормированный рабочий день.

Решение об установлении ненормированного рабочего дня принимается работодателем с учетом мнения представительного органа работников.

Количество и продолжительность рабочих смен при ненормированном рабочем дне устанавливаются исходя из нормальной продолжительности рабочей недели, а дни еженедельного непрерывного отдыха (далее — еженедельный отдых) предоставляются на общих основаниях.

9. Рабочее время водителя включает:

• время управления автомобилем;
• время специальных перерывов для отдыха от управления автомобилем (далее — специальный перерыв);
• время работы, не связанной с управлением автомобилем.

10. Время управления автомобилем в течение периода времени, не превышающего 24 часов, после завершения ежедневного (междусменного) отдыха или еженедельного отдыха и началом следующего ежедневного (междусменного) отдыха или еженедельного отдыха (далее — ежедневный период), не должно превышать 9 часов. Допускается увеличение этого времени до 10 часов, но не более двух раз в течение календарной недели.

11. При достижении времени управления автомобилем, предусмотренного пунктом 10 настоящих Особенностей, водитель вправе увеличить это время, но не более чем на 2 часа, в целях завершения перевозки и (или) следования к месту стоянки.

Работодателю запрещается устанавливать для водителей время управления, с учетом отступлений, изложенных в настоящем пункте настоящих Особенностей.

12. Время управления автомобилем в течение одной календарной недели не должно превышать 56 часов, в течение любых двух последовательных календарных недель — 90 часов.

13. Не позднее 4 часов 30 минут времени управления автомобилем, после окончания времени отдыха или специального перерыва, за исключением случаев, предусмотренных пунктом 14 настоящих Особенностей, водитель обязан сделать специальный перерыв продолжительностью не менее 45 минут, если не наступает время отдыха или перерыва (пункт 16 настоящих Особенностей), продолжительность которых превышает продолжительность специального перерыва.

Специальный перерыв может быть разделен на несколько частей, первая из которых должна составлять не менее 15 минут, а последняя — не менее 30 минут, а при осуществлении регулярных перевозок пассажиров и багажа в городском и пригородном сообщении каждая из частей должна составлять не менее 10 минут.

14. Превышение времени управления автомобилем, указанного в пункте 13 настоящих Особенностей, допускается, но не более чем на 1 час, в целях следования автомобиля к месту ближайшей стоянки для отдыха или к конечному месту назначения.

15. Рабочее время водителя, не связанное с управлением автомобилем, включает в себя:

а) подготовительно-заключительное время для выполнения работ перед выездом на линию и после возвращения с линии, а при междугородных перевозках — для выполнения работ в пункте оборота или в пути (в месте стоянки) перед началом и после окончания смены;

б) время проведения предсменных, предрейсовых и послесменных, послерейсовых медицинских осмотров водителя, а также время следования от рабочего места до места проведения медицинского осмотра и обратно;

в) время стоянки в ожидании погрузочно-разгрузочных работ, в ожидании посадки и высадки пассажиров, при оказании технической помощи;

г) время простоев не по вине водителя;

время проведения работ по устранению возникших неисправностей автомобиля, выполняемых водителем самостоятельно;

д) иное время, предусмотренное законодательством Российской Федерации, трудовым договором, заключенным с водителем, и (или) коллективным договором или локальным нормативным актом работодателя, принятым с учетом мнения представительного органа работников.

Состав и продолжительность времени, указанного в подпунктах «а» и «б» настоящего пункта, устанавливается работодателем с учетом мнения представительного органа работников.

16. Время отдыха и перерывов (за исключением специальных перерывов) водителей включает:

• перерыв для отдыха и питания, предоставляемые в течение рабочего дня (смены);
• ежедневный (междусменный) непрерывный отдых (далее — ежедневный отдых);
• еженедельный отдых.

Время отдыха и перерывов водителей также может включать время перерыва между частями рабочего дня (смены), требования к которому установлены в соответствии с пунктом 7 настоящих Особенностей.

17. Время перерыва для отдыха и питания должно быть продолжительностью не менее 30 минут и не более двух часов, и предоставляться водителям, как правило, в середине рабочего дня (смены).

При установленной графиком сменности продолжительности ежедневной работы (смены) более 8 часов водителю могут предоставляться два перерыва для отдыха и питания общей продолжительностью не более 2 часов и не менее 30 минут.

Время предоставления перерыва для отдыха и питания и его продолжительность (общая продолжительность перерывов) устанавливаются в соответствии с правилами внутреннего трудового распорядка.

18. Продолжительность ежедневного отдыха вместе со временем перерыва для отдыха и питания в течение ежедневного периода должна быть не менее двойной продолжительности времени работы в предшествующий отдыху рабочий день (смену).

При суммированном учете рабочего времени продолжительность ежедневного отдыха должна быть не менее 11 часов, которые должны быть использованы до завершения ежедневного периода.

• сокращение этого времени до не менее 9 часов, но не более трех раз в течение периода между завершением одного еженедельного отдыха и началом следующего;
• разделение ежедневного отдыха на две и более части, первая из которых имеет продолжительность не менее 3 часов, а последняя не менее 9 часов.

Водители, работающие в составе группы водителей (далее — экипаж), обязаны одновременно и полностью использовать ежедневный отдых не менее 9 часов до завершения ежедневного периода, который для экипажа допускается увеличить до 30 часов.

Время, в течение которого водитель находится во время движения автомобиля в составе экипажа и не управляет автомобилем, в рабочее время не включается. За указанное время, выплачивается дополнительное вознаграждение, размер которого определяется коллективным договором или локальным нормативным актом работодателя, принятым с учетом мнения представительного органа работников.

Любой ежедневный отдых может быть замещен еженедельным отдыхом.

Допускается прерывать ежедневный отдых не более двух раз в целях осуществления заезда (выезда) на паром или железнодорожный подвижной состав. При этом общая продолжительность такого перерыва (перерывов) не должна превышать одного часа, время ежедневного отдыха должно суммарно составлять не менее 11 часов.

19. Еженедельный отдых должен составлять не менее 45 часов. Этот отдых должен начинаться не позднее шестого ежедневного периода, наступающего с момента завершения предыдущего еженедельного отдыха.

Допускается сокращение еженедельного отдыха до значения не менее 24 часов, не более одного раза в течение любых двух последовательных календарных недель. Разница времени, на которое сокращен еженедельный отдых, в полном объеме должна быть использована водителем на отдых от управления автомобилем в течение трех подряд календарных недель после окончания календарной недели, в которой еженедельный отдых был сокращен. Этот период отдыха должен быть присоединен к ежедневному отдыху, продолжительностью не менее 9 часов, или очередному еженедельному отдыху.

В случае работы экипажа допускается сокращение еженедельного отдыха до значения не менее 24 часов в каждую календарную неделю при соблюдении условий компенсации отдыха, предусмотренных настоящим пунктом.

Лекция 39. Назначение и типы рулевого управления. Рулевой механизм

Рулевым управлением называется совокупность устройств, осу­ществляющих поворот управляемых колес автомобиля.

Рулевое управление служит для изменения и поддержания на­правления движения автомобиля. Оно в значительной степени обеспечивает безопасность движения автомобиля

Просмотр содержимого документа
«Лекция 39. Назначение и типы рулевого управления. Рулевой механизм»

Раздел IV. МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 39. Назначение и типы рулевого управления.

Рулевой механизм

1. Назначение и типы

Рулевым управлением называется совокупность устройств, осу­ществляющих поворот управляемых колес автомобиля.

Рулевое управление служит для изменения и поддержания на­правления движения автомобиля. Оно в значительной степени обеспечивает безопасность движения автомобиля.

На автомобилях изменение направления движения осуществ­ляется поворотом передних колес различными типами рулевых управлений (рис.1).

Применение левого или правого рулевого управления зависит от принятого в той или иной стране направления движения транс­порта. Левое рулевое управление применяется в автомобилях боль­шинства стран, где принято правостороннее движение транспор­та (Россия, США и др.), а правое рулевое управление — в странах с левосторонним движением транспорта (Япония, Великобрита­ния). При этом рулевое колесо, установленное с левой или пра­вой стороны автомобиля, обеспечивает лучшую видимость при разъезде с транспортом, движущимся навстречу.

Применение рулевого управления различной конструкции (без усилителя или с усилителем) зависит от типа и назначения авто­мобиля. Рулевые управления без усилителя обычно устанавлива­ются на легковых автомобилях особо малого и малого классов и грузовых малой грузоподъемности. Рулевые управления с усили­телем применяются на всех остальных автомобилях. При этом зна­чительно облегчается их управление, улучшается маневренность и повышается безопасность движения, — при разрыве шины ав­томобиль можно удержать на заданной траектории движения. Конструкция рулевого управления во многом зависит от типа подвески передних колес автомобиля.

При независимой подвеске передних управляемых колес, которая применяется на всех легко­вых автомобилях, в рулевое управление без усилителя входят (рис.2, а) рулевое колесо 1, рулевой вал 2, рулевая передача (механизм) 3, рулевая сошка 7, средняя рулевая тяга 8, маятни­ковый рычаг 9, боковые рулевые тяги 6 и 10, рычаги 5 и 11 пово­ротных цапф. При вращении рулевого колеса 1 усилие от него на поворот­ные цапфы 4 и 12 передних колес передается через вал 2, рулевую передачу 3, сошку 7, среднюю 8 и боковые тяги 6 и 10, рычаги 5 и 71. В результате осуществляется поворот управляемых колес ав­томобиля.

При зависимой подвеске передних колес (рис. 2, б) рулевое управление без усилителя включает в себя рулевое колесо 1, ру­левой вал 2, рулевую передачу 3, рулевую сошку 7, продольную рулевую тягу 13, поворотный рычаг 14, рычаги 5 и 11 поворотных цапф и поперечную рулевую тягу 15. При вращении рулевого ко­леса 1 вместе с ним вращается вал 2. Усилие от пала через рулевую передачу 3 передается на сошку 7, которая через продольную тягу 13 перемещает рычаг 14 с поворотной цапфой к левого коле­са. Одновременно через рычаги 5 и 11и поперечную тягу 15 пово­рачивается цапфа 12 правого колеса. Так производится поворот передних управляемых колес автомобиля.

Травмобезопасное рулевое управление

На легковых автомобилях находят широкое применение трав-мобезопасиые рулевые управления.

Травмобезопасное рулевое управление является одним из кон­структивных мероприятий, обеспечивающих пассивную безопас­ность автомобиля — свойство уменьшать тяжесть последствий до­рожно-транспортных происшествий. Рулевой механизм рулевого управления может нанести серьезную травму водителю при лобо­вом столкновении с препятствием при смятии передней части автомобиля, когда весь рулевой механизм перемещается в сторо­ну водителя.

Водитель также может получить травму от рулевого колеса или рулевого вала при резком перемещении вперед вследствие лобо­вого столкновения, когда при слабом натяжении ремней безопас­ности перемещение составляет 300. 400 мм. Для уменьшения тя­жести травм, получаемых водителями при лобовых столкновени­ях, которые составляют более 50 % всех дорожно-транспортных происшествий, применяют различные конструкции травмобез-опасных рулевых механизмов. С этой целью кроме рулевого колеса с утопленной ступицей и двумя спицами, позволяющими значи­тельно снизить тяжесть наносимых травм при ударе, в рулевом механизме устанавливают специальное энергопоглощающее уст­ройство, а рулевой вал часто выполняют составным. Все это обес­печивает незначительное перемещение рулевого вала внутрь ку­зова автомобиля при лобовых столкновениях с препятствиями, автомобилями и другими транспортными средствами.

На рис.3, а представлен рулевой механизм легкового автомо­биля, рулевой вал которого состоит из трех частей, соединенных карданными шарнирами 2, а роль энергопоглощающего устрой­ства выполняет специальное крепление рулевого вала к кузову автомобиля. При лобовом столкновении, когда передняя часть автомобиля деформируется, рулевой вал складывается и незначи­тельно перемещается в салон кузова автомобиля. При этом крон­штейн 1 крепления рулевого вала деформируется и поглощает часть энергии удара.

Рулевой механизм с энергопоглощающим устройством силь-фонного типа показан на рис.3, б. Рулевое колесо соединено с рулевым валом металлическим гофрированным цилиндром 3, ко­торый при столкновении деформируется, частично поглощает энергию удара и обеспечивает небольшое перемещение рулевого вала в сторону водителя.

На рис. 3, в представлен рулевой механизм, у которого верх­няя часть рулевого вала выполнена в виде перфорированной тру­бы 4. Показаны также последовательный процесс и максимальная деформация верхней части рулевого вала, которая весьма значи­тельна.

В травмобезопасных рулевых управлениях легковых автомоби­лей применяются и другие энергопоглощающие устройства, ко­торые соединяют составные рулевые валы. К ним относятся рези­новые муфты специальной конструкции, а также устройства типа «японский фонарик», который выполнен в виде нескольких про­дольных пластин, приваренных к концам соединяемых частей ру­левого вала. При столкновениях резиновая муфта разрушается, а соединительные пластины деформируются и уменьшают переме­щение рулевого вала внутрь салона кузова.

Рулевое управление автомобиля состоит из двух частей: руле­вого механизма и рулевого привода. В рулевой механизм входят рулевое колесо, рулевой вал и рулевая передача, которая опреде­ляет тип рулевого механизма. В рулевой привод входят рулевая со­шка, рулевые тяги, рычаги (маятниковый и поворотных цапф), а также рулевой усилитель, устанавливаемый на ряде автомобилей. При этом рулевые тяги и рычаги поворотных цапф образуют ру­левую трапецию, которая определяет тип рулевого привода.

Рулевой механизм

Рулевым называется механизм, преобразующий вращение ру­левого колеса в поступательное перемещение рулевого привода, вызывающее поворот управляемых колес.

Рулевой механизм служит для увеличения усилия водителя, прилагаемого к рулевому колесу, и передачи его к рулевому при­воду. Увеличивать усилие водителя необходимо для облегчения управления автомобилем. Увеличение усилия, прилагаемого к ру­левому колесу, происходит за счет передаточного числа рулевого механизма.

Передаточным числом рулевого механизма называется отно­шение угла поворота рулевого колеса к углу поворота вала руле­вой сошки. Передаточное число рулевого механизма зависит от типа автомобиля и составляет 15. 20 у легковых автомобилей и 20. 25 у грузовых автомобилей и автобусов. Такие передаточные числа за один-два полных оборота рулевого колеса обеспечивают поворот управляемых колес автомобилей на максимальные углы, равные 35. 45°. На автомобилях применяются различные типы рулевых меха­низмов (рис. 4).

Червячные рулевые механизмы, применяются на легковых, грузо­вых автомобилях и автобусах. Наибольшее распространение име­ют червячно-роликовые рулевые механизмы (рис.5, а), состоя­щие из червяка и ролика. Червяк 1 имеет форму глобоида: его диаметр в средней части меньше, чем по концам. Такая форма обеспечивает надежное зацепление червяка с роликом 3 при по­вороте рулевого колеса на большие углы. Ролики могут быть двух-или трехгребневыми. Двухгребневые ролики применяются в руле­вых механизмах легковых автомобилей, а трехгребневые — грузо­вых автомобилей и автобусов.

При вращении червяка 1, закрепленного на рулевом валу 2, момент от червяка передается ролику 3, который установлен на подшипнике на оси, размещенной в пазу вала 4 рулевой сошки. При этом благодаря глобоидной форме червяка обеспечивается надежное зацепление его с роликом при повороте рулевого коле­са на большие углы.

Червячно-роликовые рулевые механизмы имеют небольшие габаритные размеры, надежны в работе и просты в обслужива­нии. Их КПД достаточно высокий и составляет 0,85 при передаче усилий от рулевого колеса на управляемые колеса и 0,7 — от управляемых колес к рулевому колесу. Поэтому усилия водителя, затрачиваемые на преодоление трения в рулевом механизме,
невелики.

Меньшее распространение получили червячно-секторные рулевые механизмы, и применяются они только на грузовых автомобилях. Эти механизмы состоят из цилиндрического червяка и бокового сектора со спиральными зубьями. Они имеют небольшое давление на зубья при передаче больших усилий и небольшой износ. Однако их КПД низок и равен 0,7 и 0,55 соответственно при передаче усилия от рулевого колеса и обратно.

Винтовые рулевые механизмы используются на тяжелых грузовых автомобилях. Наибольшее применение получили винтореечные рулевые механизмы.

Винтореечный рулевой механизм (рис.5, 6) включает в себя ; винт 5, шариковую гайку-рейку 6 и сектор 8, изготовленный вместе с валом 9 рулевой сошки.

В винтореечном механизме вращение винта 5 преобразуется в поступательное перемещение гайки 6, на которой нарезана рей­ка, находящаяся в зацеплении с зубчатым сектором 8 вала рулевой сошки. Для уменьшения трения и повышения износостойкости соединение винта с гайкой осуществляется через шарики 7.

КПД винтореечного механизма почти одинаков в обоих на­правлениях, достаточно высок и находится в пределах 0,8. 0,85. , Поэтому при винтореечном рулевом механизме применяют гидроусилитель руля, который воспринимает толчки и удары, передаваемые на рулевое колесо от неровностей дороги.

Винторымажные рулевые механизмы в настоящее время при­меняются редко, так как имеют низкий КПД и значительный износ, который невозможно компенсировать регулировкой.

Зубчатые рулевые механизмы применяются в основном па лег­ковых автомобилях малого и среднего классов. При этом шестеренные рулевые механизмы, включающие цилиндрические или: конические шестерни, используются редко. Наибольшее приме­нение получили реечные рулевые механизмы.

Реечный рулевой механизм (рис.5, в) состоит из шестерни 10 и рейки 11. Вращение шестерни 10, закрепленной на рулевом валу, вызывает перемещение рейки 11, которая выполняет роль попе­речной рулевой тяги.

Реечные рулевые механизмы просты по конструкции, компак­тны и имеют наименьшую стоимость по сравнению с рулевыми механизмами других типов. Их КПД очень высок, приблизительно одинаков в обоих направлениях и равен 0,9. 0,95.

Из-за большой величины обратного КПД реечные рулевые механизмы без усилителя устанавливают на легковых автомоби­лях особо малого и малого классов, так как только в этом случае они способны поглощать толчки и удары, которые передаются от дорожных неровностей на рулевое колесо.

На легковых автомобилях более высокого класса с реечным рулевым механизмом применяют гидроусилитель руля, поглоща­ющий толчки и удары со стороны дороги.

4. Рулевой привод

Рулевым приводом называется система тяг и рычагов, осуще­ствляющая связь управляемых колес автомобиля с рулевым меха­низмом.

Рулевой привод служит для передачи усилия от рулевого меха­низма к управляемым колесам и обеспечения правильного пово­рота колес.

На автомобилях применяются различные типы рулевых приво­дов (рис.6).

Основной частью рулевого привода является рулевая трапеция.

Рулевой называется трапеция (см. рис.2), образованная попе­речными рулевыми тягами, рычагами поворотных цапф и осью управляемых колес. Основанием трапеции является ось колес, вер­шиной — поперечные тяги б, 8 и 10, а боковыми сторонами — рычаги 5 и 11 поворотных цапф. Рулевая трапеция служит для по­ворота управляемых колес на разные углы.

Внутреннее колесо (по отношению к центру поворота автомо­биля) поворачивается на больший угол, чем наружное колесо. Это необходимо, чтобы при повороте автомобиля колеса катились без бокового скольжения и с наименьшим сопротивлением. В против­ном случае ухудшится управляемость автомобиля, возрастут рас­ход топлива и износ шин.

Рулевая трапеция может быть передней или задней. Передней называется рулевая трапеция, которая располагается перед осью передних управляемых колес (см. рис.2, а). Задней называется рулевая трапеция, которая располагается за осью передних управ­ляемых колес (см. рис.2, б).

Применение на автомобилях рулевого привода с передней или задней рулевой трапецией зависит от компоновки автомобиля и его рулевого управления. При этом рулевой привод может быть с неразрезной или разрезной рулевой трапецией. Использование рулевого привода с неразрезной или разрезной трапецией зави­сит от подвески передних управляемых колес автомобиля.

Неразрезной называется рулевая трапеция, имеющая сплош­ную поперечную рулевую тягу, соединяющую управляемые коле­са (см. рис.2, б). Неразрезная рулевая трапеция применяется при зависимой подвеске передних управляемых колес на грузовых ав­томобилях и автобусах.

Разрезной называется рулевая трапеция, которая имеет много­звенную поперечную рулевую тягу, соединяющую управляемые колеса (см. рис.2, а). Разрезная рулевая трапеция используется при независимой подвеске управляемых колес на легковых авто­мобилях.

5. Рулевые усилители

Рулевым усилителем называется механизм, создающий под давлением жидкости или сжатого воздуха дополнительное усилие на рулевой привод, необходимое для поворота управляемых ко­лес автомобиля.

Усилитель служит для облегчения управления автомобилем, повышения его маневренности и безопасности движения. Он так­же смягчает толчки и удары дорожных неровностей, передавае­мых от управляемых колес на рулевое колесо.

Усилитель значительно облегчает работу водителя. При его на­личии водитель прикладывает к рулевому колесу усилие в 2 — 3 раза меньшее, чем без усилителя, когда, например, для поворота гру­зовых автомобилей средней и большой грузоподъемности и авто­бусов требуется усилие до 400 Н и более. Это весьма существенно, так как из всей затрачиваемой водителем энергии на управление автомобилем до 50% приходится на рулевое управление.

Маневренность автомобиля с рулевым усилителем повышается вследствие быстроты и точности его действия.

Безопасность движения повышается потому, что в случае рез­кого понижения давления воздуха в шине переднего управляемо­го колеса (при проколе или разрыве шины) при наличии усили­теля водитель в состоянии удержать рулевое колесо в руках и со­хранить направление движения автомобиля.

Однако наличие усилителя приводит к усложнению конструк­ции рулевого управления и повышению стоимости, к увеличе­нию износа шин, более сильному нагружению деталей рулевого привода и ухудшению стабилизации управляемых колес автомо­биля. Кроме того, наличие усилителя на автомобиле требует адап­тации водителя.

Рулевые усилители применяют на легковых автомобилях, гру­зовых автомобилях средней и большой грузоподъемности и на ав­тобусах. При этом получили распространение гидравлические и пневматические усилители. Принцип действия этих усилителей аналогичен, но в них используется различное рабочее вещество: в гидравлических — масло (турбинное, веретенное), а в пневма­тических — сжатый воздух пневматической тормозной системы автомобиля.

Гидравлические усилители имеют наибольшее применение. Так, из всех автомобилей с усилителями 90 % оборудованы гидравли­ческими усилителями. Они очень компактны, имеют малое время срабатывания (0,2. 2,4 с) и работают при давлении 6. 10 МПа. Однако требуют тщательного ухода и особо надежных уплотне­ний, так как течь жидкости приводит к выходу их из строя.

Пневматические усилители в настоящее время имеют ограни­ченное распространение. Их применяют в основном на грузовых автомобилях большой грузоподъемности с пневматической тор­мозной системой. Пневматический усилитель включается в работу водителем и только в тяжелых дорожных условиях.

Пневматические усилители по конструкции проще гидравли­ческих, так как используют оборудование тормозной пневматиче­ской системы автомобиля. Но они имеют большие габаритные раз­меры, что связано с невысоким рабочим давлением (0,6. 0,8 МПа), и значительное время срабатывания (в 5—10 раз больше, чем у гидравлических), что приводит к меньшей точности при управле­нии автомобилем в процессе поворота.

6. Гидроусилитель

Гидроусилитель имеет следующие основные элементы (рис.7): гидронасос ГН с бачком Б, гидрораспределитель ГР и гидроци­линдр ГЦ.

Гидронасос является источником питания, гидрораспредели­тель — распределительным устройством, а гидроцилиндр — ис­полнительным устройством. Гидронасос ГН, приводимый в дей­ствие от двигателя автомобиля, соединен нагнетательным 2 и слив­ным 3 маслопроводами с гидрораспределителем ГР, который ус­тановлен на продольной рулевой тяге 6, прикрепленной к пово­ротному рычагу 7 управляемого колеса 5. Внутри корпуса гидро­распределителя находится золотник 1, связанный с рулевым ме­ханизмом РМ. Золотник имеет три пояска, а корпус гидроусили­теля — три окна. Внутри корпуса между поясками золотника об­разуются две камеры а и б. Кроме того, в корпусе имеются еще две реактивные камеры виг, соединенные с камерами а и б осевыми каналами, выполненными в крайних поясках золотника.

В реактивных камерах размещены предварительно сжатые центри­рующие пружины 4.

Гидрораспределитель соединен маслопроводами 11с гидроци­линдром ГЦ, который установлен на несущей системе (раме, ку­зове) автомобиля. Поршень 10 гидроцилиндра через шток связан с поперечной рулевой тягой 9, соединенной с рычагом 8 пово­ротной цапфы управляемого колеса. Поршень делит внутренний объем гидроцилиндра на две полости А и В, которые соединены маслопроводами соответственно с камерами а и б гидрораспреде­лителя. Обе полости гидроцилиндра, все камеры гидрораспреде­лителя и маслопроводы заполнены маслом (турбинное, веретен­ное).

Работает гидроусилитель следующим образом.

При прямолинейном движении автомобиля золотник 1 под действием центрирующих пружин 4 и давления масла в реактивных камерах виг удерживается в нейтральном положении, при котором все три окна гидрораспределителя открыты. Масло по­ступает от гидронасоса через нагнетательный маслопровод 2 в камеры а и б гидрораспределителя, из них по сливному масло­проводу 3 в бачок Б, а из него в гидронасос. Давление масла, установившееся в камерах а и б, передается по маслопроводам 11 в полости А и В гидроцилиндра, где оно одинаково.

При повороте автомобиля усилие от рулевого механизма пере­дается на золотник. После преодоления сопротивления центриру­ющих пружин 4 усилие переместит золотник 1 из нейтрального положения на 1 . 2 мм в одну или другую сторону в зависимости от направления поворота автомобиля. Нагнетательный маслопро­вод через гидрораспределитель соединяется с одной из полостей гидроцилиндра, а другая его полость — со сливным маслопроводом. Масло из гидронасоса по нагнетательному маслопроводу 2 поступает в гидрораспределтель, затем в гидроцилиндр и воз­действует на поршень 10.

Перемещающийся поршень через тягу 9 и рычаг 8 повернет управляемое колесо 5, а масло из гидроцилиндра по сливному маслопроводу 3 поступит в бачок Б и из него в гидронасос.

Одновременно из-за наличия связи через рычаг 7 и тягу 6 (об­ратная связь) корпус гидрораспределителя переместится в ту же сторону, в которую был смещен золотник. При этом давление масла в полостях А и В гидроцилиндра уравновесится, и поворот управляемого колеса прекратится. Угол поворота управляемого ко­леса будет точно соответствовать углу поворота рулевого колеса, — в этом заключается следящее действие гидроусилителя по пере­мещению.

Следовательно, гидроусилитель следит за поворотом рулевого колеса. И если водитель останавливает рулевое колесо, то гидро­распределитель обеспечивает за счет обратной связи фиксацию поршня гидроцилиндра в соответствующем положении. При этом дополнительная подача масла в гидроцилиндр прекращается. С по­мощью обратной связи также происходит выключение гидроуси­лителя при возвращении рулевого колеса в нейтральное положе­ние, соответствующее прямолинейному движению автомобиля.

В рулевом управлении без гидроусилителя водитель чувствует дорогу по прилагаемому к рулевому колесу усилию, возрастаю­щему при увеличении сопротивления повороту управляемых ко­лес, и наоборот. При гидроусилителе водитель чувствует дорогу за счет следящего действия гидроусилителя по силе изменения при­лагаемого усилия па рулевом колесе. Для этого предназначены ре­активные камеры «иг в гидрораспределителе, в каждой из кото­рых давление масла такое же, как и в камерах а и б.

При увеличении сопротивления повороту управляемых колес автомобиля возрастает давление масла в одной из реактивных ка­мер. Давление передается на золотник и от него через рулевой механизм РМ на рулевое колесо. При этом усилие для поворота рулевого колеса увеличивается пропорционально сопротивлению поворота управляемых колес. Таким образом, гидроусилитель сле­дит за необходимым для поворота управляемых колес усилием, чтобы водитель чувствовал дорогу, т. е. на хорошей дороге ему бу­дет легко поворачивать, а на трудной для поворота дороге — не­сколько тяжелее.

Гидроусилители, применяемые на автомобилях, выполняются в основном по следующим трем вариантам:

рулевой механизм, гидрораспределитель и гидроцилиндр на­ходятся в агрегате, который называется гидрорулем. Конструкция гидроруля сложная, но компактная, имеет малую длину масло­проводов и время срабатывания;

гидрораспределитель и гидроцилиндр расположены в одном агрегате и установлены отдельно от рулевого механизма. Вариант менее сложный, чем гидроруль, но имеет большую длину масло­проводов и время срабатывания. Зато обеспечивается возможность использования рулевого механизма любого типа;

рулевой механизм, гидрораспределитель и гидроцилиндр раз­мещены раздельно. При таком варианте обеспечивается свобод­ное расположение элементов гидроусилителя на автомобиле и применение рулевого механизма любого типа. Однако длина мас­лопроводов и время срабатывания большие.

Лекция 40. Конструкция рулевых управлений

Рассмотрим устройство рулевого управления легковых автомо­билей ВАЗ повышенной проходимости (рис.8). Рулевое управле­ние — левое, травмобезопасное, с передними управляемыми ко­лесами, без усилителя. Травмобезопасность обеспечивается кон­струкцией промежуточного вала рулевого колеса и специальным креплением рулевого вала к кузову автомобиля. Рулевое управле­ние состоит из рулевого механизма и рулевого привода.

На автомобилях ВАЗ применяется червячный рулевой механизм. Передаточное число рулевого механизма 16,4. Рулевой механизм включает в себя рулевое колесо, рулевой вал, промежуточный вал, рулевую пару (червячную передачу), состоящую из глобои­дального червяка и двухгребневого ролика.

Рулевое колесо 15 — двухспицевое, пластмассовое, со сталь­ным каркасом. Оно закреплено на шлицах верхнего конца рулево­го вала 11, который установлен в трубе 10 кронштейна 16 в двух шариковых подшипниках 9. Рулевой вал с рулевой колонкой 14 с помощью кронштейна 16 крепится к кузову автомобиля. Креп­ление кронштейна к кузову выполнено так, что при авариях руле­вой вал 11 с рулевым колесом незначительно перемещается в сто­рону водителя, чем обеспечивается его безопасность. Нижний ко­нец рулевого вала через шлицы соединяется с промежуточным валом 13, представляющим собой карданный вал с двумя шар­нирами. Промежуточный вал также через шлицы соединен с ва­лом 12 (рис.9) червяка 11, уплотненным манжетой 13.

Глобоидальный червяк установлен в отлитом из алюминиевого сплава картере 4 в двух шариковых подшипниках 14, затяжка ко­торых регулируется с помощью прокладок 15, устанавливаемых под крышку 16. Червяк находится в зацеплении с двухгребневым роликом 6, который установлен в пазу головки вала 5 рулевой сошки на оси 17 на игольчатых подшипниках 18. Вал рулевой со­шки размещен в картере 4 в бронзовых втулках 3 и уплотнен ман­жетой 2. Зацепление червяка и ролика регулируют с помощью регулировочного винта 7, головка которого входит в паз вала 5 рулевой сошки. Регулировочный винт ввернут в крышку 10 с за­ливной пробкой 9 vi контрится гайкой 8. На шлицевом конце вала 5 установлена рулевая сошка 1, которая закреплена с помощью гайки. Картер рулевого механизма крепится болтами к левому лонжеро­ну пола кузова. В него заливают трансмиссионное масло.

Рулевой привод передает усилие от рулевого механизма к уп­равляемым колесам. Рулевой привод обеспечивает правильный поворот управляемых колес автомобиля.

Рулевой привод (см. рис.8) состоит из рулевой сошки, маят­никового рычага, боковых и средней рулевых тяг с шарнирами и рычагов поворотных кулаков. На автомобиле применяется руле­вой привод с разрезной рулевой трапецией. Рулевая трапеция обес­печивает поворот управляемых колес автомобиля на разные углы (внутреннее колесо на больший угол, чем наружное колесо). Тра­пеция расположена сзади оси передних колес. Рулевая трапеция состоит из трех поперечных рулевых тяг 1 и 3 и двух рычагов 7, шарнирно соединенных между собой. Средняя рулевая тяга 3 ру­левой трапеции выполнена сплошной. Одним концом она соеди­нена с рулевой сошкой 2, а другим — с маятниковым рычагом 4, который закреплен неподвижно на оси. Ось установлена в двух пластмассовых втулках в кронштейне 8, прикрепленном к право­му лонжерону пола кузова. Боковая рулевая тяга 1 состоит из двух наконечников, соединенных между собой регулировочной муф­той 5, фиксируемой на наконечниках хомутами. Это позволяет изменять длину боковых рулевых тяг рулевой трапеции при регу­лировке схождения передних управляемых колес автомобиля. Со­единение средней и боковых рулевых тяг с сошкой и маятнико­вым рычагом, а также боковых тяг с рычагами 7 поворотных ку­лаков б выполнено с помощью шаровых шарниров.

Шаровые шарниры обеспечивают возможность относительно­го перемещения деталей рулевого привода в горизонтальной и вертикальной плоскостях при одновременной надежной передаче усилий между ними. Шарниры размещаются в наконечниках 19 рулевых тяг. Палец 17сферической головкой опирается на конус­ный пластмассовый вкладыш 20, который поджимается пружи­ной 21, устраняющей зазор в шарнире при изнашивании в про­цессе эксплуатации. Шаровой шарнир с одного конца закрыт за­глушкой 22, а с другого конца защищен резиновым чехлом 18. Палец шарнира своей конусной частью жестко крепится в дета­ли рулевого привода, к которой присоединяется рулевая тяга. Шаровые шарниры при сборке заполняются специальной смазкой и в процессе эксплуатации в дополнительном смазывании не нуждаются.

Рулевое управление легковых автомобилей ВАЗ с передним приводом показано на рис.10. Рулевое управление левое, травмобезопасное, без усилителя. Травмобезопасность рулевого управ­ления обеспечивается специальным гасящим (демпфирующим) устройством, через которое рулевое колесо крепится к рулевому валу.

На автомобилях ВАЗ применяется реечный рулевой механизм. Передаточное число рулевого механизма 20,4. В рулевой механизм входят рулевое колесо, рулевой вал и рулевая пара (реечная), со­стоящая из шестерни и зубчатой рейки.

Рулевое колесо 23 через гасящее (демпфирующее) устройство 22, обеспечивающее травмобезопасность рулевого колеса, уста­новлено на шлицах верхнего конца рулевого вала 25, который опирается на радиальный шариковый подшипник 24, установленный в трубе кронштейна 27. Рулевой вал вместе с рулевой ко­лонкой 26, состоящей из двух частей, с помощью кронштейна 27 крепится к кузову автомобиля. Нижний конец рулевого вала через эластичную муфту 21 со стяжным болтом 20 соединен со шлице-вым хвостовиком приводной шестерни 30, которая установлена в алюминиевом картере 19 рулевого механизма на роликовом 29 и шариковом 31 подшипниках. Шестерня находится в зацеплении с зубчатой рейкой 18, прижимаемой к шестерне через металлоке-рамический упор 32 пружиной 33, поджимаемой гайкой 34.

Это обеспечивает беззазорное зацепление приводной шестерни и зуб­чатой рейки по всей величине их хода. Рейка одним концом опи­рается на металлокерамический упор 32, а другим концом уста­навливается в разрезной пластмассовой втулке 17, которая фик­сируется в картере рулевого механизма специальными выступами и уплотняется резиновыми кольцами. Ход рейки ограничивается в одну сторону специальным кольцом, напрессованным на нее, а в другую сторону — втулкой 1брезинометалличсского шарнира ле­вой рулевой тяги 3, которые упираются в картер рулевого меха­низма. На картер с одной стороны установлен защитный колпак 28, а с другой — напрессована труба с продольным пазом, закры­тая защитным гофрированным чехлом 13, который закреплен дву­мя пластмассовыми хомутами. Через паз трубы и отверстия в за­щитном чехле проходят два болта 10, которые крепят рулевые тяги 3 к зубчатой рейке 18 через резинометаллические шарниры. Болты соединены между собой пластиной 14 и фиксируются сто­порной пластиной 15. Картер 19 рулевого механизма крепится к передней панели кузова автомобиля при помощи двух скоб 11 через резиновые опоры 12. Между картером и панелью кузова так­же установлена вибропоглощающая резиновая опора. Картер ру­левого механизма заполнен консистентной смазкой.

Рулевой привод состоит из двух рулевых тяг 3 и поворотных рычагов 1 телескопическихстоек передней подвески. Рулевой при­вод выполнен с разрезной рулевой трапецией, расположенной сзади оси передних колес. Рулевые тяги изготовлены составными. Каждая тяга состоит из двух наконечников, соединенных между собой регулировочной трубчатой тягой 5, фиксируемой на нако­нечниках гайкой 4.

Такое соединение рулевых тяг позволяет изменять их длину при регулировке схождения передних управляемых колес. Рулевые тяги соединяются с поворотными рычагами телескопических стоек с помощью шаровых шарниров 2, которые размещаются в наруж­ных наконечниках рулевых тяг. Шаровой шарнир состоит из ша­рового пальца 6, пластмассового вкладыша 8 и пружины 9. Он защищен резиновым чехлом 7. Шарнир смазывают при сборке, а в эксплуатации он в смазывании не нуждается. Палец шарового шарнира конусной частью жестко закреплен в поворотном рычаге 1, приваренном к телескопической стойке передней под­вески.

Работа рулевого управления осуществляется следующим обра­зом. При повороте рулевого колеса 23 вместе с ним поворачивает­ся рулевой вал 25, который через эластичную муфту 21 вращает приводную шестерню 30 рулевого механизма. Приводная шестер­ня перемещает зубчатую рейку 18, которая через рулевые тяги 3 и поворотные рычаги 1поворачиваеттелескопические стойки, свя­занные с поворотными кулаками передних управляемых колес автомобиля. В результате управляемые колеса поворачиваются.

Рулевое управление грузовых автомобилей ЗИЛ показано на рис.11. Рулевое управление левое, с передними управляемыми колесами, с усилителем. Оно включает в себя рулевой механизм, рулевой привод и гидроусилитель.

Рулевой механизм — винтореечный и выполнен в виде винта, шариковой гайки, поршня-рейки и сектора. Передаточное число рулевого механизма 20,0.

Рулевой привод — с задней неразрезной рулевой трапецией.

Гидроусилитель — интегрального типа и представляет собой гидроруль — единый агрегат, в котором объединены вместе руле­вой механизм, гидрораспрсдслитсль и гидроцилиндр.

Рулевое колесо 9 закреплено на рулевом валу 8, установлен­ном на двух шариковых подшипниках в рулевой колонке 7, кото­рая закреплена в кабине автомобиля. Рулевой вал через промежу­точный карданный вал 6 с двумя карданными шарнирами и сколь­зящим шлицевым соединением связан с рулевым механизмом 1, совмещенным с гидроусилителем и передающим усилие на руле­вую сошку. Сошка 15 соединена продольной рулевой тягой 14 с поворотным рычагом 13 переднего левого управляемого колеса, которое через рычаги 12 и 10 поворотных цапф и поперечную рулевую тягу 11 связано с правым колесом. Продольная рулевая тяга сплошная, в ее головках размещены шаровые шарниры для соединения с сошкой и поворотным рычагом. Поперечная руле­вая тяга трубчатая с резьбовыми концами, на которых закрепле­ны наконечники с шаровыми шарнирами для связи с рычагами поворотных цапф. Поворотом тяги в наконечниках регулируется схождение управляемых колес автомобиля.

Гидроусилитель собран в чугунном картере 16 рулевого меха­низма, являющемся одновременно и гидроцилиндром. В картере установлен поршень 17с чугунными кольцами и с изготовленной на нем зубчатой рейкой. Поршень-рейка находится в зацеплении с зубчатым сектором 24, выполненным за одно целое с валом 25 рулевой сошки, который установлен в картере рулевого механиз­ма на бронзовых втулках. Зазор в зацеплении регулируется смеще­нием вала сошки при помощи специального винта. В поршне зак­реплена шариковая гайка 19, которая через шарики связана с винтом 23 рулевого механизма, соединенным с промежуточным карданным валом 6. Крайние канавки в шариковой гайке соеди­нены между собой трубкой 18, и шарики циркулируют по замк­нутому контуру. Соединение винта и гайки на циркулирующих шариках обладает малым трением и повышенной долговечностью.

На винте рулевого механизма между двумя упорными шарико­выми подшипниками установлен золотник 21 гидрораспредели­теля, закрепленный вместе с подшипниками гайкой. Он находит­ся в отдельном корпусе 20. Золотник с винтом удерживается в среднем положении шестью пружинами с двумя плунжерами 22 каждая, которые установлены в корпусе золотника. Золотник вместе с винтом может перемещаться в осевом направлении на 1,1 мм в каждую сторону вследствие разности его длины и длины корпуса 20. Снаружи к корпусу золотника присоединены нагнетательный и сливной шланги от насоса гидроусилителя. Внутри корпуса на­ходится шариковый клапан, соединяющий нагнетательную и слив­ную магистрали, когда не работает насос гидроусилителя.

Насос 2 гидроусилителя — лопастный и приводится в действие от коленчатого вала двигателя клиноременной передачей через шкив 27, закрепленный на его валу. Вал 34 размещен в корпусе 26 насоса на шариковом и роликовом подшипниках. На шлицевом конце вала установлен ротор 32, расположенный в статоре 33, ко­торый находится между корпусом 26и крышкой 2с? насоса. В пазах ротора размещены подвижные лопасти, уплотняющие его внутри статора. В крышке насоса находятся распределительный диск 31, перепускной 30 и предохранительный 29 клапаны. К корпусу и крышке насоса прикреплен бачок 3, имеющий сетчатые фильтры для очистки масла и сапун для связи его внутренней полости с окружающей средой. При вращении ротора его лопасти 35 под действием центробежных сил и давления масла плотно прижима­ются к статору. Масло из корпуса насоса через распределительный диск поступает в полость нагнетания и далее в маслопровод.

При прямолинейном движении автомобиля золотник 21удер­живается в своем корпусе 20 в среднем положении пружинами и плунжерами 22. Масло из насоса проходит через золотник 21, по­лости А и В гидроусилителя и возвращается в бачок 3.

При повороте рулевого колеса винт 23 вывертывается из шари­ковой гайки поршня и смещается вместе с золотником, который отключает одну из полостей гидроцилиндра, увеличивая подачу масла в другую полость. При этом масло перемещает поршень-рейку 17, который поворачивает зубчатый сектор 24, связанный с рулевой сошкой, и помогает водителю поворачивать управляе­мые колеса автомобиля.

Ограничение подачи масла в гидроусилитель осуществляется перепускным клапаном 30. Клапан при достижении определенной производительности насоса открывается и перепускает часть масла из полости нагнетания в полость всасывания, регулируя его давление в системе.

Ограничение максимального давления в системе производится предохранительным клапаном 29, установленным внутри пере­пускного клапана. Предохранительный клапан срабатывает при давлении 6,5. 7,0 МПа.

При неработающем гидроусилителе поворот управляемых ко­лес производится водителем. При этом масло в гидроусилителе из одной полости в другую вытесняется через шариковый клапан. В результате водителю приходится затрачивать усилие не только на поворот управляемых колес автомобиля, но и на вытеснение масла.

Контрольные вопросы

1. Какие типы рулевого управления вы знаете?
2. Как устроены травмобезопасные рулевые управления?
3. Каковы основные части рулевого управления?
4. Каково назначение гидроусилителя? Почему водитель чувствует дорогу при гидроусилителе?
5. Какие эксплуатационные свойства автомобиля зависят от рулевого управления и его технического состояния?

1