Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода

Рулевой механизм

Изменение направления движения автомобиля осуществляют поворотом передних колес при помощи рулевого управления (рис.65), которое включает в себя рулевой механизм и рулевой привод. Вращение рулевого колеса через рулевой механизм передается на рычаги и тяги рулевого привода, при помощи которых и поворачиваются управляемые колеса.

В кабине автомобиля установлена рулевая колонка с рулевым колесом. Рулевая колонка в верхней части закреплена к панели приборов автомобиля хомутом, а в нижней части — к картеру рулевого механизма втулками.

Рулевой механизм увеличивает усилие, передаваемое от рулевого колеса к сошке, облегчая этим поворот управляемых колес.

Передаточное число рулевого механизма автомобиля ЗИЛ-130 —20, ГАЗ-53А —20,5 и КамАЗ — 20,0.

Рис.65.Рулевое управление:

а) рулевой механизм и б) рулевой привод

1-поворотная цапфа, 2-верхний поворотный рычаг, 3-продольная рулевая тяга, 4-рулевая сошка, 5-крышка, 6-картер, 7-червяк, 8-рулевая колонка, 9-рулевое колесо, 10-рулевой вал, 11-ролик, 12-вал рулевой сошки, 13-поперечная рулевая тяга.

В автомобилях ЗИЛ-130 и КамАЗ рулевое управление имеет гидроусилитель, предназначенный для уменьшения усилия, затрачиваемого водителем для поворота колес и смягчения толчков от неровностей дороги, передаваемых на рулевое колесо. Гидроусилитель объединен в один агрегат с рулевыммеханизмом(рис.66).

Рулевой механизм состоит из картера, винта с гайкой на циркулирующих шариках, рейки, изготовленной вместе с поршнем, гидроусилителя и зубчатого сектора, выполненного как одно целое с валом рулевой сошки. В автомобиле КамАЗ в системе гидроусилителя имеется радиатор для охлаждения масла.

Гайка рулевого механизма жестко закреплена внутри поршня-рейки.

Зубчатая рейка и зубчатый сектор имеют зубья, толщина которых переменна по их длине. Это позволяет регулировать зазор в зацеплении рейка-сектор регулировочным винтом, ввернутым в боковую крышку картера. Для уменьшения трения между винтом и гайкой в их резьбе циркулируют шарики.

На поршне-рейке имеются упругие разрезные чугунные кольца, обеспечивающие плотную его посадку в картере-цилиндре рулевого механизма.

Вращение рулевого вала преобразуется в поступательное движение поршня-рейки в результате перемещения гайки по винту. Зубья поршня рейки поворачивают сектор, а вместе с ним и вал с сошкой.

Перед картером рулевого механизма установлен клапан управления, Насос гидроусилителя лопастного типа двойного действия (имеет две камеры) с бачком и фильтром закреплен на двигателе и приводится в действиеклиновидным ремнем от шкива коленчатого вала (ЗИЛ-130) или с помощью шестерен (КамАЗ). Нормальный прогиб приводных ремней под действием усилия 40 Н должен составлять 8...14 мм. Насос соединен с клапаномуправления двумя шлангами: шлангом высокого давления, по которому подводится масло от насоса, и шлангом низкого давления (слива), по которому масло возвращается к насосу. Во время движения автомобиля по прямой

Рис.66.Схема гидравлического усилителя рулевого управления (автомобиля ЗИЛ-130): а) - нейтральное положение, б) – при повороте направо; 1 — лопастный насос, 2 — перепускной клапан, 3 — предохранительный клапан, 4 — зо­лотник, 5 — вал рулевого механизма, 6 — клапан управления, 7 — винт рулевого механизма, 8 — поршень-рейка, 9 — вал рулевой сошки,10 — зубчатый сектор, 11 — цилиндр усилителя, 12 —бачок для жидкости

золотник находится в среднем положении и масло из насоса перекачивается в бачок (рис.66,а). При повороте вправо золотник, перемещаясь, открывает доступ масла вполость А (рис.66, б).

В результате давления масла на поршень-рейку уменьшается усилие, которое затрачивается на поворот рулевого колеса. При повороте рулевого колеса влево золотник - перемещается и открывает доступ масла в полость Б, в результате чего облегчается поворот колеса влево.

Карданная передача рулевого механизма автомобиля ЗИЛ-130 позволяет уменьшить деформации колебания кабины относительно рамы автомобиля, а также уменьшить размеры системы рулевого управления. Вилки карданов соединены в верхней части с рулевым валом, а в нижней части — с ведущим валом рулевого механизма. В отверстиях вилки на бронзовых втулках установлены крестовины.

На автомобиле КамАЗ к картеру рулевого управления прикреплен корпус угловой передачи, состоящей из пары конических шестерен. Ведущая коническая шестерня установлена в корпусе на шариковом и игольчатом подшипниках, а ведомая — на двух шариковых.

На рис.65показана схема рулевого механизма автомобиля ГАЗ-53А. К основным частям его относятся: рулевое колесо, рулевой вал, рулевая колонка, картер рулевого механизма с боковой и нижней крышками, глобоидальный червяк, вал рулевой сошки с трехгребневым роликом и подшипниками, а также и регулировочный винт вала рулевой сошки.

В картере рулевого механизма находятся червяк и вал рулевой сошки с роликом. Картер рулевого механизма установлен на раме автомобиля и закреплен к ней болтами.

Глобоидальный червяк рулевого механизма автомобиля ГАЗ-53А установлен в картере рулевого механизма на двух конических роликовых подшипниках, которые не имеют внутренней обоймы. Внутреннюю обойму подшипника заменяет беговая дорожка, выполненная на червяке, по которой и происходит качение роликов подшипников, а наружные обоймы установлены в корпусе картера рулевого механизма. В рулевом механизме указанного автомобиля предусмотрена регулировка подшипников, для чего между нижней крышкой и картером рулевого механизма находится несколько тонких прокладок, которые по мере износа вынимают.

Соединение рулевого вала с червяком осуществляется запрессовкой его на нижний шлицованный конец.

Рулевое колесо установлено на мелких конических шлицах верхнего конца рулевого вала и закреплено гайкой. В верхней части рулевой колонки имеется подшипник для центрирования рулевого вала.

Трехгребневый ролик рулевого механизма автомобиля ГАЗ-53А, находящийся в зацеплении с глобоидальным червяком, расположен на оси и двух игольчатых подшипниках в головке вала рулевой сошки, который, в свою очередь, установлен в отверстии картера на бронзовой втулке. Цилиндрический шип вала вставлен в роликовый подшипник.

На рис.65 показан также регулировочный винт с вырезом, в который входит головка шипа. Этот винт ввернут в боковую крышку картера и сверху закрыт колпачковой гайкой со стопорной шайбой. Винтом регулируют зацепление глобоидального червяка и трехгребневого ролика.

Рулевой привод

Для поворота управляемых колес при изменении направления движения, автомобиля усилие от рулевого механизма необходимо передать к управляемым колесам. Для этой цели служит рулевой привод (рис. 65,б), состоящий из рулевой сошки, рулевых тяг (продольной и поперечной), верхнего рычага поворотной цапфы и двух поворотных рычагов (левого и правого).

Рулевая сошка на выступающей части вала должна быть закреплена так, чтобы исключалось проворачивание ее, для чего на валу и в проушине рулевой сошки выполнены мелкие шлицы.

Для правильной установки рулевой сошки на валу имеются метки или несколько пар шлицев, выполненных вместе. Закреплена рулевая сошка гайкой, навернутой на конец вала. В нижнем конце рулевой сошки, имеющем конусное отверстие, при помощи гайки закреплен палец с шаровой головкой.

Рулевые тяги выполнены из труб и имеют наконечники, в которые через боковые отверстия с прорезью входят шаровые пальцы сошки и рычагов поворотных цапф. Шаровые пальцы в наконечниках тяг закреплены сухарями (рис.67,а), которые сжимаются пружиной и закреплены пробкой, ввернутой в торцевое отверстие тяги. Ввертывая и вывертывая пробку, регулируют натяжение пружины.

Наконечники поперечной тяги навернуты на левую или правую резьбу и закреплены от произвольного отворачивания стяжными болтами. Такое устройство дает возможность изменять длину тяг, а следовательно, и изменять схождение колес. По своей конструкции наконечники тяг автомобиля ЗИЛ-130 отличаются от конструкции наконечника тяг автомобиля ГАЗ-53А, где сухари наконечников тяг охватывают полусферическую головку пальцев рычагов поворотных цапф (см. рис. 67, б). Пружины, установленные в наконечниках, устраняют зазоры по мере выработки деталей сочленения.

Рис. 67. Шарнирные соединения рулевых тяг:

а) — продольной, б), в) — поперечных; 1 — вкладыши, 2, 11 — пружины, 3 — пробка, 4 — ограничитель пружины, 5 — шаровой палец, 6 — сальник, 7 — масленки, 8 — наконечник поперечной тяги, 9 — стяж­ные болты, 10 — эксцентриковые вкладыши, 12 — установочная шпилька

Сочленения поперечных рулевых тяг имеют самоподжимное устройство, а в автомобилях ГАЗ-53А и КамАЗ такое же устройство сочленений имеют и продольные тяги.

Для установки рычагов в поворотных цапфах имеются отверстия с канавкой для шпонки. Шаровые пальцы устанавливают в конусные отверстия в рычагах. Рычаги и шаровые пальцы закреплены гайками. Для надежности соединений деталей рулевого привода пробки наконечников продольной рулевой тяги (автомобиль ЗИЛ-130) и гайки крепления поворотных рычагов и шаровых пальцев зашплинтованы.

Все шарнирные соединения рулевого привода для уменьшения износа деталей смазываются через масленки и имеют защитные приспособления от попадания грязи и вытекания смазки.

При проверке уровня масла в гидроусилителе передние колеса автомобиля устанавливают в положение, соответствующее движению по прямой и масло доливают при работающем на холостом ходу двигателе до метки «Уровень масла» на боковой стенке бачка насоса.

При снятии крышки бачка ее следует очистить и промыть бензином.

Для смазки шарнирных сочленений рулевого привода автомобиля ГАЗ-53А применяют смазку ЯНЗ-2, для автомобилей ЗИЛ-130 и КамАЗ —смазку УСс, либо пресс-солидол УС-1 или С. Смазывают их в соответствии с графиком смазки.