Урок по рулевому управлению автомобиля

Устройство и виды рулевого управления автомобиля

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

Устройство системы рулевого управления

Конструктивно система рулевого управления состоит из следующих элементов:

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

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

Виды рулевого управления

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

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

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

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

Рулевое управление современного автомобиля может быть дополнено следующими системами:

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

Требования к рулевому управлению автомобиля

Согласно стандарту, к рулевому управлению применяются следующие основные требования:

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

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

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

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

Особенности правостороннего и левостороннего руля

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

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

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

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

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

Источник статьи: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/rulevoe-upravlenie-avtomobilya.html

Открытый урок: » ТО рулевого управления автомобиля»

Интерактивный урок, начало презентации при нажатии кнопки F5 в полноэкранном режиме. Переход на слайды нажатием на гиперссылку — стрелка в углу слайда. Таблицы выполнены в интерактивном режиме, нажатием на раздел таблицы, открывается слайд с описанием работ.

Просмотр содержимого документа
«Открытый урок: » ТО рулевого управления автомобиля»»

Государственное бюджетное образовательное

Учреждение среднего профессионального

Образования города Москвы

Колледж градостроительства и сервиса № 38

Презентация к открытому уроку по МДК 01.02.

«Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

Тема урока: «Техническое обслуживание и ремонт рулевого управления автомобиля»

Разработка преподавателя спецдисциплин

Беловой Натальи Николаевны

• Образовательная– систематизировать и углубить знания учащихся о механизмах рулевого управления автомобилей. Изучить методы технического обслуживания и ремонта рулевого управления
• Развивающая– развитие у учащихся речи, мышления, наблюдательности и умения аргументировано излагать свою точку зрения.
• Воспитательная– формировать бережное отношение к технике, нравственное, эстетическое и трудовое воспитание.

• Это метод активного проблемно – ситуационного анализа, основанный на обучении путем решения конкретных задач-ситуаций (кейсов).
• Особенностью метода case — технологий является создание проблемной ситуации на основе фактов из реальной жизни.
• Непосредственная цель метода – совместными усилиями группы учеников проанализировать ситуацию (case), возникающую при конкретном положении дел, и выработать практическое решение; окончание процесса – оценка предложенных алгоритмов и выбор лучшего в контексте поставленной проблемы.

МЕХАНИЗМЫ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Объяснение нового материала. Неисправности

О наступающей неисправности рулевого управления

свидетельствуют, как правило, различные внешние признаки:

основными из которых являются:

— стуки в рулевом управлении;

— биение на рулевом колесе;

— увеличенный люфт рулевого колеса;

— тугое вращение рулевого колеса;

— шум в усилителе рулевого управления;

— подтекание рабочей жидкости.

Диагностирование рулевого управления

• Определение свободного хода рулевого колеса
• Определение люфта в шарнирах рулевых тяг
• Проверка гидроусилителя

• При ежедневном обслуживании проверяют действие рулевого управления на ходу, снаружи осматривают состояние уплотнений картера рулевого механизма и шарнирных сочленений, герметичность соединений и шлангов системы гидроусилителя рулевого управления, проверяют свободный ход рулевого колеса., состояние рулевого механизма и рулевого привода

При ТО-1 проверяют:

• крепление и шплинтовку гаек шаровых пальцев, сошки, поворотных цапф, продольных и поперечных рулевых тяг; состояние уплотнителей шаровых пальцев; крепление рулевого колеса и рулевого механизма; люфт рулевого механизма, а также люфт в шарнирах рулевых тяг. Смазывают сочленения рулевого управления, где предусмотрена возможность пополнения смазки.

При ТО-2 проверяют:

• в дополнение к перечисленным выше работам проверяют зазоры в рулевом механизме и, если они выходят за допустимые пределы, проводят необходимые регулировочные работы. Снимают и промывают фильтр насоса гидроусилителя рулевого управления.

Устройство рулевого управления

• 1 – электродвигатель;
• 2 – червяк;
• 3 – червячное колесо;
• 4 – скользящая муфта;
• 5 – потенциометр;
• 6 – кожух;
• 7 – рулевой вал;
• 8 – разъем датчика момента на рулевом валу ;
• 9 — разъем питания электродвигателя.

Проверка люфта рулевого колеса

Чтобы проверить люфт, лучше всего пользоваться люфтомером. Для этого управляе­мые колеса установить в положе­ние, соответствующее движению по прямой, люфтомер закрепить на кожухе колонки, а его стрелку 2 на ободе колеса. Рулевое колесо следует поворачивать влево до начала увеличения сопротивления дальнейшему поворачиванию и в этом положении установить нуль шкалы 1 против стрелки. После этого рулевое колесо поворачивать вправо. Шкала люфтомера покажет свободный ход рулевого колеса.

Свободный ход рулевого колеса и силу трения определяют универсальным прибором модели НИИАТ К-402. Прибор состоит из шкалы 3, закрепленной на динамометре, указательной стрелки 2, которая жестко прикреплена к рулевой колонке с помощью зажимов 1. Зажимами 4 динамометр крепят к ободу рулевого колеса. Шкалы динамометра расположены на рукоятках 5 и обеспечивают отсчет прикладываемого к рулевому колесу усилия в диапазонах до 20Н. При замере свободного хода рулевого колеса через рукоятку динамометра прикладывают усилие 10Н, сначала действующее вправо, а затем влево. Перемещение стрелки из положения «о» в левое и правое крайние положения укажет суммарный свободный ход рулевого колеса. . Общую силу трения в рулевом управлении проверяют при полностью вывешенных передних колесах путем приложения усилия к рукояткам 5 динамометра. Замеры проводят в прямолинейном положении колес и в положениях максимального поворота вправо и влево.

Регулировка люфта рулевого колеса

Если люфт больше нормы, то, покачивая рулевое колесо 8, убеждаются в прочности крепления картера 6 руле­вого механизма к лонжерону 9, кронштейна 4 маятникового рычага 15 к лонжерону 5, край­них 12 и средней 14 тяг рулевого колеса на валу 7, поворотных рыча­гов 3 к соответствующим цапфам 1 и 11, рулевой сошки 13 к сред­ней 14 и крайней 12 рулевым тя­гам, гаек болтов стяжных хому­тов 10 и гаек пальцев

шаровых шарниров 16 и 2. При

необходимости подтянуть болты и

гайки резьбовых соединений.

Обычно надежность крепления

рулевого колеса на валу прове­ряют

покачиванием его в направлении,

перпендикулярном к плоскости

Если рулевое колесо качается,

необходимо туго затянуть гайку

его крепления на валу.

Проверка усилителя рулевого управления сводится к измерению давления в системе гидроусилителя. Для этого в нагнетательную магистраль устанавливают манометр с краном. Доливают в бачок гидроусилителя масло до требуемого уровня, пускают двигатель на малых оборотах и, полностью

открыв кран манометра,

поворачивают колеса в крайние

положения. При этом давление,

развиваемое насосом, должно

составлять не менее 6 Мпа. Если

Давление не увеличивается, то это

о неисправности насоса.

Проверка люфта в шарнирах рулевых тяг:

• Оценка состояния шарниров рулевых тяг при диагностике проводится визуально или на ощупь в момент резкого приложения усилия к рулевому колесу. При этом люфт в шаровых шарнирах будет проявляться взаимным

рулевых тяг и ударами в

Проверка люфта в шарнирах рулевых тяг:

Обнаруженный даже малейший люфт в шарнире необходимо устранить затяжкой гаек или заменить шарнир.

Люфт в шарнире иногда можно устранить подтяжкой резь­бовой пробки на тех автомобилях, где она имеется: пробку завернуть до упора, а затем отпустить на 1—1,5 оборота до совпадения паза пробки с отверстием под шплинт в шарнирах наконечника тяги. При большом износе сферического пальца заменять только палец не рекомендуется, так

как сфера в кор­пусе изнашивается

неравномерно и при установке нового

пальца не удается добиться хорошего

сопряжения сфер пальца и корпуса.

Регулировка зазора в зацеплении ролика с червяком рулевого механизма

накидным ключом «на 19» ослабляем гайку регулировочного винта вала сошки и поддеваем шлицевой отверткой стопорную шайбу

Шлицевой отверткой поддеваем колпачок гайки регулировочного винта вала сошки…

Приподняв шайбу (освобождаем ее из зацепления с приливом),

… пластиной (согнутой под прямым углом) заворачиваем регулировочный винт до устранения зазора в зацеплении ролика с червяком

Стопорная шайба усиком входит в паз регулировочного винта. Повороту шайбы препятствует прилив на крышке картера рулевого механизма

… и снимаем колпачок.

Люфт в шарнирах рулевых тяг

4. Для проверки осевого перемещения наконечников рулевых тяг нанесите на заглушки всех шаровых шарниров метки в местах, удобных для замеров.

1.Очистите все шарниры со всех сторон от ржавчины и грязи щеткой, а затем тряпкой. Будьте осторожны – не повредите резиновые защитные колпачки.

2.Осмотрите защитные колпачки шарниров тяг. Трещины, разрывы или отслоение резины от окантовки не допускаются.

3. Сдавите колпачок пальцами. Выход смазки наружу не допускается. Повторите операцию для всех шарниров. Дефектные колпачки замените.

Люфт в шарнирах рулевых тяг

6. Оперев монтажную лопатку на рычаг подвески, нажмите на тягу около наконечника, перемещая его вдоль оси пальца. Не снимая усилия, определите высоту шарнира в тех же точках, что и в свободном состоянии. Разница двух высот и будет осевым перемещением наконечника.

5.Определите высоту наружного шарнира левой боковой тяги в свободном состоянии.

Люфт в шарнирах рулевых тяг

Осевое перемещение наконечника относительно пальца должно быть 1 – 1,5 мм, но не более этого. Такое перемещение подтверждает, что вкладыш пальца не заклинивает в гнезде наконечника тяги и перемещается вместе с пальцем (сжимая пружину в шарнире).Шарниры с заклиненными вкладышами или имеющие увеличенное осевое перемещение замените.

7. Повторите проверку для внутреннего шарнира левой боковой тяги и для левого шарнира средней тяги.

8. Повторите проверку для шарниров с

правой стороны автомобиля.

9.Для проверки свободного хода (люфта) в

шаровых шарнирах помощник должен

покачивать рулевое колесо в обе стороны.

Для определения наличия люфта возьмитесь

рукой за корпус шарнира так, чтобы большой

палец находился на поворотном рычаге

(сошке, маятниковом рычаге). Если в шарнире

есть люфт, то при покачивании помощником

рулевого колеса вы ощутите люфт рукой.

Люфт в шарнирах рулевых тяг

10. Проверьте наличие люфтов шарниров. Шарниры, имеющие ощутимый люфт, замените.

После замены шарниров проверьте и, при необходимости отрегулируйте схождение колес в мастерской, располагающей соответствующим оборудованием.

11.Для проверки состояния

маятникового рычага снизу

автомобиля энергично покачайте

маятниковый рычаг вверх

Замена средней рулевой тяги

Вынимаем шаровой палец из проушины маятникового рычага. Аналогично выпрессовываем шаровой палец тяги

Пассатижами вынимаем шплинт…

Вильчатым съемником выпрессовываем шаровой палец средней тяги из отверстия маятникового рычага

Вынимаем среднюю тягу. Устанавливаем среднюю тягу в обратном порядке.

Палец также можно выпрессовать, нанеся снизу (вблизи шарнира) резкий удар зубилом с притупленным концом по маятниковому рычагу.

… и ключом «на 22» отворачиваем гайку крепления средней тяги к маятниковому рычагу.

Увеличенный свободный ход рулевого колеса (люфт)

Увеличенный свободный ход рулевого колеса (люфт)

износа втулок вала рулевой сошки и оси маятникового рычага

увеличения зазоров в шарнирах рулевых тяг

ослабления крепления картера рулевого механизма

нарушения регулировки в зацеплении червяка с роликом (шестерни-рейки) или износа их рабочих поверхностей

Стуки в рулевом управлении прослушиваются

Стуки в рулевом управлении

При ослаблении крепления картера рулевого механизма.

При повышенных люфтах в шарнирах рулевых тяг

повышенного люфта в маятниковом рычаге ,

При разрушении рабочих поверхностей ролика с червяком (шестерни-рейки)

Биение на рулевом колесе

Биение на рулевом колесе

Искривление или деформация ступицы колеса

Нарост грязи на диске или искривление диска колеса, нарушает балансировку

Искривления рулевых тяг либо расслабление креплений в рулевом механизме ,

Неисправности и деформации узлов и деталей передней подвески либо рулевого механизма.

Тугое вращение или заедание в рулевом механизме

Тугое вращение или заедание в рулевом механизме

при перетяжке либо повреждении регулировочного винта

плохо натянутый приводной ремень насоса гидроусилителя

При неправильной регулировке бокового зазора

в зацеплении червяка с роликом

зажатые поворотные опоры цапф.

Снимите нижнюю крышку двигателя с правой стороны, затем ослабьте болт натяжного шкива 3.

Снимите нижнюю крышку двигателя с правой стороны, затем ослабьте болт натяжного шкива 3.

Рис. 5.43. Регулировка натяжения приводного ремня насоса насоса гидроусилителя рулевого управления:

а – натянут; b – ослаблен;

1 – натяжной шкив;

2 – отверстие шкива натяжения;

3 – болт натяжного шкива;

4 – гайка натяжного шкива;

5 – ремень усилителя рулевого управления;

6 – шкив насоса гидроусилителя рулевого управления;

7 – шкив коленчатого вала

Чтобы отрегулировать ремень усилителя рулевого управления 5, ослабьте гайку натяжного шкива 4, и затем поверните натяжной шкив 1 против часовой стрелки или по часовой стрелке при помощи специального инструмента (A) (рис. 5.43).

Отрегулируйте натяжение ремня, затем затяните болт и гайку натяжного шкива номинальным усилием затяжки.

Момент затяжки болтов и гаек натяжного шкива (a): 25 Н·м.

Регулировка натяжения приводного ремня насоса гидроусилителя рулевого управления

Далее по плану урока.

• Ответы на вопросы обучающихся по новой теме.
• Тестовое задание.
• Практическое задание для кейса

Проблемная ситуация для кейса

• ТЕЧЬ САЛЬНИКА РУЛЕВОГО ВАЛА
• Задания:
• Признаки неисправности при работе автомобиля?
• Последствия неисправности?
• Составить технологическую карту разборки рулевой рейки и замены сальника

Источник статьи: http://multiurok.ru/files/otkrytyi-urok-to-rulievogho-upravlieniia-avtomobilia.html