Рулевое управление

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рулевое управление

Введение

Потребность людей в необходимости ускоренного перемещения по земле привела человечество к созданию различных машин и механизмов, наиболее удобным и любимым из которых стал автомобиль.

Слово "автомобиль" означает "самодвижущаяся повозка", хотя в современном понимании автомобилями принято называть только средства передвижения, оснащенные автономными двигателями (внутреннего сгорания, электрическими, паровыми).

Особый интерес вызывают методы управления первыми автомобилями ХХ века. Рабочее место водителя содержало такое большое количество всевозможных ручек и рычагов управления, что не мудрено было запутаться в них. Одних только тормозных рычагов было три - на трансмиссионный вал, на задние колеса и на так называемый "горный упор" - остроконечный стержень, который опускали на дорогу при движении на подъем, так как тормоза на уклоне автомобиль не удерживали (прообраз современного "стояночного тормоза"). Можно ли дотянуться до рычага, удобно ли ими пользоваться - конструктора это мало интересовало. Рычаг устанавливали там, где этого требовала конструкция. Тем самым водителя обрекали на акробатические движения.

В начале ХХ века управление автомобилем требовало от водителя хорошей физической формы. Естественным выходом было увеличение в рулевом управлении передаточного числа, но это не давало решение проблемы.

Рулевое управление без усилителя и с гидроусилителем

Рулевое управление без усилителя

Рулевое управление с усилителем также включает насос с ременным приводом для создания гидравлического давления. В рулевом управлении без усилителя движение от поворота рулевого колеса передается через рулевую колонку и промежуточный вал к валу шестерни рулевого механизма. Зубья на валу шестерни соединены с зубьями рейки так, что при повороте вала рейка перемещается влево или вправо в картере рулевого механизма. К каждому концу рейки присоединены рулевые тяги, которые, в свою очередь, крепятся к поворотным кулакам на передних колесах. Таким образом, сила движения рейки вправо и влево - это непосредственно та сила, которая поворачивает колеса.

Для уменьшения усилия, прикладываемого к рулевому колесу для его поворота, на автомобили устанавливается гидравлический усилитель рулевого управления. В качестве дополнительной силы используется находящаяся под высоким давлением рабочая жидкость, которая подается в рабочие цилиндры, расположенные на рулевом механизме. Распределительный клапан служит для нагнетания в силовой цилиндр жидкости под давлением, которое соответствует углу поворота рулевого колеса. Распределительные клапаны работают в соответствии с так называемым принципом открытого центра, т.е. когда распределительный клапан не действует, жидкость, подаваемая насосом, перепускается обратно в бачок при нулевом давлении. Давление в гидравлической системе создается насосом, приводимым в действие ремнем от шкива коленчатого вала двигателя.

Энергопоглощающая рулевая колонка в случае лобового столкновения складывается для уменьшения вероятности получения травмы водителем. Рулевая колонка также включает выключатель зажигания с блокировкой рулевого вала, предупреждающий зуммер и переключатели поворота, света фар и стеклоочистителей ветрового стекла. Из-за особенностей конструкции (складывающаяся) рулевой колонки важно, чтобы использовались только специальные винты, болты и гайки, которые должны быть затянуты требуемыми моментами.

В дополнение к стандартной рулевой колонке возможна установка колонки с регулируемым углом наклона.

Рисунок 1 . Управление без гидравлического усилителя

1 - защитные чехлы;

2 - рулевое колесо; 3 - рулевая колонка;

4 - рулевая передача

Рулевое управление без усилителя обычно устанавливают на легковых автомобилях особо малого и малого классов, а также на грузовых автомобилях мало грузоподъемности. На остальных автомобилях и автобусах обычно используют усилители рулевого управления

Гидроусисилтель рулевого управления

Гидроусилитель рулевого управления (ГУР) предназначен для облегчения работы водителя при повороте рулевого колеса. В последнее время применяется в рулевом управлении легковых автомобилей. Гидроусилитель работает по принципу шприца. Он состоит из насоса, распределительного устройства и гидроцилиндра.

ГУР представляет собой герметичный картер, внутри которого находится управляющий клапан и поршень-рейка. Этот поршень соединен винтовой передачей с рулевым валом и своей зубчатой рейкой с шестерней на валу, передающем усилие на рулевую рейку или сошку. С картером ГУР через патрубки соединен насос с расширительным бачком. В традиционных простых системах привод насоса осуществляется через ремень от коленчатого вала двигателя. В более современных насос ГУР приводится отдельным электромотором - такие усилители называют электрогидравлическими усилителями (ЭГУР).

Пока руль находится в положении "прямо", управляющий клапан также пребывает в среднем положении, и рабочая жидкость перекачивается через него. При повороте же руля в ту или иную сторону клапан перемещается, и жидкость начинает давить на поршень, создавая усилие на валу.

Рисунок 2. Гидроусилитель с гидроцилиндром в рулевом механизме

При повороте рулевого колеса распределительное устройство направляет жидкость под давлением в одну из полостей гидроцилиндра, тем самым, помогая водителю на поворотах. При повороте налево, жидкость под давлением поступает в полость "А", а при повороте направо в полость "Б". Когда двигатель не работает, поворот руля будет осуществляться с заметным усилием, так как гидроусилитель не действует.

У обычных ГУР это усилие постоянно и не зависит от скорости движения автомобиля. Отсюда удобный на парковочных маневрах руль с ГУР оказывается недостаточно четким на скорости. Поэтому современные системы ЭГУР, кроме электромотора, имеют управляющий электронный блок, который, исходя из данных скорости автомобиля, рассчитывает нужную величину создаваемого усилия.

Чем больше скорость машины, тем меньшее требуется усилие на руле. Соответственно, уменьшается давление на поршень, а при достижении определенной скорости, например 70 км/ч, гидроусилитель выключается вовсе.

При неисправности усилителя, также значительно возрастает усилие поворота рулевого колеса автомобиля. Естественно, что при этом невозможно сразу же отреагировать на изменившуюся дорожную обстановку, что может вызвать опасные последствия. Кроме того, при неработающем усилителе руля, возрастает физическая и эмоциональная усталость водителя. После непродолжительной поездки он уже не в состоянии принимать правильные решения и может явиться виновником дорожно-транспортного происшествия.

Заключение

Гидроусилитель - совокупность гидроаппаратов и объемных гидродвигателей, в которой движение управляющего элемента преобразуется в движение управляемого элемента большей мощности, согласованное с движением управляющего элемента по скорости, направлению и перемещению.

Одно из условий обеспечения устойчивости гидравлической следящей системы - жесткость с механических и гидравлических элементов. При недостаточной жесткости, в особенности при сочетании ее с высокой чувствительностью распределительного устройства устойчивость системы неизбежно нарушается. автомобиль рулевой управление гидроусилитель

Гидравлический усилитель выполнен по схеме с постоянной циркуляцией жидкости, что способствует уменьшению нагрузки насоса. Максимальное давление жидкости в системе равно 7500 - 8000 кПа. Цилиндр гидравлического усилителя встроен в картер рулевого механизма. Клапан управления золотникового типа снабжен, центрующими пружинами и реактивными плунжерами, создающими на рулевом колесе ощущение силы сопротивления повороту колеса.

Насос гидравлического усилителя роторно-лопастного типа, двойного действия, с приводом от шестерни топливного насоса двигателя. Радиатор гидравлического усилителя, обеспечивающий охлаждение циркулирующей жидкости, установлен на радиаторе системы охлаждения.

Список использованной литературы

1. Жолобов Л.А. Устройство и техническое обслуживание автомобиля.- Ростов-на-Дону,- 2002.

2. Кисликов. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. М.,- 2009

3. Круглов С.М. Все о легковом автомобиле. Ростов-на-Дону, Феникс,- 2002.

4. Щелоков М. Гидроусилитель рулевого управления. "Колеса" №94 за Август 2005 / №94.

5. Голубовский Ю. Зачем нужны, как работают и во сколько обходятся усилители руля. Силовые методы. Бизнес №29 (496), 22 июля 2002 года.

Размещено на Allbest.ru