Пневмоусилитель это близкая «родня» гидроусилителя, только жидкость заменена на сжатый воздух.

Активная рулевая система

Рулевой вал; 2 – эпициклическая шестерня; 3 – сателлит; 4 – червяк; 5 – аварийный фиксатор; 6 – шестерня рулевого механизма; 7 – рейка рулевого механизма

Рисунок 6 – Схема активной рулевой системы

Схема активной рулевой системы самая «продвинутая» система управления в настоящее время, в состав входит: рулевая рейка с планетарным механизмом и электродвигателем блок электронного управления рулевые тяги, наконечники рулевое колесо. Принцип работы рулевой системы чем-то напоминает работу автоматической коробки переключения передач. При вращении рулевого колеса, вращается планетарный механизм, который и приводит в действие рейку, но вот только передаточное число всегда разное, в зависимости от скорости движения автомобиля. Дело в том, что солнечную шестерню снаружи вращает электродвигатель, поэтому в зависимости от скорости вращения изменяется передаточное число. На небольшой скорости коэффициент передачи составляет единицу. Но при большем разгоне, когда малейшее движение руля может привести к негативным последствиям, включается электромотор, вращает солнечную шестерню, соответственно необходимо руль довернуть больше при повороте. На маленькой скорости автомобиля электродвигатель вращается в обратную сторону, создавая более комфортное управление. Весь остальной процесс выглядит, как и у простой реечной системы.

Винтовая рулевая система

 

Винтовая система больше похожа на червячный механизм. Итак – на валу проточена винтовая резьба, по которой «ползает» своеобразная гайка, представляет собой зубчатую рейку с резьбой внутри. Зубья рейки приводят в действие рулевой сектор, в свою очередь он предает движение сошке, ну а дальше как в червячной системе. Для уменьшения трения, внутри «гайки» расположены шарики, которые «циркулируют» во время вращения. [4]

 

 

2 Рулевое управление на конкретных примерах

2.1 Устройство и работа рулевого управления, на примере автомобиля марки «Мерседес»

 

Изменение направления движения автомобиля осуществляется поворотом передних колес при помощи рулевого управления. К рулевому управлению относят рулевой механизм и рулевой привод. Вращение рулевого колеса через рулевой механизм передается на рычаги и тяги рулевого привода, при помощи которых 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 при помощи втулки. Очень часто в рулевое управление включается усилитель.

Рулевой механизм осуществляет передачу усилия от водителя к рулевому приводу, увеличивает его, облегчая этим поворот управляемых колес.

Рулевым механизмом называют замедляющую передачу, преобразующую вращение вала рулевого колеса во вращение вала сошки. Этот механизм увеличивает прикладываемое к рулевому колесу усилие водителя и облегчает его работу.

Рулевой привод – это система тяг и рычагов, осуществляющая в совокупности с рулевым механизмом поворот автомобиля. В результате работы рулевого механизма продольная тяга перемещается сошкой вперед или назад, вызывая этим поворот колес влево или вправо.

Рулевая трапеция представляет собой шарнирный четырехзвенник, образуемый балкой переднего моста (или картером переднего ведущего моста), поперечной рулевой тягой, левым и правым рычагами рулевой трапеции. Последние соединены с поворотными кулаками, на которых насажены управляемые колеса. Благодаря наличию рулевой трапеции управляемые колеса поворачиваются на разные углы: внутреннее (ближайшее к центру поворота) колесо на больший угол, чем внешнее, что обеспечивает качение колес при повороте без существенного скольжения. Разница в углах поворота определяется величиной угла наклона левого и правого рычагов рулевой трапеции.

Устройство рулевого управления легковых автомобилей марки "Мерседес” представлено на рисунке 7.

Рулевой механизм; 2 – муфта; 3 – болт с внутренним шестигранником; 4 – уплотнительный манжет; 5 – вал рулевого управления; 6 – защитная труба; 7 – кожух; 8 – комбинированный выключатель; 9 – защитная пластина (только на автомобилях с воздушной подушкой); 10 – рулевое колесо; 11 – самостопорящийся болт с потайной гайкой; 12 – накладка; 13 – замок рулевой колонки; 14 – поворотный кулак; 15 – амортизационная стойка; 16 – маятниковый рычаг рулевой трапеции; 17 – крайняя тяга рулевой трапеции; 18 – маятниковый рычаг; 19 – сошка рулевого управления; 20 – передняя пружина; 21 – резиновая опора стабилизатора; 22 – стабилизатор; 23 – треугольный поперечный рычаг; 24 – демпфер рулевого управления; 25 – средняя тяга рулевой трапеции

Рисунок 7 – Устройство рулевого управления легковых автомобилей "Мерседес”

Легковые автомобили "Мерседес" снабжены механическим рулевым механизмом с шариковым обращением (ходом) или рулевым механизмом с гидроусилителем. Из обоих механизмов выходит вал сошки с закрепленной на нем сошкой.

В картере механического рулевого механизма с шариковым обращением шпиндель рулевого механизма и рулевая (шпиндельная) гайка передают движение рулевого колеса на расположенный под прямым углом вал сошки, на конце которого закреплена уже ранее упомянутая сошка.

В зацеплении между шпинделем и гайкой при обыкновенном исполнении возникало бы сильное трение. Чтобы его исключить, ход резьбового соединения между шпинделем и гайкой заполнен шариками, что в какой-то степени выполняет роль шарикоподшипника. Через обводной желоб шарики движутся практически в бесконечной последовательности (циркулируют) внутри закольцованного канала. Преимущество такого механизма в том, что для управления требуется небольшое усилие на рулевом колесе, чем также облегчается возврат в исходное положение руля после выезда из поворота.

За счет особого исполнения зубьев зацепления между шпиндельной гайкой и валом сошки при прямолинейном движении автомобиля рулевой механизм имеет передаточное число «1», а с увеличением поворота руля увеличивается передаточное число зацепления. Таким образом, облегчается поворот колес при неподвижном автомобиле.