Метка: Рулевое управление

На автомобилях ГАЗ-69 и ГАЗ-69А устанавливаются одинаковые и полностью взаимозаменяемые рулевые управления. Рулевая сошка 13 устанавливается на шлицах вала 12 и закрепляется гайкой со стопорной шайбой.

Рулевой вал 4 помещен внутри рулевой колонки 5, которая нижним концом надевается на выступ картера рулевого механизма и затягивается хомутом 6. Верхний конец колонки крепится в резиновой втулке к щитку приборов.

Рулевая сошка соединена промежуточной тягой 15 с плечом двойного рычага 18 правого поворотного кулака. Второе плечо рычага через поперечную тягу 17, расположенную спереди моста, соединено с рычагом 16 левого поворотного кулака.

Рис. Рулевое управление автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А: 1 — рулевое колесо; 2 — поджимная пружина; 3 — упорный подшипник; 4 — рулевой вал; 5 — рулевая колонка; 6 — стяжной хомут; 7 — пробка заливного отверстия; 8 — верхняя крышка картера; 9 — регулировочные прокладки; 10 — картер; 11 — нижняя крышка картера; 12 — вал рулевой сошки; 13 — рулевая сошка; 14 — стяжной хомут крепления наконечника; 15 — промежуточная тяга; 16 — рычаг левого поворотного кулака; 17 — поперечная рулевая тяга; 18 — двойной рычаг правого поворотного кулака

Автомобили ГАЗ-63 и ГАЗ-51А имеют аналогичное по своему устройству рулевое управление с некоторыми различиями в конструкции рулевого привода.

Поперечная рулевая тяга 4 автомобиля ГАЗ-63 изогнута и имеет вильчатые наконечники 5, навернутые на резьбе на тягу и закрепленные стяжными болтами 3. Наконечники тяги соединяются с рычагами 1 поворотных кулаков при помощи пальцев 2 и бронзовых втулок 7.

Рис. Шарнирное соединение поперечной рулевой тяги автомобиля ГАЗ-63: 1 — рычаг поворотного кулака; 2 — палец; 3 — стяжные болты наконечника; 4 — поперечная рулевая тяга; 5 — вильчатый наконечник тяги; 6 — гайка; 7 — бронзовая втулка рычага поворотного кулака

Поперечная рулевая тяга автомобиля ГАЗ-51А соединяется с рычагами поворотных кулаков колес саморегулирующимися коническими шарнирными соединениями.

Тип рулевой передачи автомобилей ГАЗ-63 и ГАЗ-51А — глобоидальный червяк и двухгребневый ролик.

Конструкция рулевого управления автомобилей ЗИЛ-157К, ЗИЛ-157, ЗИЛ-151, ЗИЛ-164А, ЗИЛ-164 и ЗИЛ-150 в основном одинакова.

Тип рулевой передачи — глобоидальный червяк и трехгребневый ролик. Трехгребневый ролик 7 на двух игольчатых подшипниках 9 установлен на пальце 8 головки 11 вала 6 рулевой сошки. Глобоидальный червяк установлен на двух конических роликоподшипниках 20, расположенных в картере 22 рулевого механизма. Роликоподшипники не имеют внутренней обоймы, и ролики непосредственно опираются на поверхность червяка. Наружная обойма верхнего роликоподшипника запрессована в гнездо картера рулевого механизма. Наружная обойма нижнего роликоподшипника упирается в крышку картера, под которой установлены регулировочные прокладки 18.

Рис. Рулевое управление автомобилей ЗИЛ-164А и ЗИЛ-164: 1 — ступица колеса; 2 — рычаг поворотного кулака; 3 — шаровой палец: 4 — сухарь; 5 — пробка; 6 — вал рулевой сошки; 7 — трехгребневый ролик; 8 — палец; 9 — игольчатые подшипники; 10 — разрезная шайба; 11 — головка вала рулевой сошки; 12 — поджимная пружина наконечника продольной рулевой тяги; 13 — ограничитель; 14 — подпятник наконечника продольной рулевой тяги; 15 — продольная тяга; 16 и 27 — бронзовые втулки; 17 — сальник; 18 и 28 — регулировочные прокладки; 19 — крышка картера; 20 — роликоподшипник; 21 — червяк; 22 — картер рулевого механизма; 23 — пробка заливного отверстия; 24 — рулевое колесо; 25 — рулевая колонка; 26 — рулевой вал; 29 — колпак крышки картера; 30 — кронштейн; 31 — рулевая сошка; 32 —поперечная тяга; 33 — стяжные болты; 34 — съемный наконечник поперечной тяги; 35 — сухари наконечника поперечной тяги; 36 — спиральная прижимная пружина; 37 — уплотнительная прокладка; 38 — амортизирующая пружина

Вал рулевой сошки вращается в двух бронзовых втулках 16 и 27; втулка 16 запрессована в приливе картера, а втулка 27 — в боковой крышке картера. От осевого перемещения вал рулевой сошки удерживается разрезной бронзовой шайбой 10, под которой установлены регулировочные прокладки 28. Упорная шайба входит в выточку хвостовика вала рулевой сошки. Чтобы шайба и прокладки не выпали, они зажимаются колпаком 29, который на резьбе ввернут в крышку картера и застопорен. С наружной стороны вал рулевой сошки уплотнен сальником 17. Рулевая сошка насажена на конусный со шлицами конец вала и закреплена гайкой.

Соединение рычагов и продольной тяги осуществлено при помощи сферических сухарей 4 и шаровых пальцев 3. Шаровые пальцы закреплены гайками, которые шплинтуются. Во избежание попадания грязи в шарниры и вытекания из них смазки места соединений шарниров закрыты войлочными накладками. Выпадание сухарей предотвращается установкой в наконечники пробок 5, которые ввертываются в них на резьбе и шплинтуются.

Поперечная рулевая тяга на автомобилях ЗИЛ-157К и ЗИЛ-157 имеет изгиб в средней части и резьбу на концах. На резьбовые концы тяги навернуты наконечники 1 вильчатого типа, которые соединены с рычагами поворотных кулаков при помощи пальцев 5.

Рис. Соединение поперечной рулевой тяги с поворотным кулаком на автомобилях ЗИЛ-157К и ЗИЛ-157: 1 — наконечник поперечной рулевой тяги; 2 — пресс-масленка; 3 — стяжной болт; 4 — сальник; 5 — палец поперечной рулевой тяги; 6 — втулка пальца; 7 — корпус поворотного кулака

В нижнем ушке вилки наконечника палец крепится гайкой и шплинтуется, а в верхнем ушке вилки наконечника он крепится стяжным болтом 3. Смазка в шарнире удерживается сальниками 4, установленными на пальце. Наличие различного шага резьбы на концах тяги позволяет вращением обоих наконечников более точно регулировать схождение колес.

Устройство поперечной рулевой тяги и соединение ее с рычагами поворотных кулаков передних колес на автомобиле ЗИЛ-151 такое же, как и на автомобиле ГАЗ-63.

Поперечная рулевая тяга автомобилей ЗИЛ-164А, ЗИЛ-164 и ЗИЛ-150 соединяется с рычагами поворотных кулаков саморегулирующимися шарнирными соединениями.

Шаровые пальцы рычагов размещаются между эксцентрическими сухарями, установленными в наконечнике 34 поперечной рулевой тяги 32. Спиральные пружины 36, укрепленные своими конусами в сухарях 35, стремятся раздвинуть сухари и тем самым по мере износа шарового пальца смещают сухари на некоторый угол, заклиниваясь между стенками наконечников и шаровыми пальцами.

Наличие пружины 36 в соединениях рычагов с тягой смягчает удары, передаваемые от колес автомобиля к рулевому механизму. Рулевой вал 26 с рулевым колесом 24 расположен в рулевой колонке 25. Его верхний конец установлен в шарикоподшипнике и уплотнен сальником. Картер рулевого механизма крепится на левом лонжероне рамы к кронштейну 30, прикрепленному к раме.

В рулевой передаче автомобиля Урал-375 применены двухходовой цилиндрический червяк и боковой сектор со спиральными коническими зубьями.

Червяк 5 закреплен гайками 2 и 22 на рулевом валу 32, который установлен в картере рулевого механизма на трех цилиндрических роликоподшипниках 3, 14 и 23. Вал установлен так, что может несколько перемещаться в осевом направлении.

Рулевой вал 32 с рулевым колесом соединен карданным валом.

Сектор выполнен заодно с валом, на шлицах которого установлена и закреплена гайкой сошка 34, соединенная с продольной тягой рулевого управления.

Рулевое управление снабжено гидравлическим усилителем, облегчающим управление автомобилем. Усилитель, кроме того, смягчает удары, передаваемые на рулевое колесо при движении по неровной дороге, и позволяет сохранить первоначальное направление движения при проколе шины переднего колеса. Гидравлический усилитель, схема которого показана на рис. 225, состоит из следующих основных частей: рабочего цилиндра 3, распределительного устройства 15 и гидравлического насоса 6. В гидравлическую систему автомобиля, кроме усилителя рулевого управления, входит также гидравлический подъемник 12 запасного колеса. Включается подъемник краном 10; при этом усилитель рулевого управления выключается.

Рабочий цилиндр 3 гидравлического усилителя шарнирно закреплен на раме с правой стороны автомобиля. Поршень 19, помещенный внутри цилиндра, делит цилиндр на две полости, соединенные трубопроводами 2 и 7 с распределительным устройством. Шток поршня рычагом 4 связан с поворотным кулаком правого переднего колеса.

Распределительное устройство состоит из корпуса 21 и золотника 20, который может перемещаться в корпусе вместе с валом рулевого механизма в осевом направлении.

Гидравлический усилитель действует только при работающем двигателе. Работает он следующим образом.

Насос 6 по трубопроводам 13 и 14 через кран 40 подает, масло в распределительное устройство.

При прямолинейном движении автомобиля рулевое колесо, вал рулевого механизма и золотник 20 распределительного механизма занимают среднее положение. Масло, нагнетаемое насосом, проходит по кольцевым каналам корпуса распределительного устройства и через сливной трубопровод 8 возвращается в бачок 5 насоса.

Давление в обоих полостях рабочего цилиндра усилителя при этом одинаковое, и поршень 19 занимает среднее положение.

Когда рулевое колесо поворачивают вправо, червяк стремится повернуть сектор влево (против часовой стрелки), но для этого надо преодолеть сопротивление колес повороту и червяк под действием силы сопротивления вместе с валом рулевого механизма и золотником смещается вправо (вверх).

В этом положении задняя по ходу движения автомобиля полость рабочего цилиндра через трубопровод 7 и зазор между золотником и корпусом распределительного устройства соединяется, с нагнетающим трубопроводом 14, а передняя полость — со сливным трубопроводом 8. Благодаря разности давлений в полостях рабочего цилиндра поршень 19 перемещается влево и тем самым через шток воздействует на рычаг 4 правого поворотного кулака, значительно облегчая поворот колес.

Как только прекратится поворот, золотник снова займет среднее положение, в обеих полостях рабочего цилиндра усилителя вновь установится одинаковое давление и поршень 19 перестанет перемещаться.

Рис. Рулевой механизм автомобиля Урал-375: 1 — нижняя крышка картера; 2 и 22 — гайки; 3, 11 и 23 — роликоподшипники; 4 — кольцо упорное подшипников; 5 — червяк; 6 — червячный сектор; 7 и 37 — распорные втулки; 8 — картер; 9 — уплотнительное кольцо; 10, 24 и 35 — сальники; 12 и 19 — подвижные кольца плунжеров; 13 и 18 — опорные кольца плунжеров; 14 — плунжер; 15 — пружина; 16 — золотник; 17 — корпус золотника; 20 — упорный подшипник; 21 — стопорная шайба; 25 — упорная шайба сальника; 26 — крышка золотника; 27 — перепускной клапан; 28 — пружина перепускного клапана; 29 и 42 — прокладки; 30 — пробка обратного клапана; 31 — кольцо сальника; 32 — рулевой вал; 33 — шаровой палец; 34 — сошка руля; 35 — подшипники; 38 и 44 — упорные штифты; 39 — шпилька червячного сектора; 40 — упорная бронзовая шайба; 41 — боковая крышка картера; 43 — сектор

Золотник и вал рулевого механизма возвращаются в среднее положение под действием пружины 15. Во время поворота руля вал 32, смещаясь вправо, через подвижное опорное кольцо 12 и плунжер 14 сжимает пружину 15, которая через второй плунжер опирается на неподвижное опорное кольцо 18. Как только поворот руля прекратится, пружина 15 разжимается до упора плунжера 14 в неподвижное опорное кольцо 13 и возвращает золотник в среднее положение.

При повороте рулевого колеса влево золотник распределительного устройства перемещается также влево, соединяя с нагнетающим трубопроводом переднюю полость рабочего цилиндра, поршень перемещается назад по ходу автомобиля и поворачивает колеса влево.

Если двигатель не работает, колеса автомобиля поворачиваются только усилием водителя. Для того чтобы при этом поршень в рабочем цилиндре не оказывал бы сопротивления, в корпусе распределительного устройства предусмотрен перепускной клапан 27, через который масло свободно перетекает из одной полости цилиндра в другую.

 

Рис. Схема гидравлического усилителя рулевого управления автомобиля Урал-375: 1 — рулевой механизм; 2, 7, 8, 9, 11, 13 и 14 — трубопроводы; 3 — цилиндр гидравлического усилителя; 4 — рычаг поворотного кулака правого переднего колеса; 5 — бачок; 6 — гидравлический насос; 10 — кран; 12 — гидравлический подъемник запасного колеса; 15 — распределительное устройство; 16 — продольная рулевая тяга; 17 — сошка; 18 — поперечная рулевая тяга; 19 — поршень цилиндра гидравлического усилителя; 20 — золотник распределительного устройства; 21 — корпус распределительного устройства

Насос гидравлического усилителя лопастный, двойного действия (две полости всасывания и нагнетания).

Ротор насоса 8 имеет радиальные пазы, в которых размещаются лопасти 22. Ротор закреплен на валу 5, который приводится во вращение клиновидным ремнем от шкива, расположенного на носке коленчатого вала двигателя. При вращении ротора лопасти 22 под действием центробежной силы прижимаются к внутренней криволинейной поверхности статора 7; при этом объем пространства между лопастями изменяется. При увеличении объема в полостях а создается разрежение и из бачка 17 через каналы 23 в насос поступает масло, которое затем выдавливается в полостях б и через каналы 24 нагнетается в гидравлическую систему автомобиля.

Количество подаваемого насосом масла ограничивается калиброванным отверстием 9, а также перепускным клапаном 11, который под действием избыточного давления в полости нагнетания насоса смещается назад (открывается) вправо, сжимая пружину, и сообщает полость нагнетания с бачком 17 через коллектор 13.

Для ограничения давления масла в гидравлической системе автомобиля предусмотрен предохранительный клапан 12, который открывается при давлении 65—70 кг/см2 и сообщает систему с бачком.

Рис. Насос гидравлического усилителя рулевого управления автомобилей Урал-375: а — полость всасывания; б — полость нагнетания; 1 — шкив; 2 — корпус насоса; 3 и 6 — подшипники; 4 — сальник; 5 — вал насоса; 7 — статор; 8 — ротор; 9 — калиброванное отверстие; 10 — диск распределительный; 11 — перпускной клапан фильтра; 12 — предохранительный клапан; 13 — коллектор; 14 — фильтр; 15 — пружина; 16 — перепускной клапан фильтра; 17 — бачок; 18 — прокладка; 19 — сетчатый фильтр; 20 — крышка; 21 — гайка-барашек; 22 — лопасть; 23 и 24 — каналы в теле статора

В рулевой передаче автомобиля КрАЗ-214 применен двухходовой цилиндрический червяк и боковой сектор со спиральными коническими зубьями. Рулевое колесо крепится на валу конусным соединением со шпонкой и затяжной гайкой. Установлен рулевой механизм на двух опорах. Нижней опорой является стяжной кронштейн на боковом рукаве картера рулевого механизма, прикрепленного болтами к вертикальной стенке лонжерона рамы. Верхней опорой является резиновая манжета, зажимаемая кронштейном на панели приборов. Рулевое управление снабжено пневматическим усилителем. Усилитель состоит из трех самостоятельных механизмов: силового цилиндра двухстороннего действия, воздухораспределителя с клапанами и следящего рычажного механизма.

Силовой цилиндр установлен на правом лонжероне рамы под крылом автомобиля. Шток 26 поршня 24 силового цилиндра 27 через двуплечий рычаг и продольную тягу соединен с рычагом поворотного кулака правого колеса.

Воздухораспределитель расположен на левом лонжероне рамы под крылом и через кран включения связан трубопроводами с пневматической системой автомобиля.

Кран включения пневматического усилителя расположен под панелью приборов в нижней части переднего щита кабины.

Рис. Пневматический усилитель рулевого управления автомобиля КрАЗ-214: а — воздухораспределитель; б — следящий рычажный механизм; в — силовой цилиндр; 1 — кронштейн воздухораспределителя; 2 — клапан; 3 — канал отвода воздуха; 4 — корпус; 5 — корпус клапана; 5 — клапаны; 7 и 9 — каналы подвода воздуха; 8 — штоки поршня; 10 — тяга привода воздухораспределителя; 11 — вал сектора рулевой передачи; 12 — пружина сопротивления; 13 — шток; 14 — болт; 15 — гайка крепления ведущей сошки; 16 — болт; 17 — ведомая сошка; 18 — цилиндрический палец; 19 — ведущая сошка; 20 — шаровой палец; 21 — кожух штока; 22 — воздушный канал; 23 — задняя крышка; 24 — поршень; 25 — манжета поршня; 26 — шток; 27 — цилиндр; 28 — крышка корпуса; 29 — палец коромысла; 30 — коромысло; 31 — установочный винт; 32 — задняя крышка цилиндра; 33 — манжета крышки цилиндра; 34 — защитный чехол; 35 — вилка штока; 36 — регулировочный винт; 37 — защитный колпак

Следящий рычажный механизм состоит из ведущей и ведомой сошек.

Ведущая сошка 19 сидит на шлицах вала 11 сектора рулевой передачи и закреплена на нем круглой гайкой 15 с внутренним шестигранником.

На нижнем конце ведущей сошки имеется палец 18, которым она соединена с ведомой сошкой 17.

В верхней части ведомой сошки выполнено большое отверстие, в которое входит с зазором цилиндричеокая гайка 15. Этот зазор позволяет ведомой сошке поворачиваться иа пальце 18 в обе стороны относительно оси вала сошки на небольшой угол.

Ведомая сошка удерживается в среднем положении предварительно сжатой пружиной 12. При отклонении сошки в ту или иную сторону она с помощью тяги 10 поворачивает коромысло 30 воздухораспределителя и приводит в движение клапаны.

Нижний конец ведомой сошки посредством пальца 20 и продольной рулевой тяги соединен с рычагом левого поворотного кулака.

Нижний рычаг левого поворотного кулака через изогнутую поперечную тягу соединен с нижним рычагом правого поворотного кулака.

Продольная рулевая тяга трубчатая, в ее заднем конце расположено шаровое сочленение с сухарями, двумя регулировочными шайбами и пробкой. На переднем конце тяги имеется наконечник саморегулирующегося типа с шаровым сочленением. Наконечник навернут на тягу и закреплен стяжными болтами. Наконечники поперечной рулевой тяги имеют сухари с боковыми пружинами.

Максимальный угол поворота колес ограничивается болтами.

Работает пневматический усилитель следующим образом.

При повороте рулевого колеса влево ведущая сошка 11 поворачивается по часовой стрелке и через ведомую сошку 12 воздействует на продольную рулевую тягу 10, преодолевая силу сопротивления колес повороту.

Рис. Схема действия пневматического усилителя рулевого управления автомобиля КрАЗ-214: 1 — силовой цилиндр; 2 — поршень; 3 — шток; 4 — двуплечий рычаг; 5 — пружина сопротивления; 6 — круглая гайка; 7 — правая продольная тяга; 8 — цилиндрический палец; 9 — шаровой палец; 10 — левая продольная тяга; 11 — ведущая сошка; 12 — ведомая сошка; 13 — вал сектора рулевого механизма; 14 — шток клапана; 15 — тяга привода воздухораспределителя; 16 — кран включения пневматического усилителя; 17 — коромысло; 18 — клапан воздухораспределителя

Если сила сопротивления на пальце 9 будет такой, что для поворота рулевого колеса водителю .потребуется приложить усилие более 10 кг, ведомая сошка 12 под действием ведущей сошки сожмет пружину 5, отклонится влево и через тягу 15 повернет коромысло 17 воздухораспределителя. Клапан 18 воздухораспределителя откроется и воздух из магистрали пойдет в правую полость силового цилиндра. В результате давления воздуха на поршень создается усилие, которое через шток 3, рычаг 4 и тягу 7 воздействует на рычаг правого поворотного кулака, помогая тем самым водителю повернуть колеса.

При прекращении поворота рулевого колеса ведущая сошка не будет воздействовать на ведомую сошку и она под действием пружины 5 возвратится в среднее положение. Клапан воздухораспределителя закроется, и поступление воздуха в силовой цилиндр прекратится.

При повороте рулевого колеса вправо ведомая сошка будет отклоняться вправо и откроет левый клапан воздухораспределителя. Воздух из магистрали заполнит левую полость силового цилиндра, и колеса будут поворачиваться вправо.

Включать пневматический усилитель следует только при движении в тяжелых дорожных условиях и при маневрировании автомобиля. Усилитель включается краном 16.

Рулевое управление автомобиля КрАЗ-219 отличается от рулевого управления автомобиля КрАЗ-214 иным устройством рулевого привода и тем, что оно не имеет пневматического усилителя.

Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля. Изменяют направление при помощи поворота передних направляющих колес.

В рулевое управление входят рулевой механизм и рулевой привод.

Рулевой механизм

Рулевой механизм служит для передачи усилия от рулевого колеса к рулевой сошке.

Рулевой механизм состоит из рулевого колеса 9, рулевого вала 10, рулевой колонки 8, картера 6 с рулевой передачей и вала 5 рулевой сошки 4.

Рис. Схема рулевого управления: 1 — поворотный кулак; 2 — верхний рычаг левого поворотного кулака; 3 — продольная рулевая тяга; 4 — рулевая сошка; 5 — вал рулевой сошки; 6 — картер рулевого механизма; 7 — червяк; 8 — рулевая колонка; 9 — рулевое колесо; 10 — рулевой вал; 11 — ролик; 12 — поперечная рулевая тяга; 13 — наконечник поперечной тяги; 14 — нижняя тяга

На автомобилях применяются главным образом следующие типы рулевых передач: глобоидальный червяк с двух- или с трехгребневым роликом и червяк с боковым сектором.

Рулевая передача, состоящая из глобоидального червяка и ролика, устроена следующим образом. На нижнем конце рулевого вала 8 напрессован глобоидальный червяк 5 (червяк со специальной резьбой). Опорами для червяка служат два роликоподшипника 3. С червяком зацепляется своими гребнями ролик 10, сидящий на шариковых 14 или на игольчатых подшипниках на оси 15, смонтированной в прорези головки 16 вала 11 рулевой сошки 17.

Рис. Рулевая передача с глобоидальным червяком и двухгребневым роликом (автомобили ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А): 1 — нижняя крышка картера; 2 — регулировочные прокладки; 3 — роликоподшипник червяка; 4 — картер; 5 — глобоидальный червяк; 6 — пробка заливного отверстия; 7 — верхняя крышка картера; 8 — рулевой вал; 9 — роликоподшипник вала сошки; 10 — двухгребневый ролик; 11 — вал рулевой сошки; 12 — бронзовая втулка; 13 — сальниковое уплотнение; 14 — шарикоподшипник ролика; 15 — ось ролика; 16 — головка вала сошки; 17 — рулевая сошка

При вращении рулевого колеса червяк заставляет находящийся с ним в зацеплении ролик вместе с рулевой сошкой поворачиваться относительно оси вала сошки. Вогнутая форма червяка обеспечивает правильное зацепление пары червяк — ролик в различных положениях рулевой сошки. Установка ролика на подшипниках качения уменьшает потери на трение и износ (при вращении червяка ролик не скользит по поверхности его резьбы, а перекатывается).

Рис. Рулевая передача с цилиндрическим червяком и боковым сектором (автомобили КрАЗ-214 и КрАЗ-219): 1 — сальниковое уплотнение подшипников червяка; 2 — роликоподшипник червяка; 3 — цилиндрический червяк; 4 — рулевой вал; 5 — пробка заливного отверстия; 6 — регулировочные прокладки; 7 — картер; 8 — боковой сектор; 9 — игольчатые подшипники; 10 — пробка сливного отверстия; 11 — сальник; 12 — рулевая сошка

Рулевая передача, состоящая из червяка и бокового сектора, показана на рисунке. Для этой передачи применяется цилиндрический червяк 3. Червяк напрессован на рулевой вал 4 и опирается на два роликоподшипника 2. Червяк находится в зацеплении со спиральными зубьями бокового сектора 8, который выполнен заодно с валом рулевой сошки и вращается в картере 7 на двух игольчатых подшипниках 9. Такого типа передачи применяются на автомобилях большой грузоподъемности, где через рулевое управление передаются большие усилия.

Рулевые передачи размещаются в литом картере, заполненном, маслом. В картере имеются обычно два отверстия: верхнее, закрытое пробкой 5, для заливки масла и нижнее, закрытое пробкой 10, для слива масла. Картер рулевого механизма крепится при помощи болтов к раме автомобиля.

Для обеспечения нормальной работы рулевой передачи в ней регулируются осевой зазор червяка в подшипниках и правильность зацепления передаточной пары.

Рулевая передача значительно облегчает работу водителя. Однако на автомобилях большой грузоподъемности усилие, которое должен прикладывать водитель к рулевому колесу, бывает настолько велико, что уменьшить его, только увеличив передаточное число в рулевой передаче, не удается. Поэтому на автомобилях типа КрАЗ-214 применяются специальные устройства — усилители рулевого управления, которые облегчают управление автомобилем и резко снижают усилие, необходимое для поворота рулевого колеса.

Рулевой привод

Рулевой привод служит для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам. Он состоит из рулевой сошки 1, продольной рулевой тяги 7, верхнего рычага 11 левого поворотного кулака, правого и левого нижних рычагов 24 поворотных кулаков 25 и поперечной рулевой тяги 14. Перечисленные детали соединены между собой шарнирно.

Рулевая сошка одним концом жестко связана с наружным концом вала, а другим через продольную рулевую тягу 7 шарнирно соединена с верхним рычагом 11 поворотного кулака 25 левого колеса. Крепление рулевой сошки к валу осуществляется на мелких конусных шлицах при помощи гайки.

Продольная рулевая тяга соединяется с рулевой сошкой и рычагом поворотного кулака при помощи шаровых пальцев 2, закрепленных на концах сошки и рычага. Шаровые пальцы входят в наконечники 5 продольной рулевой тяги, в которых установлены сухари 8. Сухари охватывают шаровые пальцы, под действием сжимающих пружин 4. Пробки 9, ввернутые в наконечники продольной рулевой тяги, дают возможность регулировать затяжку пружин и предохраняют пружины и сухари от выпадания из наконечников тяги. Чтобы пробки не могли самопроизвольно отвертываться, их шплинтуют. Ограничители 3 ограничивают предельное сжатие пружин сухарей при их регулировке. Наличие пружин в соединениях тяг способствует смягчению ударов, передающихся от колес автомобиля. Для защиты шаровых пальцев и сухарей от пыли и грязи места прохода шаровых пальцев в. наконечники тяг закрываются уплотнительными кольцами 10. Смазка к шаровым пальцам и сухарям подводится через масленки 6, установленные на наконечниках продольной рулевой тяги.

Рис. Рулевой привод (автомобиль ГАЗ-51А): 1 — рулевая сошка; 2 — шаровой палец; 3 — ограничитель пружин; 4 — пружина; 5 — наконечник продольной рулевой тяги; 6 и 19 — масленки; 7 — продольная рулевая тяга; 8 — сухари шарового пальца; 9 — пробка; 10 — уплотнительное кольцо; 11 — верхний рычаг поворотного кулака; 12 — гайка крепления рычага поворотного кулака; 13 — ограничитель поворота колес; 14 — поперечная рулевая тяга; 15 — наконечник поперечной рулевой тяги 16 — козырек уплотнительного кольца; 17 — стяжные болты; 18 — конический палец; 20 — пружина; 21 — шайба; 22 — пята конического пальца; 23 — вкладыш конического пальца; 24 — нижний рычаг поворотного кулака; 25 — поворотный кулак

Рычаги поворотных кулаков устанавливаются в отверстиях вилок кулаков на шпонках и крепятся гайками 12, которые затем шплинтуются. Рычаги поворотных кулаков автомобилей с ведущим передним мостом выполняются заодно с крышками подшипников шкворней. Соединение поперечной рулевой тяги с рулевыми рычагами выполнено также шарнирно. Наконечники крепятся на поперечной рулевой тяге при помощи резьбы (с одной стороны правая, с другой — левая) и стяжными болтами 17. Вращением этих наконечников можно изменять длину тяги и тем самым регулировать схождение передних колес.

Для соединения поперечной рулевой тяги с рычагами поворотных кулаков колес используются обычно саморегулирующиеся конические шарнирные соединения. Палец 18 поворотного рычага конической поверхностью прижимается к вкладышу 23 усилием пружины. 20. Вкладыш устанавливается в наконечник поперечной рулевой тяги и от повертывания стопорится винтом, входящим в паз вкладыша. Прижимная пружина верхним концом упирается в пяту 22 пальца, а нижним — в шайбу 21, закрепленную в наконечнике стопорным кольцом. По мере износа конических поверхностей пальца и вкладыша зазор между трущимися поверхностями выбирается перемещением пальца в осевом направлении под действием прижимной пружины.

На автомобилях повышенной проходимости шарнирное соединение поперечной рулевой тяги осуществляется с помощью пальцев и бронзовых втулок. Поперечная рулевая тяга таких автомобилей имеет вильчатые наконечники.

Правильным поворотом направляющих колес является только такой поворот автомобиля, при котором его колеса будут катиться по дороге без скольжения. А это возможно лишь в том случае, если направляющие колеса при повороте автомобиля будут поворачиваться на различные углы, причем внутреннее по отношению к центру поворота колесо должно поворачиваться на больший угол, чем наружное.

Одновременность поворота направляющих колес на необходимые углы обеспечивается рулевой трапецией, которую составляют передняя ось, рулевые рычаги и поперечная рулевая тяга. Правильные соотношения сторон и углов рулевой трапеции выбираются при конструировании автомобиля.

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля.

Рулевые управления колесных машин подразделяются по следующим основным классификационным признакам:

по способу поворота:

• управляемыми колесами
• управляемой осью
• складыванием звеньев
• бортовым поворотом (принудительным вращением ведущих колес одного борта с иной угловой скоростью, чем ведущих колес другого борта)

расположению места водителя:

• правое — при левостороннем движении
• левое — при правостороннем движении

Кроме того, для получившего наибольшее применение на автомобилях рулевого управления с управляемыми колесами (оно состоит из рулевого колеса, рулевого механизма, рулевого привода, а также часто и усилителя) выделяют классификацию рулевых механизмов и рулевых приводов.

Классификация рулевых механизмов:

по типу передачи:

• механический
• гидравлический (рулевой механизм или рулевое управление)

передаточному числу:

• изменяемое
• неизменяемое
• обратимости
• обратимый
• на пределе обратимости

Классификация рулевых приводов (рулевых трапеций):

по расположению:

• передняя — перед осью
• задняя — за осью

в зависимости от типа подвески:

• цельная (при зависимой подвеске)
• разрезная (при независимой подвеске)

Рис. Схемы типовых способов поворота колесных машин:
а, б — управляемыми колесами; в — управляемой осью; г — складыванием звеньев; д — бортовой поворот; 0ш — ось шкворня; Оип — центр поворота. Оим — центр масс

Основные требования к рулевому управлению следующие:

• обеспечение высокой маневренности автомобиля;
• удобство и легкость управления, в том числе минимальная передача толчков ог дороги на рулевое колесо;
• соответствие радиуса поворота управляющему воздействию водителя;
• высокая надежность;
• минимальное боковое скольжение колес при повороте автомобиля;
• стабилизация повернутых управляемых колес;
• минимальные вибрации, в том числе отсутствие автоколебаний управляемых колес;
• кинематическая согласованность с подвеской.

Кроме того, к рулевым управлениям, как и к остальным механизмам и системам автомобиля, предъявляют также общие требования:

• обеспечение минимальных размеров и массы, высокая надежность (здесь она выделена отдельным пунктом, поскольку из механизмов и систем автомобиля рулевое управление и тормозное управление прежде всего влияют на безопасность движения);
• минимальное обслуживание;
• технологичность.

Рассмотрим, какими конструктивными мероприятиями обеспечивается выполнение требований к рулевым управлениям с управляемыми колесами.

Высокая маневренность (малый радиус поворота и малая ширина коридора) обеспечивается в основном уменьшением базы и увеличением угла поворота управляемых колес. Обычно минимальный радиус поворота легковых автомобилей составляет 4,5… 5,5 м, грузовых — 8… 12 м. Маневренность существенно улучшается, если, кроме передних управляемых колес, используются сше и задние управляемые колеса.

Удобство и легкость управления, как и для любого органа управления, определяются обычно удобным расположением органа управления (рулевого колеса), величиной его полного хода (который не должен превышать 5 оборотов от одного до другого крайнего положения), невысокими значениями усилия, необходимого для перемещения рулевого колеса. Обычно считается, что его усилие не должно превышать 100 Н для легковых автомобилей и 250 Н для грузовых. Удобство расположения определяется в частности соответствием расположения плоскости рулевого колеса посадке водителя.

Соответствие радиуса поворота управляющему воздействию водителя обеспечивается в основном использованием жесткой кинематической связи между управляемыми колесами и рулевым колесом. Кроме того, суммарный люфт рулевого колеса должен находиться в заданных минимальных значениях. При этом управляющее воздействие водителя не должно вызывать боковых скольжений управляемых и неуправляемых колес.

Высокая надежность рулевого управления обеспечивается в основном достаточно большими запасами по напряжениям в деталях рулевого управления. Применение дублирующих систем в рулевом управлении, как и в тормозном управлении, пока не представляется возможным.

Минимальное боковое скольжение колес при повороте автомобиля обеспечивается в основном применением рулевых трапеций в приводе управляемых колес, а при трех и более осях, кроме того, расположением осей, обеспечивающим минимальное боковое скольжение. Меньшая высота профиля и более широкий протектор шины уменьшают углы увода наружных колес при движении на повороте.

Стабилизация повернутых управляемых колес обеспечивается в основном при малых скоростях движения применением поперечного наклона оси шкворня, а при больших скоростях движения — упругостью шин и продольным наклоном оси шкворня.

Рулевая рейка как механизм управления колесами на сегодняшний день является самым распространенным техническим решением для легковых автомобилей.

Рейка, которая связана наконечниками и рулевыми тягами с колесами, являет собой зубчатую передачу. Закрепленная на рулевом валу шестерня сцепляется с зубцами на рейке и при повороте руля двигает ее в сторону, соответствующую направлению вращения. Рейка с помощью тяг и шарниров поворачивает колеса.

Рис. Схема рулевой рейки

На современных автомобилях устанавливаются механизмы, которые облегчают вращение руля, особенно если транспортное средство стоит. Наибольшее распространение получил гидроусилитель (ГУР), чья конструкция предусматривает насос, который приводится в действие ремнем коленвала; он засасывает гидравлическую жидкость из расширительного бачка и доставляет ее в золотниковый распределитель. Основа последнего — торсион, который закручивается по мере возрастания приложенного к рулю усилия и находится в состоянии покоя, если усилие не прилагается. Торсион направляет жидкость в исполнительное устройство и, в зависимости от того, куда он закручен, давление подается или до поршня устройства, или за него. Поршень надежно зафиксирован на рейке, благодаря давлению масла он вращает колеса в нужную водителю сторону. Если образуется лишнее давление, открывается предохранительный клапан и жидкость возвращается обратно в бачок.

Такая система значительно облегчает процесс вождения, но некоторые требовательные водители жалуются на недостаточную отзывчивость и информативность конструкции. На современных автомобилях можно точно настроить рулевое управление, так что оно будет удовлетворять запросы большинства автомобилистов. Обслуживание сводится к регулярной проверке уровня жидкости, состояния пыльников и замене приводного ремня.

Электрогидравлическая система рулевого управления является гибридной, так как использует технологию ГУР, но создающий давление жидкости насос работает не от мотора автомобиля, а от отдельного электродвигателя.

Электроусилитель руля отличается наличием электрического двигателя (который располагается или на самой рейке, или на валу) и системы управления ним. В этой системе нет гидравлики, а передача усилия осуществляется блоком управления под контролем различных датчиков — скорости, угла поворота колес, ускорения.

Рулевая рейка имеет немало преимуществ:

• несложность конструкции, ее компактность;
• простота обслуживания (если количество шарниров и тяг небольшое);
• высокая точность управления, которая обеспечивается малыми люфтами и высокой жесткостью;
• малый вес;
• невысокая цена;
• неплохой самовозврат рулевого колеса в нейтральное положение;

Что касается недостатков, их не так уж много, но для кого-то они могут оказаться критическими:

• конструкция рейки склонна к появлению сторонних стуков;
• применяется в основном на легковых авто с независимой подвеской;
• периодически требует подтяжки или проведения ремонтных работ;
• ощутимо передает удары от неровностей дорожного покрытия на руль.

Техническое обслуживание рулевого управления заключается в своевременной подтяжке болтов крепления картера рулевого механизма к лонжерону и конусных соединений шарниров, проверке угла свободного поворота рулевого колеса, регулировке рулевого механизма, а также периодической проверке уровня масла в картере рулевого механизма.

Заливка масла производится через отверстие, закрываемое пробкой 1. Уровень масла должен быть по нижнюю кромку этого отверстия. Проверку состояния шарниров рулевых тяг удобнее всего проводить вдвоем, установив автомобиль на смотровую яму.

Шарниры рулевых тяг самоподжимающиеся и не требуют регулировки в эксплуатации.

Рис. Механизм рулевой:
1 — пробка заливного отверстия (контрольного); 2 — винт специальный; 3 — контргайка; 4 — гайка стопорная; 5 — пробка регулировочная; 6 — картер рулевого механизма

Перемещение наконечника тяги относительно пальца при резком покачивании рулевого колеса вправо и влево указывает на наличие повышенных зазоров между вкладышами и шаровыми пальцами и необходимость замены вкладышей.

Регулировка рулевого управления

Состояние рулевого механизма считается нормальным и не требующим регулировки, если угол свободного поворота рулевого колеса в положении движения по прямой не превышает 14 градусов. Если угол будет больше указанного, то прежде чем приступить к регулировке рулевого механизма, необходимо убедиться в плотности затяжки болтов крепления картера, маятниковых рычагов и исправности шарнирных соединений. Для регулировки осевого зазора червяка необходимо повернуть рулевое колесо в какую-либо сторону до отказа, а затем в обратную сторону настолько, чтобы в зацеплении рабочей пары появился боковой зазор.

Отвернуть на 2—3 оборота стопорную гайку 4 и вращением регулировочной пробки 5 затянуть подшипники червяка так, чтобы не было заметно осевого зазора червяка, а рулевое колесо свободно поворачивалось. После этого затянуть стопорную гайку.

Если после регулировки осевого перемещения червяка возникает течь масла по резьбе регулировочной пробки, то под стопорную гайку нужно подложить картонную прокладку толщиной 0,5—1 мм или резьбу пробки 5 и резьбу в крышке под винт 2 смазать тонким слоем шпатлевки М6-006 ГОСТ 10277—76 (вместо шпатлевки допускается применение алюминиевой эмали НЦ-28). Попадание шпатлевки внутрь картера не допускается.

Для регулировки бокового зазора в зацеплении червяка с двухгребневым роликом следует отсоединить шаровой палец продольной рулевой тяги от сошки. Сохраняя сошку в положении, соответствующем езде по прямой, и покачивая за головку, определить величину бокового зазора в зацеплении. В пределах поворота червяка примерно на угол 45° от среднего положения (2°40′ поворота сошки) вправо и влево зазора в зацеплении не должно быть.

При наличии бокового зазора отвернуть на 1—2 оборота контргайку 3 и, вращая отверткой винт 2, установить беззазорное зацепление. Затянуть контртайку и проверить регулировку.

При регулировке осевого перемещения червяка и бокового зазора в зацеплении нельзя производить излишнюю затяжку. При чрезмерной затяжке преждевременно изнашиваются подшипники червяка. Чрезмерная затяжка зацепления (червяка и ролика) может привести к износу ролика и червяка и даже разрушению их рабочих поверхностей. Кроме того, при очень тугом вращении рулевого механизма передние колеса не будут стремиться под действием массы передней части автомобиля возвратиться в положение, соответствующее движению по прямой после выхода автомобиля из поворота, что значительно ухудшит управление автомобилем.

По окончании регулировки нужно соединить шаровой палец рулевых тяг с сошкой и проверить правильность регулировки рулевого механизма при движении автомобиля.

Рис. Рычаг маятниковый:
1 — болт; 2 — шайба; 3 — гайка; 4 — рычаг маятниковый; 5 — чехол защитный; 6 — кронштейн; 7 — масленка; 8 — втулка оси; 9 — ось; 10 — шайба опорная; 11 — болт М6Х16; 12 — прокладка регулировочная; 13 — крышка

Для устранения осевого зазора в результате износа оси маятникового рычага необходимо уменьшить толщину пакета регулировочных прокладок 12.

Проверка и регулировка схождения передних колес

Для определения схождения колес расстояние между выступами боковин шин на уровне центров передних колес. Точки измерения отметить мелом. Затем сдвинуть автомобиль с места так, чтобы колеса повернулись на 180°, и замерить расстояние в точках, отмеченных мелом.

При правильной установке колес размер спереди должен быть меньше размера сзади на 1—3 мм.

Рис. Привод рулевой:
1 — труба регулировочная; 2 — тяга боковая; 3 — контргайка; 4 — наконечник; 5 — тяга поперечная; 6 — рычаг маятниковый левый; 7 — рычаг маятниковый правый; 8 — гайка; 9 — чехол защитный; 10 — наконечник тяги; 11 — палец шаровой; 12 — кольцо защитное; 13 — кольцо упорное; 14 — пружина; 15 — шайба пружины опорная; 16 — вкладыш шарового пальца; 17 — тяга продольная

При несоответствии этих размеров схождение колес регулируется изменением длины боковых рулевых тяг 2, для чего отвернуть гайки 3 обеих тяг (гайка с проточкой имеет левую резьбу) и вращать регулировочные трубы 1 на одинаковую величину. После регулировки, придерживая трубы ключом, затянуть гайки 3, предварительно убедившись в том, что донышки тяг 2 и наконечников 4 параллельны.

В настоящее время все системы рулевого привода с усилителем, находящиеся в серийном производстве, поддерживают механическую связь между передними колесами транспортного средства и рулем. Если система поддержки, будь она электрической или гидравлической, откажет, механическая связь все еще сохраняет работоспособность как резервная. Более того, действующие сегодня инструкции требуют обязательного наличия такой механической связи. Однако жесткая механическая связь — это доминирующий недостаток, поскольку он влияет на характеристики функционирования системы. Проблемы типа шума, вибрации и низкочастотного громыхания (noise, vibration, harshness — NVH), и склонности приводить к авариям — все это следствия данной жесткой системы.

Успехи в мехатронных системах означают, что жесткая механическая связь может быть заменена проводами. Автомобили с электрической колонкой преобразуют вращение руля в поворот передних колес, используя датчики и привод, управляемый с помощью электроники, вместо обычной рулевой стойки. Обратная связь для водителя — важная особенность рулевой системы — создается при помощи привода обратной силы, размещаемого позади руля. Пункт инструкции о жесткой связи заменяется требованиями к системе в целом.

Рис. Компоновка отказоустойчивой системы электрической рулевой колонки (источник: TRW Automotive)

Понятно, что развитие систем электрического руля определяется надежностью используемых компонентов. Сейчас ведется много разработок по «архитектуре системы, толерантной к отказам», то есть отказоустойчивым системам. Целью работ является достижение потока фатальных отказов менее 10^-7 в час рабочего времени. Этот показатель не может быть достигнут в настоящее время при использовании одноканальных электронных блоков управления (ECU). Чтобы получить «уровень целостности» (integrity value), сопоставимый с таковым с системами с механической связью, электрическая рулевая колонка должна быть в состоянии игнорировать одиночные электрические или электронные ошибки в любой из ее подсистем. Она должна также включать метод обнаружения этих ошибок. Такая толерантность, похоже, исключила бы возможность внезапного фатального отказа. Однако соответствующая обработка ошибки может привести к ограничению скорости транспортного средства, а в критических условиях она препятствовала бы автомобилю стронуться с места.

Обратная связь с передачей усилия на рулевое колесо, как принято считать, является менее критической в смысле безопасности. Однако для высокоскоростного пассажирского автомобиля может быть критическим время реакции водителя. По этой причине привод обратной силы должен также быть частью отказоустойчивой системы. Полная архитектура системы рулевой колонки, толерантной к отказам, должна иметь значительную избыточность. Другими словами, это означает, что почти все компоненты дублируются и должны быть обеспечены отказоустойчивой системой электропитания.

Рис. Архитектура системы электрической рулевой колонки (источник: TRW Automotive)

На рисунке приводы «обратной силы» помечены символами HWA, а приводы «рулевой стойки» — символами FAA. Электронный блок управления рулем (CECU) содержит два идентичных ECU. Индексы М и S относятся соответственно к двигателям и датчикам.

Электропитание является критическим фактором для любой системы X-by-wire. Автомобиль среднего размера будет требовать пиковой выходной мощности приблизительно 1000 Вт для работы рулевой колонки с максимальным качеством. Общее потребление энергии относительно низко, но из-за пиковой нагрузки большинство систем разрабатывается с расчетом на источник 42 В. Блок управления в случае необходимости может работать и при 14 В. Сценарий в настоящее время таков — блоки электропривода будут требовать дублированных источников 42 В, a ECU — дублированных источников 42/14 В.

Многие преимущества, которые способны обеспечить электрические рулевые колонки, дают основание предположить, что они станут доступны в ближайшее время. Компания TRW Automotive, известный и уважаемый OEM-производитель, обещает, что электрические рулевые колонки будут готовы к производству к 2007 г.

Есть три метода руления с помощью электричества:

• замена насоса обычной системы электрическим двигателем, в то время как сервомеханизм остается во всем почти таким же
• с помотцью привода, который непосредственно помогает управлению рулем и не имеет никаких гидравлических компонентов
• активный руль — рулевое колесо заменяется джойстиком

Первая из этих систем популярна, так как насос будет работать только тогда, когда необходимо. Это дает некоторую экономию в потреблении топлива, а также позволяет упростить устройство приводного ремня перед двигателем.

Вторая система из списка теперь становится самой распространенной. Электрический мотор действует непосредственно на рулевую колонку через планетарный механизм. Он полностью заменяет гидравлический насос и цилиндр сервомотора. Он устраняет потери топлива, обусловленные, применением обычного насоса, и очень упрощает систему управления. При использовании электрического рулевого привода также исключается критическая ситуация с остановкой двигателя. Оптический датчик вращающего момента используется, чтобы измерять усилие на руль, прилагаемое водителем. Принцип работы датчика заключается в измерении излучения светодиода через отверстия, которые размешены определенным образом в дисках на каждом из концов 50-миллиметрового рычага торсиона, соединенного с рулевой колонкой. Эта система занимает немного места под капотом (что очень ценится в наши дни). Мотор в 400 Вт потребляет в среднем всего 2 А в городских условиях движения. Выигрыш по стоимости в сравнении с обычными гидравлическими методами весьма значителен.

Рис. Схема системы активного руля

«Активный руль» — название системы, разработанной компанией Saab на основе ее опыт в авиационной промышленности. Этот технический прием известен как «электрический водитель». Вместо руля используется джойстик, а линейка датчиков формирует необходимый выходной сигнал для блока управления, который приводит в действие два регулирующих гидравлических клапана. ECU отфильтровывает случайные данные от датчиков и обеспечивает обратную связь на джойстик, чтобы поддерживать у водителя «ощущение управления». Как элемент системы безопасности электронные схемы руления встроены в модули, обладающие свойствами самопроверки и восстановления. Давление жидкости в гидравлическом контуре передается и поддерживается ее резервным запасом в аккумуляторе. На рисунке представлена схема системы активного руля. Большое преимущество при использовании этого метода дало бы полное удаление рулевой колонки, хотя ожидается некоторая оппозиция этому радикальному подходу! Однако водители, лишенные привычного автомобильного аксессуара, могут посчитать, что это и есть главное усовершенствование.

Рулевое управление автомобиля состоит из рулевого механизма, имеющего рабочую пару (глобоидальный червяк — двойной ролик) с передаточным отношением 17 : 1 в среднем положении, и рулевого привода, в который входят рычаги рулевой трапеции, маятниковый рычаг, сошка, средняя тяга и две боковые тяги рулевой трапеции.

Труба 86 рулевой колонки с помощью кронштейна 49 и резиновой прокладки 50 крепится к опоре 45, приваренной к поперечине передней части кузова. Внутри опоры 45, для компенсации перекосов рулевой колонки в поперечном направлении, имеется подвижная планка 47 с двумя фланцевыми гайками. Перемещение планки ограничивается держателем 46, приваренным к опоре. Хомут рулевой колонки крепится двумя болтами 48, ввертываемыми во фланцевые гайки, приваренные к подвижной планке.

Картер 39 рулевого механизма прикреплен тремя болтами 15 к торцам трех втулок 13 и 14, приваренных к левому лонжерону 19 подмоторной рамы кузова. На правом лонжероне, аналогично картеру руля, крепится кронштейн маятникового рычага.

Рис. Рулевой механизм:
1 — стопорная гайка: 2 — регулировочная гайка; 3 — подшипник червяка; 4 — червяк; 5 — хомут: 6 — кронштейн; 7, 17, 27 и 69 — гайки; 8 — сальник;; 9 — ось ролика; 10 — внутренняя обойма ролика; 11 — ролик вала сошки; 12, 54, 62 и 82 — простые шайбы; 13 — большая распорная втулка; 14 — малая распорная втулка; 15, 35, 48 и 80 — болты; 16, 36, 42, 71 и 81 — пружинные шайбы; 18 — сошка рулевого управления: 19 — лонжерон; 20 — скоба; 21 — обойма сальника; 22 — войлочный сальник вала управления коробкой передач; 23 и 73 — пружины; 24 — войлочное уплотнительное кольцо; 25 — картонная накладна; 26 — резиновая манжета; 28 — стяжной хомут; 29 — шплинт стяжного хомута; 30 — регулировочный винт; 31 — каленая шайба; 32 — пробка маслоналивного отверстия; 33 — Крышка картера руля; 34 — бронзовая свертная втулка; 37 — картонная прокладка; 38 — бронзовая свертная втулка; 39 — картер рулевого управления; 40 — вал сошки; 41 — стопорная шайба; 43 — гайка вала сошки; 44 — поперечина передка; 45 — опора крепления рулевой колонки; 46 — держатель; 47 — Подвижная планка; 49 — кронштейн крепления рулевой колонки; 50 — резиновая прокладка; 51 — вал управления коробкой передач; 52 — рычаг управления коробкой передач; 53 — переключатель указателей поворота; 55, 63 в 70 — винты; 56 — кольцо контактных пружин; 57 — заклепка; 58 — колесо рулевого управления; 59 — включатель сигнала; 60 — пружина крышки включателя сигнала; 61 — крышка включателя сигнала; 64 — орнамент крышки включателя сигнала; 65 — винт с конической головкой; 66 — основание включателя сигнала; 67 — сухарь контактных пружин; 68 — штифт переключатели указателей поворота; 72 — втулка; 74 — контактная пружина включателя сигнала; 75 — токонесущее кольцо включателя сигнала; 76 — вал рулевого управления; 77 — пластмассовая втулка; 78 — корпус верхнего подшипника вала руля; 79 — рукоятка переключателя указателей поворота; 83 — шплинтовая проволока; 84 — волнистая шайба; 85 — плоская шайба; 86 — труба колонки рулевого управления; 87 — шпонка; 88 — головка вала управления коробкой передач; 89 — плоская шайба с усом; 90 — декоративный кожух; 91 — пучок проводов

Рулевой привод ⭐ — это устройство предназначенное для передачи от рулевого механизма усилия, необходимого для поворота управляемых колес обоих бортов автомобиля.

Рулевой привод обеспечивает поворот колес на разные углы и тем самым — их качение без проскальзывания по концентрическим окружностям с общим центром, являющимся центром поворота автомобиля.

Движение автомобиля не сопровождается боковым скольжением его колес, если траектории качения всех колес имеют единый центр поворота.

Рулевой привод автомобиля состоит из рулевых рычагов и рулевых тяг, образующих рулевую трапецию, которая и обеспечивает одновременный поворот управляемых колес на неодинаковые углы.

Правильное соотношение углов поворота управляемых колес устанавливается при повороте автомобиля за счет разных длин рычагов, входящих в рулевую трапецию.

Различают цельную (единую) трапецию, применяемую при наличии зависимой подвески управляемых колес, и расчлененную, используемую в сочетании независимой подвеской. В первом случае левое и правое управляемые колеса 3 связаны жесткой балкой 7 управляемого моста. Сошка 11 шарнирно соединена с продольной тягой 10, жестко связанной с левым поворотным кулаком, рычаг 9 которого, в свою очередь, шарнирно соединен с поперечной тягой 8. Во втором случае сошка 5 шарнирно связана с левым концом средней поперечной тяги б. Правый конец тяги также шарнирно соединен с маятниковым рычагом 7, имеющим опору на раме (кузове) автомобиля и в точности имитирующим перемещение сошки в процессе поворота. Тяга 6 шарнирно связана с боковыми тягами 4, соединенными посредством поворотных рычагов 1 трапеции с поворотными кулаками, на оси которых установлены управляемые колеса.

Рис. Рулевой привод с цельной трапецией:
1 — рулевая колонка; 2 — рулевой вал; 3 — управляемые колеса; 4,9 — рычаги левого поворотного кулака; 5 — правый поворотный кулак; 6 — рычаг правого поворотного кулака; 7 — балка управляемого моста; 8 — поперечная рулевая тяга; 10 — продольная тяга; 11 — сошка; 12 — червячный механизм; 13 — рулевое колесо; стрелками показано направление движения элементов рулевого управления

Рис. Расчлененная трапеция:
1 — поворотные рычага; 2 — наконечник; 3 — регулировочные втулки; 4 — боковые тяги; 5 — сошка; 6 — средняя поперечная тяга; 7 — маятниковый рычаг; 8 — стяжные болты; 9 — хомутик втулки; 10 — шаровой палец; 11 — вкладыш; 12 — пресс-масленка; 13 — заглушка; 14 — пружина; 15 — опорная пята; 16 — уплотнитель

В процессе эксплуатации автомобиля на детали рулевой трапеции (сошка, тяги) действуют значительные нагрузки, вызывающие износ этих деталей. Поэтому шарнирные соединения деталей трапеции обычно выполняют шаровыми и саморегулирующимися. Саморегулирование заключается в автоматическом устранении зазоров, возникающих по мере изнашивания деталей. Излишние зазоры в приводе вызывают увеличение свободного хода рулевого колеса.

Шаровой наконечник сошки зажат между двумя полусферическими вкладышами и регулировочной пробкой для устранения зазора в соединении по мере изнашивания деталей.

Шаровые пальцы защищены от попадания грязи специальным резиновым уплотнителем 16. Поверхность вкладыша (сухарей) 11 прижимается к шаровой поверхности пальца пружиной 14. При сборке шарнира поджатие пружины к опорной пяте 15 обеспечивается установкой заглушки 13. В некоторых случаях применяют винтовые пробки, которые после регулирования зазоров в шарнире шплинтуются в наконечнике. Трущиеся поверхности шарниров обычно смазываются консистентной смазкой с помощью специальных пресс-масленок 12.