рулевое управление

                Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля поворотом управляемых колес и состоит из рулевого механизма, рулевого привода и рулевого усилителя для некоторых моделей автомобилей. Так как от рулевого управления в значительной степени зависит безопасность движения, оно должно удовлетворять следующим требованиям: быть легким в управлении, обеспечивать хорошую маневренность автомобиля с минимальным радиусом поворота, иметь минимальное боковое скольжение колес при повороте, исключать возможности возникновения автоколебаний управляемых колес, иметь минимальную передачу толчков на рулевое колесо, быть очень надежным, так как выход его из строя приводит к аварии. Кроме того, рулевое управление должно исключать самопроизвольный поворот управляемых колес. 
Управление с помощью поворота управляемых колес применяется на легковых автомобилях, грузовых автомобилях общего назначения и автобусах. На специальных внедорожных автомобилях большой грузоподъемности используют иные конструкторские решения. В автомобилях с двумя мостами, за исключением специальных автотранспортных средств, как правило, управляемыми являются передние колеса.
Поворот управляемых колес с небольшим усилием на рулевом колесе обеспечивает рулевой механизм, который состоит из рулевой передачи или рулевой пары, размещенной в картере рулевого вала, который может состоять из двух или трех частей, соединяемых карданными шарнирами, и рулевого колеса. В зависимости от типа рулевой передачи рулевые механизмы могут быть червячными, шестеренчатыми, кривошипными, винтовыми. Червячные рулевые механизмы применяют на легковых, грузовых автомобилях и автобусах. Наибольшее
распространение получили червячно-роликовые механизмы, например в заднеприводных моделях ВАЗ, АЗЛК-2140, ГАЗ-3102, УАЗ и др. Шестеренчатые рулевые механизмы изготовляют в виде редуктора зубчатых колес или в виде пары из шестерни и рейки.
Из-за простоты и компактности реечные рулевые механизмы широко применяют на легковых автомобилях ВАЗ-2108, ВАЗ-1111, ЗАЗ-1102, а также на легковых автомобилях среднего и даже большого классов. Винтовые рулевые механизмы по конструкции могут быть винторычажными и винтореечными. На грузовых автомобилях и автобусах используют винтореечные механизмы без клиновидной формы, зубья в них нарезаны параллельно оси вала сошки.
При лобовом столкновении автомобиля с препятствием рулевой механизм может стать причиной травмы водителя. Поэтому картер рулевого механизма располагают в таком месте, где деформация при столкновении будет наименьшей. Основным требованием к травмобезопасным рулевым механизмам является требование поглощения удара, наносящего травму водителю. Чтобы придать рулевым механизмам травмобезопасные свойства, устанавливают рулевое колесо с утопленной ступицей и двумя спицами, а также специальный энергопоглощающий элемент. Такая конструкция позволяет намного снизить тяжесть наносимых повреждений при ударе. Рулевой механизм ВАЗ-2121 состоит из трех частей, связанных карданными шарнирами. При любом ударе рулевой вал складывается. На моделях некоторых других автомобилей энергопоглощающий элемент травмобезопасного рулевого механизма представляет собой резиновую муфту, которую устанавливают между верхней и нижней частями рулевого вала. В некоторых зарубежных конструкциях энергопоглощающим элементом рулевого механизма служит сильфон, который соединяет рулевое колесо с рулевым валом, или сам вал в верхней части представляет собой перфорированную трубу. Существуют и другие конструкции травмобезопасных рулевых механизмов.
Рулевой привод состоит из рулевой трансмиссии, рычагов и тяг, связывающих рулевой механизм с рулевой трансмиссией, и рулевого усилителя. Рулевую трапецию в зависимости от компоновки располагают перед осью или за ней. При зависимой подвеске колес применяют трапеции с цельной поперечной тягой, при независимой подвеске – только трапеции с рычажной поперечной тягой, что необходимо для того, чтобы избежать самопроизвольного поворота управляемых колес при их колебаниях на подвеске. При зависимой и независимой подвесках могут применять как переднюю трапецию, так и заднюю. Поперечную тягу изготовляют из бесшовной стальной трубы, на резьбовые концы которой навертывают наконечники с шаровыми кольцами. Длина поперечной тяги должна быть регулируемой, так как она определяет схождение колес. При независимой подвеске регулирование осуществляют поворотом поперечной тяги относительно наконечников.
Сошку с поворотным рычагом связывает продольная тяга, которая в основном применяется при зависимой подвеске. Шаровые шарниры, размещенные по концам тяги, поджимаются жесткими пружинами. Шарниры и пружины расположены таким образом, что это дает возможность немного амортизировать удары, воспринимаемые управляемыми колесами.
На переднеприводных автомобилях часто применяют рулевое управление с реечным механизмом. Реечный рулевой механизм располагается в алюминиевом кратере, где на подшипниках установлен вал-шестерня, находящаяся в зацеплении с рейкой. Рейка прижимается к шестерне металлокерамическим упором, который поджат размещенной в пробке пружиной. Таким образом, обеспечивается беззазорное зацепление шестерни с рейкой по всему ее ходу. Ход рейки в одну сторону ограничивается напрессованным на нее кольцом, в другую сторону – втулкой резинометаллического шарнира тяги.
Полость картера защищена от грязи резиновым гофрированным чехлом. Вал рулевого управления соединен с валом шестерней упругой муфтой. На верхней части вала, которая вращается в подшипнике качения, на шлицах крепится рулевое колесо через демпфер, служащий для повышения безопасности. Рулевой привод включает в себя составные рулевые тяги. Они при помощи шаровых шарниров соединены с поворотными рычагами стоек. Длина рулевой тяги изменяется при помощи регулировочной тяги с внутренней резьбой, которая навертывается на наконечники тяги и контрится гайками. Изменение рулевых тяг позволяют регулировать схождение колес.
Поворотный рычаг приварен к телескопической стойке и имеет отверстие, в нем вмонтирована втулка для установки пальца шарового шарнира. На легковых и грузовых заднеприводных автомобилях распространено рулевое управление с механизмом передачи типа «червяк—ролик». Верхний рулевой вал в некоторых моделях автомобилей вращается в радиально-упорных шариковых подшипниках и соединен с нижним через промежуточный вал, карданные шары которого изготовлены неразборными. Редуктор рулевого механизма закреплен на лонжероне кузова и представляет собой червячную пару. Напрессованный на вал червяк вращается в радиально-упорных подшипниках. Зазоры в подшипниках регулируют подбором прокладок. Ролик, который находится в зацеплении с червяком, установлен на ось и вращается в подшипнике качения. Рулевой привод включает в себя рулевую сошку, шарнирно соединенную с ней среднюю тягу и левую боковую тягу, поворотные рычаги, маятниковый рычаг и шарнирно соединенную с ним правую боковую тягу.
Боковые тяги состоят из двух наконечников, соединенных разрезной регулировочной муфтой. Для крепления тяг к рычагам и сошке используют однотипные шаровые шарниры, состоящие из шарового кольца, вкладыша с пружиной и опорной шайбы пружины. Палец своей шаровой головкой вместе с вкладышем вставлен в конусную расточку головки наконечника тяги, а
вкладыш поджат пружиной, что автоматически устраняет зазор, который возникает по мере износа вкладыша и пальца. Шарнир защищен резиновым чехлом и в процессе эксплуатации не требует смазки. Ось маятникового рычага вращается во втулках, вставленных в кронштейне оси. Он крепится к правому лонжерону пола кузова.
Гидравлический усилитель рулевого привода. В некоторых моделях автомобилей рулевое управление облегчается гидравлическим усилителем. Гидравлический усилитель обеспечивает поворот рулевого колеса с минимальными затратами сил. Состоит он из масляного насоса, бачка и напорного трубопровода. Его масляный насос приводится в действие двигателем с помощью клинового ремня. Насос закачивает гидравлическое масло из бачка и подает его под высоким давлением на соответствующую сторону рабочего цилиндра. Там масло давит на поршень зубчатой рейки, облегчая тем самым управление. Одновременно с другой стороны цилиндра поршень выдавл