Что такое рулевая колонка 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

Рулевая колонка: определение, устройство, виды и принципы работы

Рулевое управление – один из основных механизмов транспортного средства. Без него рулежка машиной становится невозможной. В современных автомобилях устанавливаются разные по типу и устройству механизмы. Также может меняться положение рулевого колеса – левое или правое. Простыми словами РУ представляет собой придаточный механизм, который передает тягу от руля до колес машины.

Что такое рулевое управление

Как уже было упомянуто, рулевое управление является основой автомобиля. Это не отдельный механизм, а целый набор деталей и узлов. Их главная задача – передача положения руля на угол поворота передних покрышек транспортного средства, а также поддержание направления движения, заданного автовладельцем. При повороте рулевого колеса угол наклона передается на рейку. В результате того покрышки меняют свое положение, что приводит к изменению направления движения машины.

Renault идет по стопам Hyundai: французская компания возрождает авто 60-х годов

Автоэксперты назвали варианты ДТП, на которые не приедут инспекторы ГИБДД. Как действовать водителям?

В 2021 году в России на покупке машины можно сэкономить почти 400 тысяч рублей: правительство подготовило новые меры

Устройство

Выделяют несколько вариантов РУ, которые отличаются по своему строению. Основными являются реечный и червячный механизмы. Также на некоторых автомобилях встречается винтовой. При этом, независимо от типа большая часть деталей механизма будут следующими:

• рулевое колесо;
• усилитель управления;
• рулевой механизм;
• колонка, передающая угол наклона;
• привод;
• некоторые второстепенные элементы, зависящие от типа управления.

Рулевое колесо

Это одна из самых важных деталей. Без нее сложно представить функционирование всей системы. Как правило, руль бывает круглой формы. В зависимости от страны эксплуатации транспортного средства он может располагаться справа или слева. Главная функция этого устройство – указание направления машины. Для этого его необходимо повернуть в одну из сторон. В более дорогих и современных моделях авто руль комплектуют подогревом и кнопками управления различными опциями, а также подрулевыми лепестками.

Рулевая колонка

Второй по важности механизм. Его задача – передача угла наклона руля на колеса для их поворота. Конструктивно он представляет собой вал с шарнирными соединениями. В современных ТС управление передачей может осуществляться за счет электроники. Для безопасности рулевая колонка может быть укомплектована системами электронной или механической блокировки. Это позволит защитить машину от угона.

Рулевой механизм

Эта деталь может иметь разную конструкцию. Все зависит от конкретной компании-производителя и марки транспортного средства. Как правило, данное устройство состоит из редуктора и придаточного механизма. Последний необходим для соединения колонки и рулевой рейки.

Усилитель

Этот механизм необходим для обеспечения комфорта водителя автомобиля. С его помощью повышается КПД передачи усилия поворота от рулевого колеса к приводу. Также усилитель делает этот процесс мягче, убирая рывки и нагрузку.

Рулевой привод

Это не одна деталь, а совокупность сразу нескольких элементов. В большинстве случаев в данный механизм входят рычаги, наконечники и рулевые тяги.

Виды и принцип работы

Выделяют три основных вида РУ: реечный, червячный и винтовой. Самым распространенным является первый. У него достаточно простая конструкция и высокий КПД. Реечный механизм базируется на рулевой рейке с шестерней. Последняя размещается на валу и постоянно находится в связке с рейкой. При вращении рулевого колеса рейка с помощью шестеренки перемещается в горизонтальном положении влево или вправо. Одновременно с этим двигаются и тяги, которые передают усилия на колеса авто. Плюсами данного механизма являются простая конструкция, надежность и низкая стоимость. В качестве недостатков устройства называют чувствительность к любым неровностям на дороге.

Червячный механизм самый старый среди всех. Его можно встретить на классических представителях АвтоВАЗа, а также на некоторых внедорожниках. В паре с данным механизмом, как правило, устанавливается зависимая подвеска. Конструктивная особенность этого устройства – наличие червячного ролика, который заменил собой шестерню, а также картера и рулевой сошки. Сам «червяк» расположен в нижней части рулевого вала и находится с постоянном сцеплении роликом. Благодаря подобной конструкции вал поворачивается, передавая усилия на колеса машины. С таким механизмом транспортное средство становится более маневренным, оно может повернуть колеса на больший угол, а также на руль не передаются дорожные неровности. Однако данную конструкцию очень дорого обслуживать ввиду ее сложности.

Винтовое рулевое управление соединяется с помощью гайки и шариков специального винта. Как правило, таким механизмом комплектуются грузовые машины, автобусы и легковушки повышенного класса. Принцип работы «винта» практически такой же, что и у «червяка». Износ такого устройства минимальный, а детали ломаются крайне редко.

Виды усилителей

Чтобы автолюбителю было проще управлять своим транспортным средством, его оснащают усилителем рулевого колеса. Выделяется три вида данного механизма:

• гидравлический – самый распространенный вид усилителя. Его любят за компактные размеры, простую конструкцию и ремонтопригодность. При этом необходимо постоянно следить за уровнем технической жидкости;
• электрический – самый современный на сегодня механизм. Его просто настраивать, он не «ест» топливо за счет дополнительной нагрузки на силовой агрегат и считается достаточно надежным. Главный плюс ЭУР – машина управляется без участия водителя;
• электрогидравлический – он базируется на обычном гидравлическом усилителе, но насос приводится в действие с помощью электроники.

Правый или левый руль

Многие автомобилисты знают, что в машине руль может находиться, как справа, так и слева. Влияет на данный фактор страна-производитель и само место эксплуатации ТС. По официальной статистике, больше всего в мире «леворуких» машин. Стоит отметить, что под положение руля необходимо адаптировать редуктор. При этом на любом автомобиле можно поменять расположение рулевого колеса. Особенно это просто, если машина комплектуется системой гидрообъемного механизма управления. В этом случае меняется передняя панель, переставляются руль и кардан.

Регулировка

Однозначно можно сказать, что рулевое управление нуждается в регулировке. Как правило, это касается черявичого элемента или шестерни-рейки. Именно в этих механизмах появляется люфт, что влияет на износ остальных деталей устройства. Если вовремя не регулировать РУ, то это может привести к полому рейки и большим денежным потерям. Для того, чтобы выполнить данную процедуру, необходимо обратиться к специалистам на СТО, которые проведут ее точно по регламенту производителя. Самостоятельно же, при наличии соответствующих навыков, можно менять лишь ряд деталей, например, подшипники.

Возможные неисправности

Значительных поломок у этого механизма не бывает, если не учитывать последствия после дорожно-транспортного происшествия. Как правило, у рулевой колонки изнашиваются подшипники, сальники, втулки, крепежные элементы кронштейна, карданные шарниры и шлицевые соединения. В некоторых случаях расшатывается защитный кожух. Заметить поломку РК достаточно просто. Она начинает хрустеть при поворотах, стучать, вибрировать, появляются люфт и скрип.

Ремонт рулевой колонки возможен в следующих случаях:

• износился кардан. В этом случае меняется вся система. Если автомобилист делает ремонт своими руками ему параллельно необходимо выяснить, что стало причиной поломки и устранить ее;
• износилась резьба крепления рулевого колеса. Причиной этому чаще всего служат агрессивный стиль вождения и влага. Сама резьба не восстанавливается, вал меняется полностью;
• износились подшипники. В этом случае они разбираются, старый выбивается, а новый запрессовывается. Это вполне можно сделать собственноручно;
• появилась коррозия на шлицевом соединении. Это происходит из-за влаги, которая скапливается под водительским ковриком. Небольшое количество ржавчины можно сошлифовать, в противном случае меняется весь узел.

Отметим, что рулевая колонка не только один из самых важных, но и один из самых крепких механизмов транспортного средства. Она может прослужить долгие годы при условии постоянного, качественного сервисного обслуживания. При этом большую часть работ можно сделать самостоятельно.

Источник статьи: http://naavtotrasse.ru/encziklopediya/rulevaya-kolonka.html