Как устроен рулевой механихм в автомобиле?

28.08.2018

Сегодня нам предстоит обсудить очень интересную тему – рулевое управление автомобиля. Это, наверное, самая важная часть машины, потому что без ее исправного состояния движение машины не то что невозможно, но и запрещается правилами дорожного движения. Мы сегодня рассмотрим устройство рулевого механизма, его назначение и все входящие в него элементы, и датчик положения руля и каждого колеса автомобиля.

Это очень интересная тема, и ее рассмотрение будет увлекательным.

Устройство и назначение

В целом каждый человек по-своему понимает назначение управления. Сформулируем этот термин с технической стороны. Рулевое управление автомобилем – это определенная система механизмов, которая предназначена для изменения и направления движения любого транспортного средства путем вращения рулевого колеса. Технически эти устройства состоят из неких узлов, что преобразуют вращение рулевого колеса в изменения положения колес автомобиля. Также можно тезисно сформулировать основное назначение управления:

Работа распределителя гидравлической рулевой рейки

Максимальное увеличение усилия, что прикладывает человек к рулю. Транспортировка этого усилия. Возврат руля в исходное положение при снятии с него нагрузки.

В таком виде вся полученная информация будет еще лучше воспринята. В зависимости от типа автомобиля и конструкторских предпочтений человека, что его проектировал могут быть такие типы рулевого: реечный, червячный и винтовой. Поговорим о них немного подробнее.

Реечный является самым распространенным на сегодня и именно он ставится на большинство легковых автомобилей. Технологически такой механизм включает в себя шестерню и рулевую рейку. Рулевое колесо имеет вал, который и вращает водитель, шестерня же и размещается на этом валу и всегда находится в зацеплении с рейкой, которая имеет специальные зубья для этого. Вращение всего этого выглядит следующим образом: водитель смещает руль в нужную ему сторону смещая в сторону и шестерню на валу, что приводит к движению рейки. Рейка же тянет в нужную сторону рулевые тяги, которые уже смещают и колеса. Главным достоинством такого варианта – его простота и высокий коэффициент полезного действия при этом. Однако такой механизм очень чувствителен к ударам и вибрации.

Следующий в нашем списке будет червячный редуктор. Он включает в себя глобоидальный червяк, который соединен с валом рулевого колеса и небольшой ролик. На валу ролика есть сошку, которую инженеры разместили вне его корпуса, сошка же прикреплена к самим рулевым тягам. Во время вращения колеса выходит так, что червяк вращается и по нему же вращается и ролик, которые изменяет положение сошки и вследствие этого изменяется и положения тяг и колес автомобиля. Первое, где можно встретить червячный рулевой привод – советские автомобили классической серии. Здесь он есть на каждой модели. В общем, червяк можно встретить на многих джипах и грузовиках, там он работает идеально и лучшего невозможно придумать.

Последним в нашем списке будет винтовой редуктор. Он имеет герметичный корпус, в котором нашли свое место винт прямо на валу руля, гайку, что подвижно перемещается по валу и зубчатую рейку, которая нарезана на гайке.

По своему принципу работа такого механизма необычайно схожа с червячным механизмом. Здесь поворот руля перемещает надетую гайку на вал руля, гайка на винте смещает зубчатый сектор и, следом за ним, сошку. Она же, в свою очередь, уже тянет рулевые тяги, которые смещают положение колеса. Теперь мы рассмотрим один из электрических элементов управления, который неизменно присутствует в любом современном автомобиле, что в отечественном, что в импортном.

Электрика в рулевом управлении

В управлении применяется масса различной электрики, но самым ярким представителем этой части машины является датчик положения руля. Датчик положения необходим для формирования сигнала с абсолютным значением места колеса в диапазоне, что будет удобен для компьютера на борту автомобиля. Датчик положения руля может быть, как автономным блоком, так и лишь небольшим компонентом, что интегрирован в общую систему автомобиля. В любом случае сам датчик включает в себя некоторый механизм напоминающий редуктор, который выполняет роль грубого оценочного звена, который фиксирует точное количество поворотов колеса и его положение в 360-градусной шкале. На практике часто бывает так, что датчик положения, в общем, состоит из двух маленьких, которые имеют каждый свою шестерню и передаточное число у них также различается.

Сделано это для того, чтобы датчик давал более точные показания для бортового компьютера. Также может быть такое, что он представляет из себя более сложный механизм. Так, на оси руля могут быть специальные маркеры, который считывает оптическая головка, которую имеет датчик положения. Он фиксирует показания в двоичном формате и воспринимает эдакую кодировку для передачи ее в электронный блок управления.

Датчик положения может иметь различные функции, основная из которых – фиксация количества оборотов рулевого колеса и положения руля в определенные моменты поездки.

Вот мы и кратенько пробежались по всему управлению автомобилем, что нашей отечественно классики, что импортных заграничных вариантов. Как видим, ничего сложного, главное, хорошенько вникнуть во все это.