Рулевое управление

Рулевое управление служит для изменения и поддержания направления движения автомобиля.

На автомобиле применяется рулевое управление с левым рас-положением, передними управляемыми колесами и с травмобезопасным рулем. Травмобезопасность обеспечивается конструкцией промежуточного вала руля и специальным креплением рулевого вала к кузову автомобиля.

Рулевое управление (рис. 51) состоит из рулевого механизма и рулевого привода.

Рис. 51. Рулевое управление

Рулевой механизм увеличивает усилие водителя и передает его к рулевому приводу.

На автомобиле применяется червячный рулевой механизм. Передаточное число рулевого механизма 16,4. Рулевой механизм включает в себя: рулевое колесо, рулевой вал, промежуточный вал и рулевую пару (червячную передачу), состоящую из глобоидального червяка и двухгребневого ролика.

Рулевое колесо 15 двухспицевое, пластмассовое, со стальным каркасом. Оно закреплено на шлицах верхнего конца рулевого вала 11, который установлен в трубе 10 кронштейна 16 в двух шариковых подшипниках 9. Рулевой вал с рулевой колонкой 14 с помощью кронштейна 16 крепится к кузову автомобиля. Крепление кронштейна к кузову выполнено так, что при авариях рулевой вал 11 с рулевым колесом незначительно перемещается в сторону водителя, чем обеспечивается его безопасность. Нижний конец рулевого вала через шлицы соединяется с промежуточным валом 13, представляющим собой карданный вал с двумя шарнирами. Промежуточный вал также через шлицы соединен с валом 12 (рис. 52) червяка 11 уплотненным сальником 13. Глобоидальный червяк установлен в отлитом из алюминиевого сплава картере 4 в двух шариковых подшипниках 14, затяжка которых регулируется с помощью прокладок 15, устанавливаемых под крышку 16. Червяк находится в зацеплении с двухгребневым роликом 6, который установлен в пазу головки вала 5. рулевой сошки на оси 17 на игольчатых подшипниках 18. Вал рулевой сошки установлен в картере 4 в бронзовых втулках 3 и уплотнен сальником 2. Зацепление червяка и ролика регулируется с помощью регулировочного винта 7, головка которого входит в паз вала 5 рулевой сошки. Регулировочный винт ввернут в крышку 10 с заливной пробкой 9 и контрится гайкой 8. На шлицевом конце вала 5 установлена рулевая сошка 1.

Рис. 52. Рулевой механизм

Картер 12 (см. рис. 51) рулевого механизма крепится болтами к левому лонжерону пола кузова. В него заливается трансмиссионное масло ТАД-17и в количестве 0,215 л.

Рулевой привод передает усилие от рулевого механизма к управляемым колесам. Рулевой привод обеспечивает правильный поворот управляемых колес автомобиля.

Рулевой привод (см. рис. 51) состоит из рулевой сошки, маятникового рычага, боковых и средних тяг с шарнирами и рычагов поворотных кулаков. На автомобиле применяется рулевой привод с разрезной рулевой трапецией. Рулевая трапеция обеспечивает поворот управляемых колес автомобиля на разные углы (внутреннее колесо на больший угол, чем наружное колесо). Она расположена сзади оси передних колес. Рулевая трапеция состоит из трех поперечных тяг 1 и 3 и двух рычагов 7, шарнирно соединенных между собой. Средняя тяга 3 рулевой трапеции выполнена сплошной. Одним концом она соединена с рулевой сошкой 2, а другим концом - с маятниковым рычагом 4, который закреплен неподвижно на оси, установленной в двух пластмассовых втулках в кронштейне 8, прикрепленном к правому лонжерону пола кузова. Боковая тяга 1 состоит из двух наконечников, соединенных между собой регулировочной муфтой 5, фиксируемой на наконечниках хомутами. Это позволяет изменять длину боковых тяг рулевой трапеции при регулировке схождения передних управляемых колес автомобиля. Соединение средней тяги и боковых тяг рулевой трапеции с сошкой и маятниковым рычагом, а также боковых тяг с рычагами 7 поворотных кулаков 6 выполнено с помощью шаровых шарниров. Шаровые шарниры обеспечивают возможность относительного перемещения деталей рулевого привода в горизонтальной и вертикальной плоскостях при одновременной надежной передаче усилий между ними. Шарниры размещаются в наконечниках 19 рулевых тяг. Палец 17 сферической головкой опирается на конусный пластмассовый вкладыш 20, который поджимается пружиной 21, устраняющей зазор в шарнире при износе в эксплуатации. Шаровой шарнир с одного конца закрыт заглушкой 22, а с другого конца защищен резиновым чехлом 18. Палец шарнира своей конусной частью жестко крепится в детали рулевого привода, к которой присоединяется рулевая тяга. Шаровые шарниры при сборке заполняются специальной смазкой и в процессе эксплуатации в дополнительной не нуждаются.

Стабилизация управляемых колес. Силы, действующие на автомобиль, стремятся отклонить управляемые колеса от положения, соответствующего прямолинейному движению. Чтобы не допустить поворот управляемых колес под действием возмущающих сил (толчков от наезда на неровности дороги, порывов ветра и т. п.), колеса должны обладать соответствующей стабилизацией. Стабилизация управляемых колес - свойство колес сохранять положение, соответствующее прямолинейному движению, и автоматически в него возвращаться. Чем выше стабилизация управляемых колес, тем легче управление автомобилем, выше безопасность движения, меньше износ шин и рулевого управления. На автомобиле стабилизация управляемых колес обеспечивается наклонами их оси поворота в поперечной и продольной плоскости и упругими свойствами пневматической шины.

Поперечный наклон оси поворота (рис. 53, а), характеризуемый углом β, при повороте колеса вызывает подъем передней части автомобиля на некоторую высоту h. При этом масса передней части автомобиля стремится возвратить колесо в положение, соответствующее прямолинейному движению.

Продольный наклон оси поворота (рис. 53, б), определяемый углом γ, создает плечо α, на котором действуют реакции, возникающие при повороте колеса между шиной и дорогой в точках их касания. Эти реакции помогают возврату колеса в нейтральное положение.

Рис. 53. Схемы наклона осей поворота управляемых колес: а - поперечный наклон; б - продольный

У автомобиля "Нива" ВАЗ-2121 наклоны оси поворота управляемых колес составляют: поперечный β = 11°30', продольный γ = 3°30'±30'.

В процессе эксплуатации автомобиля поперечный наклон оси поворота не регулируют, так как он обеспечивается конструкцией направляющего устройства передней подвески. Продольный наклон оси поворота на автомобиле регулируют при помощи регулировочных шайб 33 (см. рис. 45), устанавливаемых между осью 32 верхних рычагов и кронштейном 2 поперечины передней подвески, путем их перестановки с одного болта на другой. При перестановке регулировочных шайб с заднего болта на передний угол продольного наклона оси поворота увеличивается, а при обратной перестановке - уменьшается.