Рульова трапеція

Рульове керування автомобіля складається з двох основних елементів: рульового механізму і рульового приводу. У деяких моделях автомобілів конструкцією передбачений ще і гідро - або електропідсилювач керма.

Рульове керування перших автомобілів не мало рульового колеса і напрямок руху водій зраджував за допомогою важелів з рукоятками і повідків. Рульова колонка являла собою півкільце з двома закріпленими на ньому рукоятками. Надалі півкільце просто-напросто замкнули, отримавши прототип сучасного керма, а важелі прибрали.

Цікаво, що рульова трапеція з'явилася до винаходу керма і застосовувалася ще на перших автомобілях з паровим двигуном для повороту коліс. Приклад цьому перший автомобіль, на паровому ходу винайдений в 1880 році французьким інженером А. Болле. До речі своє дітище Амедей Болле - старший створив у провінції Сарте, в містечку Ле Ман, який відомий сьогодні всьому світу своєї автомобільної гоночною трасою.

Конструкція рульової трапеції помітно змінилася з появою незалежної підвіски коліс. Так поперечну тягу довелося розчленувати і забезпечити її додатковими кульовими шарнірами. Надалі в міру розвитку автомобілів з'явився рульової редуктор з черв'ячною передачею та маятниковий важіль, які і сьогодні застосовується на сучасних автомобілях.

Сучасна конструкція рульової трапеції

Рульова трапеція у сучасному вигляді складається з рульового привода у вигляді механізму черв'ячного редуктора типу, рульової сошки, лівої і правої бічних рульових тяг, середньої тяги, маятникового важеля і лівого і правого поворотних кулаків.

На кінці кожної рульової тяги є шарнір, що дозволяє рухомим деталей рульового приводу вільно повертатися щодо кузова і один одного в різних площинах.

Рульовий механізм в конструкції рульового управління необхідний для збільшення зусилля, прикладеного водієм до керма і передачі його на рульовий привід (рульову трапецію).

Завдання ж рульового приводу передати це зусилля на ведучі колеса автомобіля шляхом повороту їх в ліву або праву сторону в залежності від дії водія.

Схема роботи рульової трапеції

При повороті водієм рульового колеса в ту або іншу сторону, рух керма передається через рульовий вал на черв'ячний механізм рульового редуктора, де за рахунок проворота черв'яка приходить в рух ролик, з'єднаний з валом з рульової сошкою. Сошка у свою чергу з'єднана з середньої і лівій бічній тягою через кульові з'єднання. Одночасно з цим середня тяга другим кінцем з'єднана з маятниковим важелем і через нього з правої бічної тягою. Ліва і права бічні тяги з'єднані з колісними поворотними кулаками, які повертають в праву або ліву сторону, в залежності від керма команди.

При передачі зусилля керма на рульовий привід , останній повинен повернути керовані колеса на певний кут. Тут має обов'язково дотримуватися одна умова, поворот коліс повинен здійснюватися на неоднакові кути. Це умова просто конструктивно необхідно, інакше якщо обидва колеса будуть повертати на однакову величину, то внутрішнє колесо буде йти юзом по дорозі, що знизить ефективність рульового управління.

Крім цього, колесо відразу почне нагріватися, приклад того чорний слід від гуми колеса при гальмуванні, так як воно перестає обертатися, а просто ковзає по дорозі. Це в свою чергу викликало б швидкий знос гуми і підшипників маточин від надмірного нагрівання.

Подібне питання вирішується з допомогою повороту внутрішнього колеса на більший кут, щодо кута повороту зовнішнього колеса. При виконанні повороту кожне колесо проходить свою траєкторію, рухаючись по різних радіусах і тому то і потрібен внутрішнього колеса більший кут повороту.

Це співвідношення виконується з допомогою конструкції рульової трапеції, що включає в себе поворотні важелі і шарнірні кермові тяги. Саме підбором кута нахилу рульових важелів, їх довжини та довжини поперечної тяги вдається домогтися необхідного співвідношення кутів повороту коліс.

Бічні тяги кермової трапеції складаються з двох рульових наконечників - короткого і довгого, з'єднаних в одне ціле за допомогою сполучної муфти. Довгий наконечник має ліву різьбу, що дає можливість виконати при необхідності коригування такого параметра, як сходження коліс.

Сходження необхідно виставляти у всіх випадках втручання в рульову трапецію, або ж після установки нової трапеції під час ремонту. Перевіряти цей параметр необхідно і в разі удару машини, про яке небудь перешкоду елементами передньої підвіски. Виняток становить заміна порваного пильовика, коли проводиться лише випресовування рульового пальця, що не відбивається на величині збіжності коліс.

Несправності рульової трапеції

Сторонні стуки, а також підвищений люфт рульового колеса можуть бути наслідком ослаблення картера рульового редуктора до лонжерону, кронштейна маятникового важеля або рульової сошки, граничного зносу шарнірів рульових тяг, ослаблення затягування втулок маятникового важеля або їх зносу, збій регулювання зачеплення пари «черв'як – ролик».

Для усунення знайдених несправностей необхідно виконати або регулювання з'єднання в редукторі, або замінити зношені деталі. Зазвичай, при виявленні люфтів в рульових тягах більш ніж у двох з'єднаннях, замінюють всі тяги кермової трапеції для підняття їх загального ресурсу.

Коли спостерігається важкий обертання керма, то можливо крім несправності рульового редуктора або зниження тиску в шинах, порушення кутів установки передніх коліс.

Найбільш часто передчасний вихід з ладу шарнірних з'єднань в рульової трапеції пов'язаний з порушенням цілісності захисних чохлів рульових пальців. Тому при виконанні діагностики рульового управління цілісності захисних чохлів приділяється першорядна увага. Також необхідно перевірити всі шплинтовые з'єднання рульових тягах трапеції, механічні пошкодження або деформації тяг.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read