|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»
Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей
ТРАНСМИССИЯ И ХОДОВАЯ ЧАСТЬ
Учебное пособие
7. РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Рулевое управление служит для изменения и сохранения выбранного водителем направления движения автомобиля.
Основным способом изменения направления движения является поворот в горизонтальной плоскости передних направляющих колес относительно задних колес. Рулевое управление
должно обеспечивать правильную кинематику поворота и безопасность движения, небольшие усилия на рулевом колесе, предотвращать передачу толчков от неровностей дороги на
рулевое колесо. Качение колес на повороте должно происходить без проскальзывания и бокового скольжения.
Вследствие поворота управляемых колес вектор скорости каждого из них, параллельный продольной оси автомобиля, перестает совпадать с плоскостью
вращения колес. В результате в контакте колес с дорогой возникают боковые силы, перпендикулярные плоскости вращения колес. Эти боковые силы заставляют управляемые колеса и
автомобиль в целом отклоняться от прямолинейного движения и совершать поворот.
На рис. 53 дана схема движения автомобиля по окружности при повернутых передних управляемых колесах. Это движение происходит вокруг центра
поворота О, расположенного в точке пересечения оси задних колес и осей обоих управляемых колес. Все колеса катятся по дугам концентричных окружностей без бокового скольжения.
Управляемые колеса повернуты на различные углы, причем угол αв поворота внутреннего по отношению к центру поворота колеса больше угла αн
поворота внешнего колеса.
Рис.53. Схема поворота автомобиля
Зависимость между этими углами определяется из выражения
ctg αн = ctg αв + В/L,
где В - расстояние между осями поворотных цапф; L - база автомобиля.
Способность автомобиля разворачиваться на заданной площади, т.е. его поворачиваемость, характеризуется минимальным радиусом поворота
Rнmin = L/sinαнmax,
где αнmax - максимальный угол поворота наружного колеса.
Чем меньше радиус поворота, тем меньшая ширина проезжей части дороги требуется для разворота автомобиля. У большинства автомобилей
αнmax составляет немного больше 30° и минимальный радиус поворота приблизительно в 2 раза больше базы автомобиля. Для уменьшения минимального радиуса
поворота автомобилей повышенной и высокой проходимости предельный угол поворота управляемых колес повышают до 40÷45°. При одинаковых значениях максимальных углов
поворота управляемых колес автомобиль с большей базой будет иметь больший радиус поворота, т. е. худшую поворачиваемость.
Минимальный радиус поворота — обязательный параметр технической характеристики автомобиля. Например, у автомобиля ЗИЛ-130 он равен 8,0 м, а у
автомобиля ВАЗ-2107 — 5,6 м. На некоторых специальных автомобилях для улучшения поворачиваемости управляемыми выполняются как передние, так и задние колеса. В этом случае
при той же базе и тех же предельных углах поворота минимальный радиус поворота уменьшается вдвое.
Поворачиваемость автомобиля характеризуется также габаритным коридором — шириной полосы, в которую вписывается автомобиль, совершающий поворот
с минимальным радиусом.
Выше поворот автомобиля рассмотрен применительно к жестким колесам. Пневматические шины придают колесам эластичность, которая несколько
изменяет картину поворота.
Рулевое управление обеспечивает необходимое направление движения автомобиля путем раздельного и согласованного поворота его управляемых колес.
Совокупность механизмов, служащих для поворота управляемых колес, называется рулевым управлением. Рулевое управление автомобилей состоит из
рулевого механизма и рулевого привода. Классификация рулевого управления приведена на рис. 54.
Рис.54. Классификация рулевого управления
| 
