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 (продолжение)

     Рулевые усилители. Если на управляемые колеса приходится большая нагрузка (грузовые автомобили большой и средней грузоподъемности и автобусы), то управление затрудняется необходимостью приложения к рулевому колесу значительного усилия, достигающего 400 Н. В тех случаях, когда работа водителя не может быть облегчена увеличением передаточного числа рулевого механизма, конструкция предусматривает применение усилителей. Они повышают безопасность движения, так как позволяют сохранять управляемость автомобилем даже в случае разрыва шины на одном из передних колес, уменьшают усилия, затрачиваемые водителем при повороте управляемых колес, и смягчают толчки, передающиеся на рулевое колесо при движении автомобиля по неровной дороге.
     Наибольшее распространение получили гидроусилители. По месту расположения гидроусилитель может быть встроенным или отдельным. Автомобили ЗИЛ-431410 и КамАЗ-5320 имеют встроенные гидроусилители, а автомобиль МАЗ-5335 - отдельный.
     Встроенный гидроусилитель автомобиля ЗИЛ-431410 имеет корпус 27 клапана управления на промежуточной крышке 22 (рис. 60) картера рулевого механизма. Золотник 26 клапана управления помещен между упорными шарикоподшипниками 23 винта 17, большие кольца которых обращены в сторону золотника. Упорные шарикоподшипники стянуты гайкой 29 с подложенной под нее конической пружинной шайбой 28, обращенной вогну­той стороной к шарикоподшипнику. Длина золотника больше отверстия для него в корпусе клапана управления, вследствие чего золотник и винт могут перемещаться в осевом направлении примерно на 1 мм в каждую сторону от среднего положения. Шесть реактивных пружин 49 реактивными плунжерами 50 с каждой стороны пружи­ны стремятся удержать золотник 26 в среднем положении.

Рис.60. Элементы рулевого управления автомобиля ЗИЛ-431410: 11 — нижняя крышка; 12, 16, 24, 35, 39 и 51 — уплотнительные кольца; 13 — заглушка; 14 — картер рулевого механизма; 15 — поршень-рейка; 17 — винт рулевого механизма; 18 — шариковая гайка; 19 — желоб; 20 — шарик; 21 — разрезное кольцо; 22 — промежуточная крышка; 23 — упорный шарикоподшипник; 25 — шариковый клапан; 26 — золотник; 27 — корпус клапана; 28 — пружинная шайба; 29 — регулировочная гайка; 30 — верхняя крышка; 31 и 44 — манжеты; 32 и 45 — упорные кольца манжеты; 33 — уплотнительная манжета; 34 — боковая крышка; 36 — упорная шайба; 37 — регулировочная шайба; 38 — стопорное кольцо; 40 — регулировочный винт; 41 — вал сошки; 42 — пробка сливного отверстия с магнитом; 43 — втулка вала сошки; 46 — стопорное кольцо; 47 — гайка вала сошки; 48 — сошка; 49 — пружина; 50 — плунжер; 52 — установочный винт

     Если возникающая при вращении винта осевая сила больше силы предварительного сжатия пружин 49, то винт и золотник 26 смещаются вправо или влево в зависимости от направления вращения винта, сообщая одну из полостей картера рулевого механизма с магистралью высокого давления, а другую — со сливным каналом (рис. 61). Масло под давлением, воздействуя на тот или другой торец поршня-рейки, создает дополнительное усилие, способствующее повороту вправо или влево управляемых колес.

Рис.61. Схемы работы рулевого гидроусилителя автомобиля ЗИЛ-431410: а — нейтральное положение; б — перемещение золотника вправо; в — перемещение золотника влево; 1 и 7 — перепускные клапаны; 2 — сапун; 3 и 4 — сетчатые фильтры; 5 — коллектор; 6 — насос; 8 — предохранительный клапан; 9 и 10 — демпфирующие отверстия; 11 — калиброванное отверстие; 12 — шариковый клапан; 13 — реактивный плунжер; 14 — золотник; 15 — винт рулевого механизма; 16 — вал сошки; 17 — картер рулевого механизма

     Положение деталей гидроусилителя на рис. 61,а соответствует прямолинейному движению автомобиля, когда масло свободно перекачивается насосом 6 в бачок, поскольку нагнетательный и сливной каналы соединены между собой (нейтральное положение золотника).
     При повороте вправо винт 17 (см. рис. 61, б), выкручиваясь из поршня-рейки, вследствие сопротивления, возникающего при повороте колес, стремится сдвинуться в осевом направлении и как только сдвигающая сила будет больше силы предварительно сжатых пружин реактивных плунжеров золотник 26 переместится вправо, соединяя магистраль высокого давления с полостью вправо от поршня, а полость слева от поршня со сливным каналом. Поршень-рейка перемещается под действием усилий, возникающих при выкручивании винта и от давления масла.
     В случае поворота колес автомобиля влево золотник под аналогичным воздействием перемещается также влево (рис. 61, в), соединяя полость слева от поршня с магистралью высокого давления, а полость справа от поршня со сливным каналом.
     Увеличение сопротивления повороту колес, оказываемое дорогой, вызывает повышение давления в рабочей полости картера и под реактивными плунжерами. Чем больше сопротивление повороту колес, тем с большей силой золотник стремится вернуться в среднее положение. Одновременно с этим возрастает и усилие на рулевом колесе, благодаря чему у водителя возникает «чувство дороги».
     Максимальное усилие на рулевом колесе не превышает 100 Н; гидроусилитель вступает в работу при усилии 20 Н.
     Если водитель перестает поворачивать рулевое колесо, то прекращается и поворот управляемых колес, так как винт перестает вращаться и поступающее в картер рулевого механизма масло перемещает поршень-рейку с винтом и золотником в исходное среднее положение, при котором прекращается действие масла на поршень-рейку. Если насос не включен, то рулевой механизм работает без гидроусилителя, так как шариковый клапан 25 (см. рис. 60) соединяет магистраль высокого давления и сливной канал.

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ            СПИСОК ПОСОБИЙ