Рулевое управление

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения путем поворота передних колес. Чтобы совершить поворот без бокового скольжения колес, все они должны катиться по дугам, описанным из центра поворота О (смотреть статью на сайте под номером 117), лежащего на продолжении задней оси автомобиля. При этом передние управляемые колеса должны поворачиваться на разные углы. Внутреннее по отношению к центру поворота колесо поворачивается на угоЛ ав, наружное колесо — на меньший угол он. Это обеспечивается соединением тяг рулевого управления в форме трапеции. Основанием трапеции служит балка переднего моста автомобиля, боковыми сторонами являются левый 4 и правый 2 поворотные рычаги, а вершину трапеции образует поперечная тяга 3, которая соединяется с рычагами шарнирно. К рычагам 4 и 2 жестко присоединены поворотные цапфы 5 колес.

Один из поворотных рычагов, чаще всего левый рычаг 4, имеет связь с рулевым механизмом посредством продольной тяги 6. Таким образом, рулевое управление автомобиля можно* представить состоящим из двух частей: рулевого механизма и рулевого привода. Общая схема рулевого управления показана на смотреть статью на сайте под номером 118.

Рулевой механизм преобразует вращение рулевого колеса в поступательное перемещение тяг привода, вызывающее поворот управляемых колес.

Рулевой механизм состоит из рулевого колеса 9 рулевого вала 5 и рулевой передачи 7. Основу ее составляет зацепление червячной шестерни (червяка) с зубчатым сектором, на вал которого

крепится сошка 6, входящая в состав рулевого привода.

Рулевой привод передает усилие от рулевого механизма непосредственно к управлявмым колесам и обеспечивает их поворот на разные углы.

Поворот управляемых колес осуществляется при вращении рулевого колеса 9, так как от него вращение через вал 8 передается рулевой передаче 7, При этом червяк передачи, зацепленный с сектором, начинает перемещать сектор вверх или вниз по нарезке червяка. Вал сектора приходит во вращение смотреть статью на сайте под номером 117. Схема поворота автомобиля и отклоняет сошку.

своим верхним концом насажена на выступающую часть вала сектора. Отклонение сошки передается продольной тяге 5, которая перемещается вперед или назад. Продольная тяга 5 связана через верхний рычаг 4 с поворотной цапфой 3, поэтому ее перемещение вызывает поворот левой поворотной цапфы. От левой поворотной цапфы усилие поворота через нижние рычаги 2 и поперечную тягу . передается правой цапфе. Таким образом производится поворот обоих колес.

Управляемые колеса поворачиваются рулевым управлением на ограниченный угол, равный,28—35°; Ограничение вводится для того, чтобы исключить при повороте задевание колесами деталей подвески или кузова автомобиля.

Конструкция рулевого управления очень сильно зависит от типа подвески управляемых колес. При зависимой подвеске передних колес в принципе сохраняется схема рулевого управления, приведенная на смотреть статью на сайте под номером 118.

В случае независимой подвески рулевой привод несколько усложняется, так как приходится поперечную тягу выполнять разрезной. Более подробно такую конструкцию рулевого управления рассмотрим на примере автомобиля ГАЗ24 «Волга».

Рулевой механизм автомобиля ГАЗ24 «Волга» (смотреть статью на сайте под номером 119) собранв алюминиевом картере 2 и закреплен на.лонжероне рамы для крепления двигателя. В картере на подшипниках качения на валу установлены глобоидальный.червяк 8, зацепленный с трехгребневым роликом 7, который, в свою очередь, установлен на оси в пазу вала сошки 15, Зацепление ролика с червяком зависит от положения регулировочного винта 3, который закрыт колпачковой гайкой 4. Червяк 8 вращается на роликовых подшипниках, натяг которых обеспечивается передней крышкой 9 через прокладки 10.

Вал червяка соединен с рулевым валом 14 через предохранительную муфту 12, которая выполнена в виде резиновой шайбы, закрепленной с помощью пальцев 13. Предохранительная муфта предотвращает тяжелые последствия для водителя при наезде автомобиля на препятствие. Это достигается разрушением резиновой шайбы, в результате чего рулевой вал расчленяется на две части и не перемещается на большое расстояние в сторону водителя. В нормальных условиях муфта достаточно долговечна и почти не требует технического обслуживания.

Верхний конец рулевого вала 14 заканчивается шлицевой , поверхностью, на которую надевается.и крепится рулевое колесо. В верхней части рулевого вала на рулевой колонке смонтирован замок противоугонного устройства, который совмещен с выключателем зажигания.

Рулевой механизм смазывается маслом, заливаемым в картер 2 через отверстие, закрытое пробкой 6.

Вытекание масла из картера предотвращается самоподжимнымсальником, установленным в удлиненной части картера в месте выхода вала сгчпки.

Рулевой привод автомобиля ГАЗ24 «Волга» (смотреть статью на сайте под номером 130) обеспе. чивает поворот передних управляемых колес, имеющих независимую подвеску* поэтому конструкция его несколько отличается от привода, приведенного на смотреть статью на сайте под номером 118. Основным отличием является то, что поперечная тяга выполнена из трех частей: двух боковых тяг 3 (см. смотреть статью на сайте под номером 120) и средней тяги 4, соединенных шарнирно. Средняя тяга присоединена непосредственно к сошке и имеет шарнирную опору на маятниковый рычаг 6, который по форме и размерам

аналогичен сошке.   . .

1 Боковые тяги соединены с поворотными рычагами 2 цапф колес. Тяги 3 состоят из двух частей, соединяемых регулировочными трубками 5. Трубки имеют на концах внутреннюю резьбу, которая позволяет при вращении трубок изменять длину боковых тяг. Для предотвращения самопроизвольного отвертывания трубок концы их разрезаны вдоль и стягиваются хомутами. Изменением длины боковых тяг регулируют схождение колес.

Средняя и боковые тяги имеют на концах шарниры, с помощью которых осуществляется подвижное соединение. Шарниры передают усилия при изменении углов между тягами и рычагами во время работы подвески и рулевого управления. Все шарниры самоподтягивающиеся, разборные и не требуют систематического пополнения смазки при эксплуатации.

Основной частью шарнира (смотреть статью на сайте под номером 121) является шаровой палец 6, который запрессован в соответствующий рычаг и удерживается гайкой 7. Сферическая поверхность шарового пальца работает в корпусе 4 шарнира, запрессованного в головку тяги 8. Постоян ное усилие поджатая пальца к корпусу создается через пяту 3 пружиной 2, которая запирается снаружи резьбовой пробкой и стопорится шплинтом 9.

Защита шарнира от попадания внутрь пыли и влаги обеспечивается резиновым уплотнителем 5.

Все шарниры рулевого привода унифицированы по основным деталям, но могут иметь и небольшие отличия. Например, в случае установки шарового пальца,головкой вверх (смотреть статью на сайте под номером 121,6) применяют резиновый уплотнитель другой формы, чем при нижней установке Шарнира.

Конструкция шарниров допускает качание пальца на угол до . 20° вдоль накОнечника в обе стороны и поворот относительно оси пальца.

Появление зазоров в шарнире за счет износа автоматически .компенсируется поджатием пружины 3. Для повышения долговечности рабочие поверхности шарниров (палец, корпус) термически обработаны.

Рулевое управление автомобилей УАЗ выполнено по схеме, приведенной на смотреть статью на сайте под номером 118. Оно состоит из рулевого механизма и рулевого привода,

В рулевом механизме применен глобоидальный червяк и трехгребневый ролик. Червяк соединен с рулевым колесом неразрезным валом.

На автомобилях повышенной проходимости основанием рулевой трапеции является балка переднего ведущего моста. На автомобилях с передним неведущим мостом основание трапеции составляет кованая балка с бобышками по концам.для установки передних управляемых колес.

Остальные элементы рулевого привода аналогичны приведенным на смотреть статью на сайте под номером 118.

23. Тормозная система

Действие тормозной системы обеспечивается путем создания сопротивления вращению колес или трансмиссии автомобиля. Каждый автомобиль оборудуется рабочей, запасной и стояночной тормозными системами.

. Рабочая тормозная система служит для снижения скорости и остановки автомобиля. Запасная тормозная система обеспечивает остановку автомобиля при отказе рабочей тормозной системы. Стояночная тормозная система длительно удерживает автомобиль во время стоянки на месте. Все три тормозные системы могут действать независимо друг от друга на колеса или трансмиссию автомобиля.

Рабочая тормозная система приводится в действие при нажатии на педаль и обладает самой большой эффективностью. Запасная тормозная система оказывает меньшее тормозное воздействие на автомобиль, чем рабочая. Ее функции может исполнять чаще всего исправная часть рабочей тормозной системы или стояночная тормозная система. Последняя приводится в действие от руки водителя.

Тормозная система в общем виде состоит из тормозных механизмов (тормозов) и их привода (смотреть статью на сайте под номером 122). Тормозные механизмы при работе системы препятствуют вращению колес, в результате чего между колесами и дорогой возникает тормозная сила, останавливающая автомобиль. Тормозные механизмы размещаются непосредственно в передних и задних 5 колесах.

На автомобилях ГАЗ24 «Волга» и УАЗ используют колесные тормозные механизмы барабанного типа (смотреть статью на сайте под номером 123) с гидравлическим приводом.

Такой механизм состоит из двух колодок 2 с фрикционными накладками, установленных на опорномдиске 3. Нижние концы колодок закреплены шарнирно на опорах 5, а верхние упираются через стальные сухари на поршни разжимного колесного цилиндра . Стяжная пружина 6 прижимает колодки к поршням цилиндра , при этом обеспечивается зазор между колодками и тормозным барабаном 4 в нерабочем положении тормоза.

При поступлении жидкости из привода в колесный цилиндр его поршни расходятся и раздвигают колодки до соприкосновения с тормозным барабаном, который вращается со ступицей колеса. Возникающая сила трения колодок о барабан вызывает затормаживание колеса,. После прекращения давления жидкости на поршни колесного цилиндра стяжная пружина 6 возвращает колодки в исходное положение и торможение прекращается.

Рассмотренная конструкция барабанного тормоза обеспечивает неравный износ передней и задней по ходу движения колодок. Это происходит за счет того, что при движении вперед в момент торможения передняя колодка работает против вращения колеса и прижимается к барабану с большей силой, чем задняя. Поэтому чтобы уравнять износ передней и задней колодки, длину передней накладки делают больше, чем задней, или рекомендуют менять местами колодки через определенный срок.

Тормозной привод (см. смотреть статью на сайте под номером 122) передает усилие от ноги водителя на тормозные механизмы. Он состоит из главного тормозного цилиндра 2 с педалью 3 тормоза, гидровакуумного усилителя 6 и соединяющих их трубопроводов 4. Система привода заполняется тормозной жидкостью. Жидкость приготавливают из касторового масла и бутилового или этилового спиртов (спиртокасторовая жидкость). Другой разновидностью тормозной жидкости является смесь этиленгликоля и дистиллированной воды.

Всё тормозные жидкости обладают низкой температурой застывания и высокой температурой кипения, а также небольшой вязкостью,

Работает тормозной привод следующим образом. При нажатии на педаль тормоза поршень главного тормозного цилиндра давит на жидкость, которая перетекает к колесным тормозным механизмам. Поскольку жидкость практически не сжимается, то, перетекая по трубопроводам к тормозным механизмам, она передает к ним усилие нажатия. Тормозные механизмы преобразуют это усилие в сопротивление вращению колес и наступает торможение. Если педаль тормоза отпустить, жидкость перетекает обратно к главному тормозному цилиндру и колеса растормаживаются.

Гидровакуумный усилитель 6 облегчает управление тормозной системой, так как создает дополнительное усилие, передаваемое па тормозным механизмы колес. Для повышения надежности тормозных систем автомобилей в приводе применяют различныеустройства, позволяющие сохранять работоспособность при частичном отказе тормозной системы. Так, на автомобиле ГАЗ24 «Волга» с этой целью применяют разделитель, который автоматически отключает при торможении неисправную часть тормозного привода в момент возникновения отказа.

Тормозная система автомобиля ГАЗ24 «Волга» выполняет функции рабочей, запасной и стояночной систем. Рабочая тормозная система действует на все колеса и состоит из гидравлического привода с гидроусилителем ,и колесных тормозных механизмов барабанного типа. В схеме гидравлического привода применен разделитель, позволяющий использовать исправную часть рабочей тормозной системы в качестве запасной. Стояночная тормозная система действует только на задние колеса и имеет механический привод от руки водителя.

Рассмотрим устройство основных элементов тормозной системы.

Т о р,м о з и о и механизм переднего колеса (смотреть статью на сайте под номером 124) состоит из двух тормозных колодок 2, опирающихся через эксцентриковую втулку 5, на палец 6. Разжимное усилие на каждую колодку передается от колесных цилиндров 3, размещенных на опорном диске . Такая схема тормозного механизма обеспечивает наибольший тормозной мрмент на колесе, так как обе колодки действуют против вращения колеса. Жидкость к колесным цилиндрам 3 подается одновременно по трубопроводу 7. Пружины 4 отводят тормозные колодки от барабанов после окончания торможения.

Тормозной механизм заднего колеса (смотреть статью на сайте под номером 125) смонтирован на опорном диске , который жестко крепится к фланцу кожуха полуоси и состоит из двух тормозных колодок 2, опирающихся нижними концами через эксцентрики 7 на пальцы 8. Верхние концы колодок соединены стяжной пружиной 3. Разжимное усилие на колодки передается от одного колесного цилиндра 4, размещенного в верхней части опорного диска Здесь же шарнирно с задней колодкой соединен рычаг 6 привода стояночной тормозной системы, который воздействует на обе колодки через разжимной стержень 5. Стержень свободным концом упирается в заднюю колодку, а передним концом прикреплен к маятниковому рычагу 10, который шарнирно соединен с верхней частью передней колодки. .Положение маятникового рычага может изменяться за счет поворота эксцентрикового пальца 9, упирающегося в маятниковый рычаг.

Колесные тормозные цилиндры переднего и заднего колес отличаются внешними размерами корпуса и количеством поршней: в цилиндре заднего колеса размещены два поршня, в цилиндре переднего — один.

Цилиндры снабжены одинаковыми устройствами для регулировки зазора между барабаном и колодками, 160

Жидкость в полость цилиндра поступает через отверстие, в которое ввернут присоединительный штуцер 6. Для выпуска воздуха из полости цилиндра используется клапан 7 прокачки, закрытый снаружи резиновым колпачком 8.

Устройство для автоматической регулировки зазора между колодками и барабаном представляет собой пружинное упорное кольцо 4, вставленное с натягом в цилиндр 2. Величина натяга определяет силу осевого перемещения кольца, равную 50—60 кгс. Кольцо входит в проточку на поршне с зазором вдоль его оси порядка 2 мм, что обеспечивает необходимое перемещение поршня при торможении. Кольцевая проточка на поршне имеет буртик с вырезом, который ограничивает перемещение поршня в пределах зазора и выполняет роль замка при его установке в цилиндр.

Во время торможения внутри цилиндра создается давление жидкости, под действием которого поршень перемещается и отжимает тормозную колодку. По мере износа фрикционной накладки ход поршня при торможении становится больше и наступает момент, когда он своим буртиком передвигает упорное кольцо, преодолевая усилие его посадки. При обратном перемещении колодки под действием стяжной пружины упорное кольцо остается в новом положении, так как усилие стяжной пружины недостаточно, чтобы преодолеть усилие посадки пружинного кольца и сдвинуть его назад. Этим достигается компенсация износа накладок и устанавливается минимальный зазор между колодками и барабаном.

Главный тормозной цилиндр (смотреть статью на сайте под номером 127) приводится в действие от тормозной педали, установленной на кронштейне кузова. Корпус 2 главного цилиндра выполнен совместно с резервуаром для тормозной жидкости. Внутри цилиндра находится алюминиевый поршень 10 с уплотнительным резиновым кольцом. Поршень может перемешаться под действием толкателя 1, соединенного шарнирно с педалью. Днище поршня упирается через стальную шайбу в уплотнительную манжету 9, прижимаемую пружиной 8. Она же прижимает к гнезду впускной клапан 7, внутри которого расположен нагнетательный клапан 6.

Внутренняя полость цилиндра сообщается с резервуаром компенсационным 4 и перепускным 3 отверстиями. В крышке резервуара выполнено резьбовое отверстие для заливки жидкости, закрываемое пробкой.

При нажатии на тормозную педаль под действием толкателя поршень с манжетой перемещается и закрывает отверстие 4, вследствие чего давление жидкости в цилиндре увеличивается, открывается нагнетательный клапан 6,и жидкость поступает к тормозным механизмам.

Если отпустить педаль, давление жидкости в приводе снижается и она перетекает обратно в цилиндр. При этом избыток жидкости через компенсационное отверстие 4 возвращается в резервуар, В то же время, вследствие наличия пружины 8, воздействующей на клапан 7 в системе привода, поддерживается небольшое избыточное давление после полного отпускания педали.

При резком отпускании педали поршень 10 отходит в крайнее положение быстрее, чем перемещается манжета 9, и жидкость заполняет освобождающуюся полость цилиндра. В результате здесь возникает разрежение. Чтобы устранить это разрежение, в днище поршня имеются отверстия, сообщающие рабочую полость цилиндра с внутренней полостью поршня. Через них жидкость перетекает в зону разрежения, чем и устраняется нежелательный подсос воздуха в цилиндр. При дальнейшем перемещении манжеты жидкость вытесняется во внутреннюю полость поршня и далее через перепускное отверстие 3 в резервуар.

Гидровакуумный усилитель (смотреть статью на сайте под номером 128) действует за счет энергии разрежения во впускном трубопроводе двигателя, создавая дополнительное давление жидкости в системе тормозного

привода.

Основными частями гидроусилителя является цилиндр с клапаном управления и камера 7. Гидроусилитель соединен соответстиующими трубопроводами с главным тормозным цилиндром 5, впускным трубопроводом двигателя 6 и разделителем 4 тормозов.

Камера 7 усилителя выполнена из штампованного корпуса и крышки, между которыми зажата диафрагма 8.

Диафрагма соединена жестко со штоком 2 поршня 3 и отжимается конической пружиной 12 в исходное положение после оттормаживания.

В поршне 3 имеется запорный шариковый клапан. Сверху на корпусе цилиндра расположен корпус 14 клапана управления 15, поршень которого входит в отверстие в корпусе усилителя, сообщающееся с полостью цилиндра.

Поршень 16 соединен жестко с клапаном 15, который закреплен на диафрагме 9. Внутри корпуса клапана управления размещен вакуумный клапан 10 и связанный с ним штоком атмосферный клапан . Полость в корпусе клапана управления сообщается с полостью IV камеры, а полость клапана с полостью камеры, которая, в свою очередь, соединена через запорный клапан с впускным трубопроводом двигателя. Воздух в корпус клапана управления может поступать через воздушный фильтр 13.

Принцип действия гидроусилителя заключается в следующем. При отпущенной педали и работающем двигателе разрежение от впускного трубопровода двигателя передается в полость , далее через клапан 15 управления в полость IV и все детали занимают исходное положение.

В момент нажатия на педаль тормоза жидкость от главного цилиндра 5 перетекает через шариковый клапан в поршне 3 усилителя к тормозным механизмам колес. По мере повышения давления в системе поршень 16 клапана управления поднимается, закрывая вакуумный клапан 10 и открывая атмосферный клапан . При этом атмосферный воздух начинает проходить через фильтр в полость IV, уменьшая в ней разрежение. Поскольку в полости разрежение продолжает сохраняться, возникает разность давлений на диафрагму 8, она перемещается, сжимая пружину 12 и через шток 2 воздействует на поршень 3. При этом на поршень усилителя начинают действовать двв силы: давление жидкости, от главного цилиндра и давление со стороны диафрагмы. В результате под поршнем усилителя давление жидкости значительно возрастает и обеспечивается усиливающий эффект.

Давление воздуха в полости IV камеры усилителя зависит от величины давления жидкости в главном цилиндре, т. е. от степени нажатия на тормозную педаль. При отпускании педали давление жидкости на клапан управления снижается, его диафрагма 9 прогибается вниз и открывается вакуумный клапан 10, сообщая полости и IV. Давление в полости IV падает, и все подвижные детали камеры и цилиндра усилителя перемещаются влево, При этом поршень 3 упирается в пластинчатый толкатель штока 2, который своим упором открывает шариковый клапан в поршне. Полости усилителя и главного цилиндра сообщаются. Жидкость вытесняется из колесных тормозных цилиндров и возвращается в главный тормозной цилиндр, происходит оттормаживание.

При неисправном гидроусилителе привод будет действовать только от педали главного цилиндра с меньшей эффективностью.

Разделитель привода тормозных механизмов (смотреть статью на сайте под номером 129) работает на смотреть статью на сайте под номером 129. Разделитель привода торпринципе передачи давления мозпых механизмов автомобиля двумя независимо перемещаю ГАЗ 24 «Волга» щимися поршнями в отдельные

контуры привода. Он состоит из корпуса 2, внутри которого находятся два поршня с возвратными пружинами, упирающимися в пробки 3. В корпусе также имеется клапан 5 прокачки и штуцеры 4 подвода тормозной жидкости к контурам привода.

Через штуцер 6 подводится жидкость от гидровакуумного усилителя.

При исправном приводе разделитель работает следующим образом. Жидкость поступает от усилителя в полость между поршнями и раздвигает их.

Перемещение поршней создает давление жидкости в соответствующих контурах привода тормозных механизмов передних или задних колес и обеспечивается нормальное торможение.

При нарушении герметичности в одном из контуров привода поршень, связанный с этим контуром, под давлением жидкости от гидроусилителя перемещается в момент торможения в крайнее положение и выталкивает часть^жидкости из системы.

Другой поршень, перемещаясь в это время, создает дазление в исправной части привода. В этом случае тормозная система действует с меньшей эффективностью.

Стояночная тормозная система (смотреть статью на сайте под номером 130) действует на тормозные механизмы 6 задних колес. Она приводится от рукоятки 1, расположенной справа от рулевой колонки под панелью приборов. При затормаживании усилие от рукоятки передается через трос 2 на рычаг 3 и далее через регулировочную тягу 4 на уравнитель 5.

Уравнитель связан тросами с рычагом 6 (см. смотреть статью на сайте под номером 125) тормозного механизма заднего колеса, Рычаг через разжимный стержень и маятниковый рычаг 10 воздействует на колодки 2, прижимая их к барабану.

Фиксация включенного состояния стояночной тормозной системы обеспечивается стопорным механизмом, выполненным в кронштейне крепления рукоятки.

Тормозная система автомобилей УАЗ включает рабочую и стояночную системы. Рабочая тормозная система состоит из тормозных механизмов барабанного типа на.всех колесах и гидравлического привода. Отличием ее от рабочей тормозной системы автомобиля ГАЗ24 «Волга» является Отсутствие гидровакуумного усилителя и разделителя тормозного привода.

Тормозные механизмы на передних и задних колесах выполнены по аналогии с тормозными механизмами колес автомобиля ГАЗ24 «Волга».

Стояночная тормозная система на автомобилях УАЗ действует на трансмиссию и имеет механический привод. Тормозной механизм стояночной системы (смотреть статью на сайте под номером 131) установлен на раздаточной Коробке и затормаживает задний карданный вал автомобиля. Он состоит из опорного диска 6, на котором установлены две колодки 7, стянутые пружинами.

Колодки действуют на тормозной барабан 4, закрепленный на центрирующем пояске фланца карданного вала.

В верхней части опорного диска закреплен корпус 8 разжимного устройства с толкателями 12, упирающимися в верхние концы колодок. Толкатели с внутренней стороны имеют выемки, в которые входят шарики, расположенные в штоке 13.

В нижней части опорного диска 6 закреплен корпус регулировочного устройства.

В отверстия корпуса вставлены опоры 10 колодок. . Опоры могут перемешаться под действием сухаря и регулировочного винта 9.

Привод тормозного механизма состоит из рычага, шарнирно закрепленного, на опорном диске 6 и упирающегося в шток 13 шариков разжимного устройства.

Свободный конец рычага 3 соединен с вилкой 2, которая навертывается на тягу и крепится контргайкой.

Тяга привода соединяется с рычагом стояночного тормоза, расположенным в кабине водителя.

На грузовых автомобилях УАЗ привод стояночной тормозной системы содержит дополнительно удлинитель между рычагом стояночного тормоза и тормозным механизмом, выполненный в виде стального троса с деталями его крепления.

Добавить комментарий