Меню

Проведение ремонта рулевого управления



Ремонт деталей рулевого управления

Дефектами деталей рулевого управления являются:

  1. износ червяка и ролика;
  2. износ вала сошки и втулок;
  3. износ подшипников и мест их посадки;
  4. износ резьбовых отверстий картера;
  5. износ деталей шаровых соединений рулевых тяг и погнутость тяг;
  6. ослабление крепления рулевого колеса на валу.

Разборка рулевого механизма

Для разборки рулевого механизма (автомобили ГАЗ-51 и ЗИС-150), снятого с автомобиля, необходимо:

  1. снять кнопку сигнала, отвернуть гайку рулевого вала и снять рулевое колесо;
  2. отвернуть гайку и снять рулевую сошку;
  3. отвернуть болты, снять боковую крышку вместе с валом сошки и слить из картера смазку;
  4. отвернуть болты, снять нижнюю крышку и вынуть из картера рулевой вал с червяком и подшипниками.

Ремонт деталей рулевого механизма

Износ червяка и ролика в известных пределах компенсируется соответствующей регулировкой. При большом износе эти детали заменяют одновременно.

Изношенные опорные шейки вала сошки восстанавливают хромированием до номинального размера или шлифуют под ремонтный размер бронзовых втулок, устанавливаемых в картере. Смятую или сорванную резьбу на конце вала сошки полностью удаляют резцом, затем наплавляют сваркой металл (наплавку ведут отводя тепло от зоны сварки), протачивают под требуемый размер и нарезают новую резьбу.

Смятые и забитые шлицы на конце вала сошки исправляют трехгранным напильником. Резьбовые отверстия картера, имеющие повреждения, заваривают и просверливают, а затем в них нарезают новую резьбу.

Изношенные места посадки подшипников в картере рулевого механизма растачивают и запрессовывают в них стальные кольца под размер подшипников.

Ремонт деталей рулевого привода

В рулевом приводе наибольшему износу подвергаются шаровые пальцы (рулевой сошки и поворотных рычагов) и вкладыши шаровых пальцев. Кроме того, иногда разрабатываются отверстия на концах тяг, срывается резьба, ослабляются или ломаются пружины и гнутся тяги. Ослабевшие или сломанные пружины и изношенные вкладыши шаровых пальцев заменяют новыми. Разработанные отверстия на концах рулевых тяг заваривают и обрабатывают слесарными инструментами.

Погнутую рулевую тягу можно выправить в холодном состоянии или с местным нагревом до температуры 800°. В том и другом случае перед правкой тяги заполняют сухим мелким песком.

Рис. Установка шарового пальца при раздаче:
1 — матрица; 2 — шаровой палец; 3 — боек.

Изношенные шаровые пальцы ремонтируют двумя способами:

  1. На изношенную поверхность сваркой наплавляют слой металла. После этого поверхность обрабатывают на станке под требуемый размер. Вследствие трудоемкости и сложности процесса этот способ применяют очень редко.
  2. Шаровой палец нагревают до температуры 1000—1100°, устанавливают в специальную матрицу и ударами через боек производят раздачу пальца. Затем палец подвергают механической и термической обработке, предусмотренной при изготовлении пальца.

Сборка и регулировка рулевого механизма

Рис. Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-51:
1 — уплотняющее войлочное кольцо; 2 — нижняя крышка; 3 — пружина сальника; 4 — трубка провода звукового сигнала; 5 — регулировочные прокладки; 6 — кольцо нижнего подшипника червяка; 7 — сальник рулевого вала; 8 — червяк; 9 — пробка; 10 — конический роликовый подшипник; 11 — верхняя крышка картера; 12 — стяжной хомут рулевой колонки; 13 — провод; 14 — пружина сальника; 15 — сальник рулевого вала; 16 — контргайка регулировочного винта; 17 — регулировочный винт; 18 — боковая крышка; 19 — роликовый подшипник вала сошки; 20 — двойной ролик; 21 — вал сошки; 22 — бронзовая втулка; 23 — сальник; 24 — картер рулевого механизма; 25 — гайка крепления рулевого колеса; 26 — ступица рулевого колеса; 27 — роликовый цилиндрический подшипник рулевого вала; 28 — рулевая колонка; 29 — рулевой вал.

При сборке рулевого механизма с двойным роликом автомобиля ГАЗ-51 выполняют следующие операции:

  1. Запрессовывают в картер бронзовую втулку 22 с натягом 0,04—0,10 мм и развертывают ее разверткой под размер шейки вала рулевой сошки с расчетом получения зазора 0,025—0,1 мм.
  2. Устанавливают наружное кольцо верхнего роликового подшипника 10 в картер с зазором 0,01—0,07 мм.
  3. В верхний конец рулевой колонки устанавливают роликовый цилиндрический подшипник 27, а в нижний — пружину 14 с сальником 15; надевают колонку на шейку верхней крышки 11 картера и закрепляют ее стяжным хомутом 12.
  4. Снизу картера рулевого механизма вставляют рулевой вал с червяком 8 и двумя роликовыми коническими подшипниками, ставят наружное кольцо 6 нижнего подшипника и привертывают нижнюю крышку 2 с регулировочными прокладками 5 толщиной 0,12 мм (пергаментные) и 0,25 мм (картонные).
  5. На шлицы рулевого вала надевают рулевое колесо и закрепляют гайкой 25.
  6. Проверяют затяжку подшипников червяка. При правильной затяжке усилие, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, необходимое для поворота рулевого вала, должно равняться 0,3—0,5 кг. При отсутствии динамометра затяжку проверяют вращением вала, который должен легко вращаться и не иметь заметного осевого зазора.
  7. В боковую крышку 18 запрессовывают роликовый цилиндрический подшипник 19 и ввертывают регулировочный винт 17 вала рулевой сошки 21.
  8. Соединяют вал рулевой сошки (в сборе с роликом) с регулировочным винтом, устанавливают вал в картер и привертывают боковую крышку 18 с уплотняющей прокладкой.
  9. Устанавливают на конец вала сошки сальник 23, уплотняющее войлочное кольцо 1 в обойме, сошку и закрепляют ее гайкой.
  10. Производят регулировку зацепления ролика с червяком, для чего червяк ставят в положение, при котором ролик будет находиться посредине червяка (движение автомобиля по прямой).

В этом положении перемещают сошку в плоскости ее качания при работе и измеряют величину перемещения конца сошки.

Если это перемещение более 0,8 мм, то регулировку зацепления следует производить винтом боковой крышки. После окончания регулировки проверяют легкость вращения рулевого вала, который должен повертываться от усилия 1,6—2,2 кг, приложенного по касательной окружности рулевого колеса, затем устанавливают на регулировочный винт стопорную шайбу и завертывают контргайку винта.

Рис. Проверка степени затяжки подшипников рулевого вала.

При сборке рулевого механизма с тройным роликом автомобиля ЗИС-150 выполняют следующие операции:

  1. Запрессовывают в картер рулевого механизма и в боковую крышку бронзовые втулки и развертывают их разверткой. Со стороны сошки в картер устанавливают пробковый сальник 3 и шайбу сальника 4, которую в трех местах отгибают.
  2. Устанавливают в картер наружное кольцо верхнего роликоподшипника, вставляют рулевой вал с червяком и подшипниками 8, наружное кольцо нижнего роликоподшипника и привертывают крышку 5 со стальными регулировочными прокладками 6.
  3. Сверху в рулевую колонку устанавливают сальник 11, шарикоподшипник 12, пружину, вставляют шпонку 13 в рулевой вал, надевают рулевое колесо и закрепляют его гайкой.
  4. Регулируют затяжку подшипников червяка прокладками нижней крышки так, чтобы усилие для поворота вала, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, составляло 0,3—0,8 кг по динамометру.
  5. Вставляют в картер вал рулевой сошки 25 в сборе с трехрядным роликом и привертывают боковую крышку 19 с уплотняющей прокладкой. На крышку устанавливают резиновые уплотняющие кольца 21.
  6. Надевают на вал сошки регулировочные стальные кольца и упорную бронзовую шайбу. Завинчивают до отказа фасонную гайку, надевают рулевую сошку и проверяют правильность зацепления ролика с червяком. Для этого червяк и ролик устанавливают в среднее положение (движение автомобиля по прямой) и проверяют величину движения конца сошки (нормально должно быть не более 0,8 мм). При этом усилие для поворота вала, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, должно равняться 2,5 кг.
  7. После регулировки зацепления фасонную гайку закрепляют стопорной пластиной.

Рис. Рулевой механизм автомобиля ЗИС-150:
1 — кронштейн крепления картера рулевого механизма; 2 — втулка вала рулевой сошки; 3 — пробковый сальник; 4 — шайба сальника; 5 — нижняя крышка; 6 — регулировочные прокладки подшипников червяка; 7 — крышка кронштейна; 8 — роликовые конические подшипники червяка; 9 — пробка; 10 — трубка провода сигнала; 11 — сальник; 12 — шарикоподшипник; 13 — шпонка; 14 — каркас рулевого колеса; 15 — рулевая колонка; 16 — провод звукового сигнала; 17 — рулевой вал; 18 — картер рулевого механизма; 19 — боковая крышка картера; 20 — стопорная пластина; 21 — резиновые уплотняющие кольца; 22 — регулировочные стальные кольца; 23 — упорная шайба; 24 — фасонная гайка; 25 — вал рулевой сошки; 26 — продольная балка рамы; 27 — рулевая сошка.

Источник

Ремонт рулевого управления автомобиля. Обслуживание и ремонт рулевого управления

Рулевое управление автомобиля представляет собой совокупность узлов и механизмов, призванных обеспечивать движение транспортного средства в том или ином направлении. Трудно переоценить то значение, которое имеет обслуживание и ремонт рулевого управления для безопасности как самого обладателя автомобиля или его пассажиров, так и для всех остальных участников движения. Поэтому к этой системе предъявляется целый ряд достаточно жестких требований. А сама процедура ремонта или обслуживания достаточно строго регламентирована.

Основные виды механизмов

На современных автомобилях устанавливаются рулевые механизмы трех основных видов:

  • Червячные. Они, в свою очередь, подразделяются на червячно-роликовый и червячно-секторный типы.
  • Зубчатые (реечного или шестеренчатого вида).
  • Винтовые, которые могут представлять собой либо винто-рычажный, либо винто-реечный элемент.
  • Заднеприводные легковые автомобили чаще всего оснащаются механизмом винто-роликового типа.

Разумеется, в зависимости от вида системы ремонт рулевого управления в каждом конкретном случае обладает своими особенностями, тонкостями и нюансами.

Из чего состоит

Специалистами принято подразделять систему рулевого управления в целом на три составляющих:

  • рулевой механизм, речь о котором подробно шла выше;
  • привод, он может быть как передним, так и задним;
  • система усиления привода (устанавливается не на всех моделях и классах).

Кроме того, трапеция привода может быть двух типов – нарезной или разрезной. Такое разнообразие делает обслуживание и ремонт рулевого управления автомобиля сложным технологическим процессом.

Главные требования, предъявляемые к системе

Основными требованиями, предъявляемыми к рулевому управлению автомобиля и касающимися безопасности, являются следующие:

  • правильная кинематика поворота, исключающая факторы бокового скольжения или проскальзывания;
  • легкость и простота управления;
  • обеспечение требуемых значений передаточных чисел;
  • высокие показатели прочности и жесткости деталей и узлов;
  • плотная подгонка деталей и минимальность зазоров в сочленениях.

Все это требует скрупулезного подхода, тщательного внимания к системе и постоянного ее мониторинга.

Виды технического обслуживания

Техобслуживание механизмов и узлов рулевого управления осуществляется в плановом порядке. В зависимости от вида обслуживания, выполняется тот или иной объем работ. Принято выделять следующие виды комплексов профилактических и ремонтных работ:

  • ежедневное обслуживание;
  • ТО-1;
  • ТО-2;
  • сезонный профилактический комплекс.

Ежедневный комплекс мер

Вполне очевидно, что ремонт рулевого управления КамАЗа существенно отличается от аналогичных работ, производимых с системой любой легковушки.

  • контроль свободного хода руля;
  • визуальный контроль надежности креплений рулевой сошки;
  • проверка работоспособности ограничителей максимальных углов поворота;
  • проверка величины зазоров в шарнирах гидроусилителя и в тягах руля;
  • общий контроль работоспособности управления и усилителя.

Важно отметить, что весь цикл работ, перечисленных выше, настоятельно рекомендуется производить при запущенном двигателе.

Первое ТО

Комплекс работ по обслуживанию и ремонту автомобильной системы управления в случае проведения ТО-1 включает в себя следующие дополнительные действия:

  • проверка состояния крепления гаек и шплинтовки крепежей рулевых сошек;
  • контроль состояния рычагов поворотных цапф, а также пальцев шаровых;
  • мониторинг свободного хода тяговых шарниров;
  • проверка того, насколько герметичен гидроусилитель рулевого управления, ремонт при обнаружении неполадок;
  • контроль уровня технической жидкости в бачке гидроусилителя, ее доливка или замена при понижении уровня ниже критической отметки, установленной производителем.

Помимо этого, производится тщательная проверка затяжки крепежных гаек, состояния клиньев, шкворней и других закрепляющих элементов. В дополнение к этому проводится более тщательный, нежели обычно, визуальный осмотр состояния деталей, узлов и креплений системы.

Читайте также:  Как восстановить линолеум после ремонта

Второе техническое обслуживание

При проведении ТО-2 рулевое управление транспортного средства подвергается более глубокому контролю.

  • контроль правильности значений углов установки управляемых колес и их регулировка в случае обнаружения отклонений;
  • проверка крепления картера руля, рулевой колонки, шкворневых клиньев, а также всех сочленений деталей и узлов;
  • контроль креплений карданного вала руля, тяговых шарниров и шкворней, значений зазоров в системе рулевого управления;
  • диагностика состояния системы гидроусилителя.

Работы, которые подразумевают ремонт рулевого управления при вторичном техобслуживании, позволяют избежать большинства потенциальных неполадок, неисправностей и проблем с управлением автомобиля, обеспечивая эффективную профилактику.

Сезонное ТО

Сезонное техобслуживание является дополнительной мерой, позволяющей осуществлять эффективный контроль за состоянием и работоспособностью рулевого управления. При сезонном обслуживании, как правило, выполняется тот же объем работы, что и при проведении ТО-2 и дополняются работами по замене смазочных материалов и технических жидкостей в соответствии с сезоном.

Таким образом, постоянный контроль и своевременное проведение необходимого комплекса мер по техническому обслуживанию системы управления автомобиля позволяют не только существенно повысить его безопасность.

Итак, мы выяснили, как производится ремонт рулевого управления автомобиля.

Источник

Технология ремонта рулевого управления

Общее устройство и принцип работы рулевого управления автомобилем. Преобразование вращения колонки в поступательные движения привода. Характеристика основных элементов гидроусилителя. Признаки выхода из строя кормчих тяг. Главный анализ ремонта рейки.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 01.11.2016
Размер файла 1,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В процессе эксплуатации автомобиля его рабочее свойство постепенно ухудшается из-за изнашивания деталей.

Исправным считают автомобиль, который соответствует всем требованиям нормативно-технологической документации. Работоспособный автомобиль в отличие от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям, выполнение которых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасности движения.

Повреждением называют переход автомобилей в неисправные, но в работоспособные состояние. Отказом называют переход автомобиля в неработоспособное состояние. Текущий ремонт автомобиля производят на автотранспортных предприятиях он должен обеспечивать гарантированную работоспособность автомобиля на пробеге другого очередного планового ремонта. При длительной эксплуатации автомобиля достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях АТП становиться невозможным или экономически нецелесообразным, в этом случае они направляются на авторемонтное предприятие. Около 70-75% деталей автомобиля поступившие на капитальный ремонт, может поступать повторно либо без ремонта, либо после их восстановления. Если заглянуть в Правила дорожного движения и найти перечень неисправностей, при которых запрещается дальнейшее движение автомобиля (п.2.3.1.), то на первом месте стоит неработоспособная тормозная система, а рулевое управление только на втором. Объективно это неправильно, при определенных навыках вождения автомобиля в экстренной ситуации, можно остановиться и без тормозов. А вот когда отказывает рулевое управление, то последствия будут куда хуже, чем если бы отказали тормоза. Чтобы этот кошмар не произошел с нами наяву, необходимо просто помнить о серьезности последствий неисправностей рулевого управления и прислушиваться к своим ощущениям во время движения автомобиля. Звуки и вибрации обычно подсказывают месторасположение «заболевшего» органа автомобиля. И если появилось подозрение на неисправность в рулевом управлении, то следует немедленно, самостоятельно или с помощью специалиста, найти эту неисправность и устранить ее.

1. Общее устройство и принцип работы

Общее устройство рулевого управления, несмотря на большое количество узлов и агрегатов, представляется достаточно простым и действенным. Логистичность и оптимальность конструкции и функционирования системы доказывается хотя бы тем, что за многолетнюю теорию и практику автомобилестроения рулевое управление не претерпело глобальных сущностных изменений.

Изначально оно включает в себя три основные подсистемы:

• рулевую колонку, предназначенную для передачи вращательного движения руля;

• рулевой механизм — устройство, преобразующее вращательные движения руля в поступательные перемещения деталей привода;

• рулевой привод, имеющий целью доведение управляющих функций до поворотных колес.

Помимо основных подсистем, крупнотоннажные грузовики, маршрутные транспортные средства и многие современные легковые автомобили имеют специальное устройство усилителя руля, позволяющее использовать создаваемое силовое воздействие, облегчающее его движение.

Таким образом, схема рулевого управления достаточно проста и функциональна. Рулевое колесо, как первичный узел, хорошо знакомый каждому водителю, под влиянием его мысли и воздействием силы совершает вращательные движения в необходимом направлении.

Эти движения посредством рулевого вала передаются на специальный рулевой механизм, где совершается преобразование крутящего момента в плоскостные перемещения. Последние через привод сообщают нужные углы поворота управляющим колесам. В свою очередь, пневматический, гидравлический, электрический и прочие усилители (при их наличии) облегчают вращение руля, делая процесс управления транспортным средством более комфортным.

Это основной принцип, по которому работает рулевое управление автомобиля.

Рулевая колонка предназначена для соединения рулевого механизма с рулевым колесом. Основой рулевой колонки есть рулевой вал, в котором конструктивно предусмотрено несколько шарнирных соединений. Рулевая колонка может регулироваться механическим или электрическими способами (на современных автомобилях). Регулировка может производится, как по вертикали, так и по длине. Схема рулевого управления обязательно включает в себя колонку, которая состоит из следующих деталей и узлов:

• руля (или рулевого колеса);

• вала (или валов) колонки;

• кожуха (трубы) колонки с подшипниками, предназначенными для вращения вала (валов);

• крепежных элементов для обеспечения неподвижности и устойчивости конструкции.

Схема действия колонки заключается в приложении водительского усилия на рулевое колесо и последующей передаче направленно-вращательных движений руля всей системе, если водитель желает изменить режим движения автомобиля.

Рулевой механизм представляет из себя различные виды специальных редукторов, основная задача которых лежит в увеличении усилия, которое приложил водитель на рулевое колесо и передачи данного усиления основном рулевому приводу.

Рулевой механизм любого автомобиля — это способ преобразования вращения колонки в поступательные движения рулевого привода. Иными словами, функции механизма сводятся к тому, чтобы повороты руля превратились в нужные перемещения тяг и, в конечно счете, колес.

Устройство рулевого механизма является вариативным. В настоящее время оно представлено двумя основными принципами — червячным и реечным, которые отличаются способами преобразования крутящего момента.

Самыми распространенными являются реечные рулевые механизмы, которые нашли свое применение в рулевом управлении легковых автомобилях. Принцип работы реечного механизма заключается в передачи крутящего момента через шестерню, которая установленная на валу рулевого колеса, на зубчатую рейку. В результате этого рейка двигается в разные стороны и в зависимости от стороны вращения рулевого колеса, через установленные рулевые тяги поворачивает автомобиль в нужную сторону.

Общее устройство рулевого механизма червячного типа включает в себя:

пару деталей: «червяк-ролик»;

картер указанной пары;

Картер представляет собой закрытый корпус со специальной смазкой, где в постоянном зацеплении находятся червяк и ролик. Червячный рулевой механизм основан именно на действии пары деталей «червяк-ролик». Вращение червяка вместе с колонкой приводит к скольжению и перемещению ролика по зубьям червяка. Ролик, перемещаясь, передает поступательные движения на рулевую сошку, а затем на привод и на колеса.

Реечный рулевой механизм считается более удобным и современным. Он оптимален и с точки зрения ремонта, и с позиций безопасности. Это своеобразный новаторский механизм рулевого управления, который актуален при производстве подавляющего числа современных автомобилей.

Реечный рулевой механизм состоит из следующих узлов:

• пары деталей «шестерня-рейка»;

• корпуса самого реечного механизма, предназначенного для крепления и защиты деталей.

Схема действия данного рулевого механизма заключается в функционировании упомянутой пары деталей «шестерня-рейка»: при повороте руля происходит вращение шестерни, соединенной с колонкой. Вращательные движения шестерни передаются рейке, которая совершает поступательные движения в горизонтальной плоскости влево или вправо. Реечные перемещения передаются дальше посредством рулевых тяг привода на управляющие колеса. Специалисты признают простоту и оптимальность подобного механизма.

Таким образом, реечный рулевой механизм, наряду с червячным, представляет собой одну из важнейших подсистем, благодаря которой функционирует рулевое управление автомобиля.

4. Особенности привода рулевого управления

Основная задача рулевого привода, это передать усилия от рулевого механизма на колеса и обеспечить тем самым поворот автомобиля под необходимым нам углом. А также рулевой привод не дает возможность повернуть колесу в сторону при движении по неровным участкам дорог, когда подвеска автомобиля работает на максимальных режимах и колеса отрываются от поверхности дороги.

Для обеспечения более комфортного вождения автомобиля в рулевом управлении применяются специальные усилители. Данные усилители дают возможность водителю более точно и быстро управлять автомобилем, снижает его усталость.

Привод системы управления отвечает за передачу поступательных движений рулевого механизма на управляющие (поворотные) колеса. Существует два основных вида привода. Выбор каждого из них обусловлен тем, какой рулевой механизм применяется на данном автомобиле. Соответственно различают:

• привод, который используется вместе с червячным механизмом;

• привод, предназначенный для реечного механизма.

Схема действия обоих видов привода сходны между собой, чего нельзя сказать об их общем устройстве, основных деталях и комплектации.

«Червячный» привод состоит из:

• двух (правой и левой) боковых и одной средней тяг;

• двух (правого и левого) поворотных рычагов колес.

Каждая тяга имеет шарниры («шаровые») для обеспечения подвижности деталей привода и их свободного вращения в различных плоскостях.

«Реечный» привод включает в себя только две (правую и левую) тяги, которые так же заканчиваются наконечниками с шарнирными конструкциями («шаровыми»), которые обеспечивают свободное перемещение деталей привода и подвески автомобиля.

В разных автомобилях в рулевом управлении могут применяться следующие виды усилителей

На современном этапе развития автомобилестроения в рулевых управлениях современных автомобилей больше получили распространение гидроусилители руля.

Однако в последнее время их начали заменяться электро усилителями, так как они более дешевы и не дорогие в обслуживании. А это в значительной мере влияет на общую стоимость автомобиля.

Как уже говорилось выше, в рулевом управлении современных автомобилей появляются новых возможности, которые значительно облегчают водить автомобиль.

Так в последнее время на автомобили от мировых брендов начали устанавливать адаптивные усилители рулевого управления, принцип работы которых основан на изменении усилия, которое необходимо приложить водителю к рулевому колесу в зависимости от скорости движения автомобиля.

так же можно долго говорить про системы активного и динамического рулевого управления, которые устанавливаются на автомобили BMW и Audi.

В данных системах принцип их работы основан на изменении передаточного числа рулевого механизма в зависимости от скорости движения автомобиля.

Если продолжать тему внедрения новых технологий в рулевое управление автомобиля, то сейчас уже ни кого не удивишь возможностью машины самостоятельно припарковаться, Вам совершенно нет необходимости что-либо делать.

Так что трудно сказать какое будет рулевое управление автомобиля в ближайшие 10 — 30 лет, одно могу сказать, управлять автомобилем будет все удобней и легче.

Так же в ходе эксплуатации рулевого управления автомобиля могут возникнуть неисправности, устранить их может только своевременный ремонт рулевого управления.

5. Назначение, классификация, устройство и принцип работы рулевых усилителей

Рулевое управление современных автомобилей оснащается специальной дополнительной опцией — усилителем. Усилитель рулевого управления — это подсистема, состоящая из механизма, позволяющего значительно снизить усилия водителя при повороте руля и управлении автомобилем.

Читайте также:  Ремонт часов casio марксистская

Рулевым усилителем называется механизм, создающий под давлением жидкости или сжатого воздуха дополнительное усилие на рулевой привод, необходимое для поворота управляемых колес автомобиля. Усилитель служит для облегчения управления автомобилем, повышения его маневренности и безопасности движения. Он также смягчает толчки и удары дорожных неровностей, передаваемых от управляемых колес на рулевое колесо. Маневренность автомобиля с рулевым усилителем повышается вследствие быстроты и точности его действия. Безопасность движения повышается потому, что в случае резкого понижения давления воздуха в шине переднего управляемого колеса при проколе или разрыве шины при наличии усилителя водитель в состоянии удержать рулевое колесо в руках и сохранить направление движения автомобиля. Однако наличие усилителя приводит к усложнению конструкции рулевого управления и повышению стоимости, к увеличению изнашивания шин, более сильному нагружению деталей рулевого привода и ухудшению стабилизации управляемых колес автомобиля. Кроме того, наличие усилителя на автомобиле требует адаптации водителя.

Рулевые усилители применяют на легковых автомобилях, грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности и автобусах. Получили распространение гидравлические и пневматические усилители. Принцип действия этих усилителей аналогичен, но в них используется различное рабочее вещество: в гидравлических усилителях — масло (турбинное, веретенное), а в пневматических — сжатый воздух пневматической тормозной системы автомобиля.

Гидравлические усилители получили наибольшее применение.

Так, из всех автомобилей с усилителями 90 % оборудованы гидравлическими усилителями.

К рулевым усилителям предъявляют требования, в соответствии с которыми они должны обеспечивать:

* кинематическое следящее действие (по перемещению), т.е. соответствие между углами поворота рулевого колеса и управляемых колес;

* силовое следящее действие (по силе сопротивления повороту), т.е. пропорциональность между усилием на рулевом колесе и силами сопротивления повороту управляемых колес;

* возможность управлять автомобилем при выходе усилителя из строя;

* действие только в случаях, когда усилие на рулевом колесе превышает 25. 100 Н;

* минимальное время срабатывания;

* минимальное влияние на стабилизацию управляемых колес автомобиля;

* смягчение и поглощение толчков и ударов, передаваемых от управляемых колес на рулевое колесо.

Основными видами усилителей руля являются:

• пневмоусилитель (использующий силу сжатого воздуха);

• гидроусилитель (основанный на изменении давления специальной жидкости);

• электроусилитель (действующий на основе электрического двигателя);

• электрогидроусилитель (применяющий комбинированный принцип действия) ;

6. Пневмоусилитель рулевого управления

Пневматический усилитель рулевого управления, как можно догадаться из названия, работает на сжатом воздухе. Он состоит из цилиндра двойного действия и следящего устройства и может, в отличие от ГУР, либо работать на полную мощь, либо не работать. Пока усилие на руль не превышает определенного значения, клапаны закрыты, рулевое управление работает без усилителя. Однако при переходе этого порога включается усилитель и помогает водителю справиться с поворотом. Пневматические усилители в настоящее время имеют ограниченное распространение. Их применяют в основном на грузовых автомобилях большой грузоподъемности с пневматической тормозной системой. Пневматический усилитель включается в работу водителем только в тяжелых дорожных условиях.

Конструкция пневматических усилителей проще, чем гидравлических, так как используется оборудование тормозной пневматической системы автомобиля. Но они имеют большие габаритные размеры, обусловленные невысоким рабочим давлением, и значительное время срабатывания, что приводит к меньшей точности при управлении автомобилем в процессе поворота.

Это оборудование в основном устанавливается на грузовые автомобили, поскольку оно обладает рядом недостатков:

1. Колеса при переключении усилителя стремятся повернуть сильнее, чем необходимо. рулевой колонка привод гидроусилитель

2. Большая шумность усилителя.

3. Неспособность гасить удары от ям и других поверхностей.

Изначально система усиления применялась на крупнотоннажной и крупногабаритной технике. Здесь мышечной силы водителя было явно недостаточно для того, чтобы осуществить задуманный маневр. В современных легковых автомобилях она используются в качестве средства обеспечения комфортности при рулении.

Гидроусилитель имеет следующие основные элементы: гидронасос с бачком, гидрораспределитель и гидроцилиндр. Гидронасос является источником питания, гидрораспределитель — распределительным устройством, а гидроцилиндр — исполнительным устройством. Гидронасос, приводимый в действие от двигателя автомобиля, соединен нагнетательным и сливным маслопроводами с гидрораспределителем, который установлен на продольной рулевой тяге,прикрепленной к поворотному рычагу управляемого колеса. Внутри корпуса гидрораспределителя находится золотник, связанный с рулевым механизмом .Золотник имеет три пояска, а корпус гидроусилителя — три окна. Внутри корпуса между поясками золотника образуются две камеры. Кроме того, в корпусе имеются еще две реактивные камеры, соединенные с камерами золотника осевыми каналами, выполненными в крайних поясках золотника. В реактивных камерах размещены предварительно сжатые центрирующие пружины. Гидрораспределитель соединен маслопроводами с гидроцилиндром, который установлен на несущей системе (раме, кузове) автомобиля. Поршень гидроцилиндра через шток связан с поперечной рулевой тягой, соединенной с рычагомповоротной цапфы управляемого колеса. Поршень делит внутренний объем гидроцилиндра на две полости, которые соединены маслопроводами соответственно с камерами золотника гидрораспределителя. Обе полости гидроцилиндра, все камеры гидрораспределителя и маслопроводы заполнены маслом (турбинное, веретенное). Работает гидроусилитель следующим образом. При прямолинейном движении автомобиля золотник под действием центрирующих пружин и давления масла в реактивных камерах удерживается в нейтральном положении, при котором все три окна гидрораспределителя открыты.

Масло поступает от гидронасоса через нагнетательный маслопровод в камеры золотника гидрораспределителя, из них по сливному маслопроводув бачок, а из него в гидронасос. Давление масла, установившееся в камерах золотника, передается по маслопроводам в полости гидроцилидра. Давление в этих полостях одинаково. При повороте автомобиля усилие от рулевого механизма передается на золотник. После преодоления сопротивления центрирующих пружин усилие переместит золотник из нейтрального положения на 1 . 2 мм в одну или другую сторону в зависимости от направления поворота автомобиля. Нагнетательный маслопровод через гидрораспределитель соединяется с одной из полостей гидроцилиндра, а другая его полость соединяется со сливным маслопроводом.

Масло из гидронасоса по нагнетательному маслопроводу поступает в гидрораспределитель, затем в гидроцилиндр и воздействует на поршень. Перемещающийся поршень через тягу и рычаг повернет управляемое колесо, а масло из гидроцилиндра по сливному маслопроводу поступит в бачок и из него в гидронасос. Одновременно из-за наличия обратной связи через рычаг и тягу корпус гидрораспределителя переместится в ту же сторону, в которую был смещен золотник. При этом давление масла в полостях гидроцилиндра уравновесится, и поворот управляемого колеса прекратится. Угол поворота управляемого колеса будет точно соответствовать углу поворота рулевого колеса — в этом заключается следящее действие гидроусилителя по перемещению. Следовательно, гидроусилитель следит за поворотом рулевого колеса. И если водитель останавливает рулевое колесо, то гидрораспределитель обеспечивает за счет обратной связи фиксацию поршня гидроцилиндра в соответствующем положении.

При этом дополнительная подача масла в гидроцилиндр прекращается. С помощью обратной связи также происходит выключение гидроусилителя при возвращении рулевого колеса в нейтральное положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля. В рулевом управлении без гидроусилителя водитель чувствует дорогу по прилагаемому к рулевому колесу усилию, возрастающему при увеличении сопротивления повороту управляемых колес и наоборот. При гидроусилителе водитель чувствует дорогу за счет следящего действия гидроусилителя по силе — изменения прилагаемого усилия на рулевом колесе. Для этого предназначены реактивные камеры в гидрораспределителе, в каждой из которых давление масла такое же, как в камерах золотника. При увеличении сопротивления повороту управляемых колес автомобиля возрастает давление масла в одной из реактивных камер. Давление передается на золотник и от него через рулевой механизм на рулевое колесо.

При этом усилие для поворота рулевого колеса увеличивается пропорционально сопротивлению поворота управляемых колес. Таким образом, гидроусилитель следит за необходимым для поворота управляемых колес усилием, чтобы водитель чувствовал дорогу, т. е. на хорошей дороге ему было бы легко поворачивать, а на трудной для поворота дороге — несколько тяжелее.

Гидроусилители, применяемые на автомобилях, выполняются в основном по следующим трем вариантам:

1. Рулевой механизм, гидрораспределитель и гидроцилиндр находятся в агрегате, который называется гидрорулем. Конструкция гидроруля сложная, но компактная, имеет малые длину маслопроводов и время срабатывания.

2. Гидрораспределитель и гидроцилиндр расположены в одном агрегате и установлены отдельно от рулевого механизма.

Вариант менее сложный, чем гидроруль, но имеет большие длину маслопроводов и время срабатывания. Зато обеспечивается возможность использования рулевого механизма любого типа.

3. Рулевой механизм, гидрораспределитель и гидроцилиндр размещены раздельно. При таком варианте обеспечивается свобод-ное расположение элементов гидроусилителя на автомобиле и применение рулевого механизма любого типа. Однако длина маслопроводов и время срабатывания большие.

8. Электроусилитель рулевого управления

Основными элементами системы являются бесщеточный электромотор, механическая передача (сервопривод), датчики угла поворота руля и крутящего момента и управляющий блок. Дополнительно механизм может оснащаться датчиком скорости вращения руля. Устройство сервопривода на разных типах автомобилей различается (подробнее об этом ниже).Главный датчик в электроусилителе руля — датчик крутящего момента. Выполнен он следующим образом: в разрез рулевого вала встроен торсион, на концы которого устанавливаются элементы датчика, принцип действия которого может быть оптическим или магнитным. Принцип работы электроусилителя руля следующий. С поворотом руля торсион на валу закручивается тем сильнее, чем больше прилагаемое усилие. Величина приложенного усилия оценивается по взаимному расположению частей датчика. Измеренное значение передается в блок управления. Второй датчик измеряет угол поворота руля и также передает измерения в управляющий блок, куда дополнительно поступают данные о скорости движения машины (от ABS системы) и оборотах двигателя (от контроллера). А на основании всей полученной информации, электронный блок управления рассчитывает величину вспомогательного усилия, и подает на электромотор напряжение нужной величины и полярности. Через сервопривод электродвигатель перемещает рулевую рейку или вращает рулевой вал.

Водители автомобилей, на которых установлен гидро- и электро-гидроусилитель, вынуждены мириться с их многочисленными недостатками, а именно:

• держать колеса в крайнем положении можно не более пяти секунд, иначе происходит перегрев масла в системе и выход ГУР из строя;.

• необходимость в периодическом обслуживании (нужно контролировать уровень масла, менять его, следить за состоянием приводов, шлангов и насоса);.

• на работу ГУР расходуется часть мощности двигателя автомобиля;.

• устройство работает в одном режиме, независимо от условий движения;.

• снижение информативности руля на высоких скоростях (частично этот недостаток устранен за счет применения рулевой рейки с переменным передаточным отношением).

9. Достоинствами электроусилителя руля являются надежность, экономичность и компактность

Его принцип действия основан на работе электромотора, поэтому и устройство намного проще. Электроусилитель руля приводится в действие не от силового агрегата автомобиля, к тому же работает только при работе рулем, благодаря этому экономится от 0,4 до 0,8 литра горючего в зависимости от стиля езды и дорожных условий. Электроусилитель руля не требует обслуживания, однако, в случае поломки неисправные узлы меняются целиком, поэтому стоимость ремонта значительно возрастает.

Электрогидроусилитель — это гидравлическая система включающая в себя следующие элементы.

Шестеренный насос, работающий от электродвигателя. Для его работы зажигание должно быть включено, а двигатель работал.

Распределитель управляет потоком жидкости в нужную полость цилиндра или на слив в бачок. Масло в распределителе должно быть чистым, этот узел очень чутко реагирует на загрязнение масла.

Гидроцилиндр распределяет силу давления в штоке и поршне, который посредством системы рычагов разворачивает колеса. Встраивается в рулевой механизм или размещается между кузовом и деталями рулевого привода.

Специальное масло, передающее усилие насоса гидроцилиндру. Находится в бачке с фильтром и щупом для проверки уровня.

Читайте также:  Daiwa regal 2000 xia ремонт

Работа электогидравлического усилителя на прямую зависит от скорости машины и скорости поворота руля. Датчики скорости поворота руля сообщают сигналы на блок управления усилителя, который определяет частоту вращения электромотора шестеренного насоса, а значит его производительность.

Устройство защиты исключает повторное включение гидроусилителя при неисправной системе. Блокировку можно снять выключив зажигание и повторно включив его. Делать это надо с интервалом в пятнадцать минут. Если, после этого блокировка не была снята, то возможно не исправна бортовая сеть.

Электрогидроусилитель рулевого колеса, за счет применения электродвигателя, позволяет экономить топливо автомобиля. На автомобилях с установленными гидроусилителями рулевого колеса устанавливаются три варианта работы рулевого колеса: спортивный, комфортный и обычный. Выбрав один из них, водитель будет чувствовать себя на дороге уверенным и сможет в полной мере насладиться процессом вождения автомобиля.

11. Основы эксплуатации системы управления

В процессе эксплуатации автомобиля отдельные узлы и агрегаты, входящие в систему рулевого управления, постепенно приходят в негодность. Особенно, это усугубляется в условиях движения по некачественным дорогам. Свою лепту в износ системы вносит и недостаточное внимание водителя, уделяемое профилактике неисправностей, а также низкое качество запасных частей и комплектующих. Далеко не последнюю роль играет и низкая квалификация сервисменов, которым водитель доверяет обслуживание своего автомобиля.

Важность системы управления автомобилем обусловлена требованиями общей безопасности дорожного движения. Так, нормы «Основных положений по допуску ТС к эксплуатации…» и пункта 2.3.1 ПДД категорически запрещают движение (даже до автосервиса или места парковки) на транспортном средстве при наличии неисправностей в системе рулевого управления.

К таким неисправностям относятся:

• превышение допустимого свободного хода (люфта) руля (10 градусов для легковых машин, 25 — для грузовых, 20 — для автобусов);

• перемещение деталей и узлов системы управления, не предусмотренных заводом-изготовителем;

• наличие незафиксированности в резьбовых соединениях;

• неадекватное функционирование усилителя рулевого управления.

Однако этот перечень неисправностей не является исчерпывающим. Помимо них, есть и иные «популярные» изъяны системы:

• тугое вращение или заедание руля;

• стук или биение, отдающие в руль;

• негерметичность системы и пр.

Подобные неисправности считаются допустимыми при эксплуатации автомобиля, если не обусловливают отмеченных ранее недостатков системы.

Технология ремонта рулевого управления.

Какие же существуют основные признаки поломок, при которых необходим ремонт рулевого управления автомобиля.

Во время поворота автомобиля Вы заметили, что руль вращается с заеданиями и с резкими рывками.

При работающем двигателе во время стоянки автомобиля во время вращения рулевого колеса из капота слышен не характерный гул.

При движении изменилось в большую сторону усилие, прилагаемое на руль для обеспечения управления автомобилем, слышно странные щелчки во время вращения рулевого колеса.

Бывают ситуации, что рулевое колесо в одном направлении вращается легче чем в другом, в народе говорят, руль ведет в ту или иную сторону, это тоже относится к одному из признаков неисправности рулевого управления.

Позднее реагирование колес автомобиля на поворот руля в ту или иную сторону, явный признак наличия люфта в рулевом колесе, при этом может появиться его вибрация.

Наличие стука в рулевой колонке во время покачивания рулевого колеса в разные стороны при не заведенном двигателе автомобиля.

Уровень гидравлической жидкости в бачке гидроусилителя ниже уровня.

Здесь указаны самые распространение признаки неисправностей, при которых необходимо срочно проводить ремонт рулевого управления автомобиля.

Правильная диагностика — это важно.

Качество ремонта рулевого управления очень сильно зависит от проведенной правильно диагностике, в ходе которой окончательно выясняется какая деталь в действительности вышла из строя. Это как лечение больного, главное правильно поставить диагноз.

Основными деталями, которые обычно выходят из строя в рулевом управлении это рулевые тяги, рулевые рейки, рулевые наконечники и колонки, реже гидроусилители или усилители руля с электроприводом, но обычно они просто заменяются.

13. К признакам выхода из строя рулевых тяг можно отнести

1.постоянное виляние из стороны в сторону передних колес автомобиля во время движения (признак износа шарниров в рулевой тяге).

2.быстрый, буквально на глазах, износ протектора шин передних колес (признак повреждения рулевых тяг).

3.слышен стук во время движения автомобиля. Данный стук говорит о том, что в соединениях рулевых тяг появились зазоры, в данной ситуации достаточно сильнее затянуть гайки. Однако может даже придется провести замену наконечника рулевой тяги вследствие его полного износа.

Но если наконечник рулевой тяги имеет сильные повреждения, то в некоторых случаях приходиться провести замену самой рулевой тяги.

В принципе ремонт рулевых тяг можно провести и самостоятельно в гаражных условиях, так как мы видим, что он предполагает замену втулок, шарниров и шкворней.

Здесь в основном присутствует механическая работа, при которой нет необходимости в большом количестве специализированного дорогостоящего оборудования, поэтому ремонт рулевого управления в данной ситуации подвластен любому опытному водителю.

Ремонт рулевой рейки желательно проводить в автосервисе. Так как рулевая рейка состоит из множества элементов, таких как уплотнительные кольца, сальники и валы, каждый из них может потребовать замены.

Для этого необходимо разобрать рулевую рейку осмотреть все ее детали, провести правильный анализ ситуации, заменить вышедшую из строя деталь, собрать рулевую рейку и проверить ее работу на специальном стенде, благодаря которому происходит полная имитация работы рулевого управления. Так же при ремонте рулевой рейки необходимо провести ее регулировку, благодаря которой будет правильно выставлен угол схождения передних колес автомобиля.

Данная регулировка проводится на специальном стенде с компьютером. В гаражных условиях вы качественно данную регулировку не проведете, если только старинными методами с помощью специальной линейки. Следует так же знать, что сразу же после установки рейки на штатное место производится полная замена гидравлической жидкости в гидроусилителе.

Переходим к одному из сложных моментов при ремонте рулевого управления, это проведение ремонта рулевой колонки.

Рулевая колонка с электроусилителем.

Сложность ремонта рулевой колонки заключается в том, что она состоит из множества деталей. Для качественной диагностики неисправности рулевого управления необходимо каждую деталь снять и в ходе визуального осмотра выявить вышедшую из строя.

Разборку рулевой колонки желательно доверить специалисту или хотя бы тому, кто это хоть раз в жизни делал. В руководстве по эксплуатации и ремонта того или иного автомобиля, которая должна быть у каждого уважающего себя водителя, последовательность разборки рулевой колонки в подробных деталях расписана. Останавливаться на этом мы не будем.

После осмотра и выявления неисправных деталей в рулевой колонки происходит их замена. Затем рулевая колонка собирается и проверяется на исправность, и только потом устанавливается на свое штатное место.

В случае если поломки внутренних деталей рулевой колони очень серьезные, то целесообразней будет установить новую рулевую колонку.

И последнее, замена рулевых наконечников.

Очень часто ремонт рулевого управления автомобиля сопровождается заменой рулевых наконечников. Частота их износа напрямую зависит от состояния наших дорог и характера езды самого водителя.

Заменить рулевой наконечник не так просто. В ходе эксплуатации и под воздействием больших нагрузок и как следствие температур, он прикипает к другим деталям, и выбить его оттуда довольно сложно.

Съемник для быстрого съема рулевых наконечников шаровых опор.

Для этого существуют специальные съемники, один из них показан на рисунке выше.

Так же существуют специальные наборы инструментов для ремонта рулевого управления.

Как мы видим, ремонт рулевого управления на некоторых этапах является не сложным видом ремонта и с использованием специальных инструментов и приспособлений вполне возможен для обыкновенного водителя в гаражных условиях.

Но вот ремонт рулевых реек, колонок, ремонт и замена усилителей руля вызовет уже определенные сложности. Без специального диагностического и проверочного оборудования добиться надежного ремонта рулевого управления автомобиля при поломках в данных его узлах Вам вряд ли удастся.

Всем известно выражение: «Лучшее лечение это — профилактика». Поэтому каждый раз, общаясь со своим автомобилем снизу (на смотровой яме или эстакаде), одним из первых дел следует проверить элементы рулевого привода и механизма. К счастью времена всеобщего дефицита прошли, и есть возможность приобрести качественные детали, а не те многочисленные подделки, которые выходят из строя через неделю эксплуатации, как это было в недавнем прошлом. Решающую роль в долговечности деталей и узлов автомобиля играют стиль вождения, состояние дорог и своевременное обслуживание. Все это влияет и на срок службы деталей рулевого управления. Когда водитель постоянно дергает руль, крутит его на месте, прыгает по ямам и устраивает гонки по бездорожью — происходит интенсивный износ всех шарнирных соединений привода и деталей рулевого механизма.

Список используемой литературы

1.Многокрасочный альбом А. Вершигора, А. П. Игнатов, Н. В. Новокшенов и др. — Изд-во «Третий Рим», 2013г.

2. Беляев С. В. Моторные масла и смазка двигателей: Учебное пособие. — Петрозаводский гос. ун-т. Петрозаводск, 2014г.

3. Карагодин В. И., Шестопалов С. К. Слесарь по ремонту автомобилей: Практическое пособие. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 2014г.

4. Круглов С.М. Справочник автослесаря по техническому обслуживанию и ремонту легковых автомобилей. — М.: Высшая школа, 2012г.

5. Техническая эксплуатация автомобилей / Под ред. Е. С. Кузнецова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 2013г.

6. Шестопалов С. К., Шестопалов К. С. Легковые автомобили. — М.: Транспорт, 2011г.

7. С.Селиванов Иванов М: Транспорт, 2012г. Механизация процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей.

8. Справочник автомеханика Н. В. Зайцев.- М. «Нива России» 2014 г.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Анализ конструкции рулевого управления автомобиля ЗИЛ-431410. Исследование устройства и назначения рулевого механизма. Обзор характерных неисправностей рулевого управления, их признаков, основных причин и способов устранения. Разработка маршрутной карты.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 16.03.2014

Технологический процесс ремонта рулевого управления автомобиля ВАЗ 2104. Увеличенный свободный ход рулевого колеса. Измеритель суммарного люфта рулевого управления. Стенд развал-схождение, его тестирование. Оборудование и инструмент для ремонта.

дипломная работа [3,4 M], добавлен 25.12.2014

Организация работы участка ремонта автомобилей. Расчет объема работ и комплектация штата. Характеристика ремонтного инструмента, оборудования. Разработка стенда для разборки рулевого управления автомобиля ЗИЛ-130. Технология восстановления деталей.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.07.2011

Устройство гидравлического привода рулевого управления Honda CRV, его неисправности и способы их устранения. Операции технического обслуживания и текущего ремонта гидравлического привода. Изменение технического состояния в процессе эксплуатации.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.01.2014

Организация и оборудование рабочего места по техническому обслуживанию рулевого управления с гидроусилителем. Принцип работы гидроусилителя руля, его устройство и рекомендации по эксплуатации. Возможные неисправности и методы устранения, проверки.

курсовая работа [709,7 K], добавлен 22.12.2013

История развития конструкций гидроусилителя рулевого управления, предъявляемые к нему требования, классические варианты конструкции и принцип работы, патентные исследования. Критическая оценка рассмотренных вариантов и разработанной конструкции.

курсовая работа [5,4 M], добавлен 27.09.2011

Дефектация и ремонт основных деталей рулевого устройства. Сетевая модель управления ремонтом рулевых устройств, определение параметров сетевого графика. Проектирование стационарного рабочего места с разработкой карты организации рабочего места.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 19.05.2011

Источник