Усилители рулевого привода

Раздел

Механизмы управления

Глава 19

Рулевое управление

Глава 20

Тормозные системы автомобиля

Глава 19

Рулевое управление

Назначение рулевого управления

Рулевое управление — совокупность механизмов автомобиля, обеспечиваю­щих его движение в заданном направле­нии.

Рулевое управление (рис. 187) со­стоит из рулевого колеса, соединенного валом с рулевым механизмом, и руле­вого привода. Иногда в рулевое упра­вление включен усилитель.

Рулевым механизмом называют за­медляющую передачу, преобразующую вращение вала рулевого колеса во вра­щение вала сошки. Этот механизм уве­личивает прикладываемое к рулевому колесу усилие водителя и облегчает его работу.

Рулевым приводом называют систему тяг и рычагов, осуществляющую в сово­купности с рулевым механизмом пово­рот автомобиля. В результате работы рулевого механизма продольная тяга перемещается сошкой вперед или назад, вызывая этим поворот одного колеса влево или вправо, а рулевая трапеция передает поворачивающий момент на другое колесо. Рулевая трапеция пред­ставляет собой шарнирный четырех-звенник, образуемый балкой переднего моста (или картером переднего ведуще­го моста), поперечной рулевой тягой 1, левым 2 и правым 10 рычагами рулевой трапеции. Последние соединены с пово­ротными кулаками, на которых наса­жены управляемые колеса.

Благодаря наличию рулевой трапеции управляемые колеса поворачиваются на разные углы: внутреннее (ближайшее к центру поворота) колесо на больший угол, чем внешнее, что обеспечивает ка­чение колес при повороте без суще­ственного скольжения. Разница в углах поворота определяется величиной угла наклона левого и правого рычагов руле­вой трапеции.

 

 

 

Рис. 187.

Рулевое управление автомобиля: 1 - поперечная тяга; 2 — левый рычаг рулевой трапеции; 3 — поворотный кулак; 4 — поворотный рычаг; 5 — продольная тяга; 6 — сошка; 7 — рулевой механизм; 8 — вал рулевого колеса; 9 — рулевое колесо; 10 - правый рычаг рулевой [ранении

§ 90. Рулевой механизм

Рулевой механизм представляет со­бой или червячную, или винтовую, или кривошипную, или зубчатую передачи, или комбинацию таких передач. Боль­шее распространение получил рулевой механизм в виде червячной передачи с червяком глобоидальной формы. К этому типу относят рулевые меха­низмы легковых и многих грузовых ав­томобилей семейства ГАЗ.

Рулевые механизмы с двухгребневым роликом на шарикоподшипниках имеют автомобили УАЗ-469. Рулевым механиз­мом с трехгребневым роликом снаб­жены грузовые

 

 

автомобили ГАЗ-53А, ГАЗ-53-12 и ГАЗ-66. В рулевом меха­низме автомобиля ГАЗ-53А (рис. 188) рулевое колесо закреплено на верхнем конце вала 10. На противоположном конце вала на шлицы напрессован гло­боидальный червяк 13, опирающийся на конические роликоподшипники 12 и 21. В зацеплении с червяком находится

Рис. 188.

Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-53А:

/-стопорная шайба; 2 - хвостовик вала сошки;

3 — винт; 4 и 9 — гайки; 5 — штифт; б и

22 — сальники; 7 — вал сошки; # — сошка; 10 — вал;

// — трубка; 72, 15, 20 и 21 — подшипники;

13 — глобоидальный червяк; 14 — ось ролика;

16 — ролик; 17 — распорная втулка: 1Н — кривошип;

19 — картер; 23 — пружина; 24 — прокладка

 

трехгребневой ролик 16, посаженный на двух шарикоподшипниках 75 и 20, ме­жду которыми помещена распорная втулка 17. Ось 14 ролика закреплена в вильчатом кривошипе 18 вала 7 сошки 8. Картер 19 рулевого механизма при­креплен болтами к левому лонжерону рамы. На верхнем конце рулевого вала расположена кнопка сигнала, провод от которой проходит внутри рулевого вала в трубке 11. Между трубкой и валом установлен сальник 22, поджимаемый пружиной 23. Вал 7 сошки уплотнен сальником 6. Сошка на конических шли­цах вала укреплена гайкой 9. Вал имеет сдвоенные шлицы, обеспечивающие правильность установки сошки под не­обходимым углом. На картере рулевого механизма сделаны выступы, служащие упорами для ролика при поворотах со­шки из среднего положения в крайние на угол 45°.

Осевой зазор подшипников 12 и 21 регулируют изменением числа прокла­док 24 под крышкой картера. Зацепле­ние червяка и ролика регулируют, не разбирая рулевой механизм, винтом 3, в паз которого входит хвостовик 2 вала сошки. Оси ролика и червяка лежат

в разных плоскостях, поэтому для уменьшения зазора в зацеплении доста­точно переместить вал сошки в сторону червяка, ввертывая винт 3. Для фикси­рования регулировочного винта служат стопорная шайба /, штифт 5 и наверну­тая на винт гайка 4. Аналогичное устройство имеет рулевой механизм ав­томобиля ГАЗ-24 «Волга».

Другим распространенным типом ру­левого механизма является винтовая передача с циркулирующими шариками и зубчатым зацеплением.

Комбинированный рулевой механизм автомобиля МАЗ-5335 (рис. 189) пред­ставляет собой винт 12, который прохо­дит внутри гайки-рейки 6, находящейся в зацеплении с зубчатым сектором 7. В винтовые канавки между гайкой-рей­кой 6 и винтом 12 при сборке заложено два ряда шариков. Движение шариков

Рис. 189.

Рулевой механизм автомобиля МАЗ-5335:

/ — сошка; 2 и 17 — сальники; 3 — упорное кольцо; 4 — подшипник вала сектора: 5 — картер; 6 — гайка-рейка; 7—зубчатый сектор; # — регулировочные прокладки; 9 — болт крепления крышки; 10 — нижняя крышка; // — подшипник винта; /2 —винт; 13 и 15 — направляющие шариков; 14 — шарики; 16 — пробка отверстия для заливки масла; 18 — опорная пластина; 19 — гайка регулировочного винта; 20 — боковая крышка картера; 21 — контргайка; 22 — регулировочный винт

 

 

Рис. 190.

Рулевое управление автомобиля МАЗ-5335:

/—продольная рулевая тяга; 2 — гидроусилитель рулевого привода; 5 —сошка; 4 — рулевой механизм; 5 — карданный шарнир привода рулевого управления; 6 — рулевой вал; 7 — рулевое колесо; 8 — поперечная рулевая тяга; 9 — левый рычаг поперечной рулевой тяги; 10 — поворотный

 

 

рычаг

 

 

 

Рис. 191. Рулевое управление автомобиля ЗИЛ-130: / — насос гидроусилителя; 2 - бачок насоса; 3 — шланг низкого давления; 4 — шлагивысокого давления; 5 — колонка; 6 — контактное устройство сигнала; 7 — переключатель указателей поворота; 5 — карданный шарнир; 9 — карданный вал; 10 — рулевой механизм; // — сошка

 

 

в винтовых канавках ограничено напра­вляющими 13 и 75. Высокая точность деталей механизма обеспечивает легкое и плавное вращение винта в гайке-рей­ке.

Сектор 7 рулевого механизма, изгото­вленный как одно целое с валом сошки, установлен на игольчатых подшипниках 4. Зубья сектора выполнены с перемен­ной по длине толщиной, что позволяет регулировать зазор в зацеплении с рей­кой, перемещая в осевом направлении сектор регулировочным винтом 22. Винт в сборе с валом сектора вверты­вают в боковую крышку 20 картера и крепят контргайкой 21. Регулиро­вочный винт упирается в опорную пла­стину 18 и удерживается гайкой 19. Контргайка 21 фиксирует положение винта после регулировки.

Для правильной установки сошки на торце вала сектора нанесена метка, ко­торую при сборке совмещают с меткой на сошке. Винт 12 вращается в двух ро­ликоподшипниках 11 и соединяется с рулевым валом карданным шарниром. Привод рулевого управления снабжен гидроусилителем 2 (рис. 190). Картер рулевого механизма закрыт крышками 10 и 20 (см. рис. 189) и уплотнен рези­новыми сальниками 2 и 17. Отверстие для заливки масла закрыто пробкой 16.

Рулевое управление автомобиля ЗИЛ-130 (рис. 191) включает рулевой механизм 10 с гидроусилителем рулево­го привода, масло к которому подается насосом 1. Движение от рулевого коле­са к рулевому механизму передается че­рез два карданных шарнира 8, кар­данный вал 9 и вал рулевого колеса, проходящего внутри рулевой колонки 5.

У рулевого механизма автомобиля ЗИЛ-130 (рис. 192) поршень-рейка 5 одновременно является поршнем ги­дроусилителя и рейкой рулевого меха­низма, которая находится в зацеплении с зубчатым сектором 29 вала 37 рулевой сошки. Водитель с помощью рулевого колеса через вал и карданную передачу вращает винт 7, по которому на цирку­лирующих шариках 10 перемещается шариковая гайка 8. Вместе с гайкой вдоль винта перемещается поршень-рей-

ка 5, поворачивающая зубчатый сектор 29 вала сошки. Зазор в зацеплении зубь­ев рейки и сектора можно регулировать, смещая в осевом направлении вал со­шки, так как зубья имеют переменную по длине толщину. В картер 4 рулевого механизма и в отверстие его боковой крышки 30 запрессованы бронзовые втулки 39, в которых вращается вал сошки.

При сборке рулевого механизма вна­чале в винтовые канавки шариковой гайки 8 и винта 7, в желоба 9 заклады­вают шарики 10, а затем гайку закре­пляют установочными винтами 28, ко­торые раскернивают. Шарики, выкаты­вающиеся при повороте винта с одного конца гайки, возвращаются к другому ее концу по двум штампованным жело­бам 9, вставленным в отверстия паза винтовой канавки шариковой гайки 8.

Картер рулевого механизма снизу за­крыт крышкой 7. Неподвижные соеди­нения рулевого механизма уплотнены резиновыми кольцами 2, 14, 27 и 31. Ре­зиновый сальник 40, защищенный упорным кольцом 41, уплотняет вал со­шки. Винт 7 уплотнен в промежуточной крышке /2 и в поршне-рейке 5, а по­следний в картере 4 чугунными раз­резными кольцами /7. Для уплотнения винта в верхней крышке установлен ре­зиновый сальник 24 с упорным 22 и за­мочным 23 кольцами. Металлические частицы, попадающие в масло, залитое в картер рулевого механизма, улавли­ваются магнитом пробки 38.

Общий вид рулевого управления ав­томобиля КамАЗ-5320 представлен на рис. 193. Рулевой механизм автомобиля КамАЗ-5320 (рис. 194) включает угло­вой редуктор, ведущее 3 и ведомое 4 ко­нические зубчатые колеса которого передают вращение на винт 75, переме­щающий гайку 16 и скрепленную с ней поршень-рейку 13, зубья которой входят в зацепление с зубчатым сектором 79 вала рулевой сошки.

К корпусу 23 углового редуктора при­креплен корпус 2 клапана управления. Картер рулевого механизма одновре­менно является корпусом гидроусилите­ля.

 

 

 

 

Рис. 193. Рулевое управление автомобиля КамАЗ-5320: / — корпус клапана управления гидроусилителем; 2 — радиатор; 3 — карданный вал; 4 — рулевая колонка; 5 — трубопровод низкого давления; 6 — трубопровод высокого давления; 7 — бачок гидросистемы; 8 — насос гидроусилителя; 9 — сошка; 10 — продольная тяга; // — рулевой механизм с гидроусилителем; 12 — корпус углового редуктора

 

 

Рис.192.

Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ-130:

/ — нижняя крышка; 2, 14, 27, 31 и

35 — уплотнительные резиновые кольца;

3 — заглушка; 4 — картер рулевого механизма;

5 — поршень-рейка; 6 — разрезное кольцо;

7 — винт рулевого механизма; 8 — шариковая

гайка; 9 — желоб; 10 — шарик; 11 — уплотнительное

чугунное разрезное кольцо поршня;

12 — промежуточная крышка; 13 — упорный

шарикоподшипник; 15 — шариковый клапан;

16 — золотник; 17 — корпус клапана управления;

18 — пружинная шайба ,19 — регулировочная гайка;

20 — верхняя крышка; 21 — игольчатый подшипник;

22 и 41 — упорные кольца сальника; 23 и

42 — замочные кольца; 24 и 40 — сальники;

25 — реактивная пружина; 26 — реактивный

плунжер; 28 — установочный винт; 29 — сектор;

.70 — боковая крышка; 32 — упорная шайба;

^ — регулировочная шайба; 34 — стопорное

кольцо; 36 — регулировочный винт; 37 — вал

сошки; 38 — сливная пробка с магнитом;

39 — втулка вала сошки; 43 — сошка

 

 

§ 91. Рулевой привод

Рулевой привод (рис. 195) включает сошку 2, продольную тягу 3, пово­ротный рычаг 7, левый и правый пово­ротные кулаки 6 и детали рулевой тра­пеции. Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади переднего моста или перед ним. Разли­чают цельную (единую, рис. 195, а) тра­пецию, применяемую при зависимой подвеске колес, и расчлененную (рис. 195,6), используемую при незави­симой подвеске. Сошка может качаться по дуге окружности, расположенной в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля, или в плоскости, па­раллельной переднему мосту. В послед­нем случае продольная тяга отсут-

Рис. 194.

Рулевой механизм автомобиля КамАЗ-5320: / — реактивный плунжер; 2 — корпус клапана управления; 3 — ведущее зубчатое колесо; 4 — ведомое зубчатое колесо; 5, 22 и

29— стопорные кольца; 6 — втулка; 7 и 31 — упорные кольца; 8 — уплотнительное кольцо; 9 и 15 — винты; 10 — перепускной клапан; // и 28 - крышки; 12 - картер; 13 — поршень-рейка; 14 — пробка; 16 и 20 - гайки; 11 — желоб; 18 - шарик; 19 — сектор; 21 — стопорная шайба; 23 — корпус; 24 — упорный подшипник; 25 — плунжер; 26 — золотник; 27 — ретулуфоъсмиъЛ *инт,

30— регулировочная шайба; 32 - зубчатый сектор вала сошки

 

ствует, а сила от сошки передается через поперечные рулевые тяги пово­ротным кулакам. Типичным во всех случаях является крепление сошки на валу при помощи конуса, треугольных шлицев и гайки.

 

При движении автомобиля по неров­ной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную ру­левые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. В связи с этим в ру­левой привод вводят пружины для смяг­чения толчков и устройства для автома­тического устранения зазоров, возни­кающих при изнашивании деталей. По­перечная рулевая тяга представляет со­бой трубку с левой резьбой на одном конце и правой на другом для навинчи­вания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно из-

Рис. 195.

Рулевой привод:

а — задняя цельная трапеция; б — передняя расчлененная трапеция; / — рулевой механизм; 2 — сошка; 3 — продольная тяга; 4 — рычаг рулевой трапеции; 5 — поперечная тяга; 6 — поворотный кулак; 7—поворотный рычаг; 8 — стойка; 9 и // — боковые тяги; К) — маятниковый рычаг; 12 — средняя тяга

менять расстояние между шарнирами при регулировании схождения упра­вляемых колес.

На автомобиле ГАЗ-53А применены унифицированные шарнирные устрой­ства в наконечниках продольных и по­перечных рулевых тяг (рис. 196, а).

В продольной тяге в наконечники 6, приваренные к трубе 7, установлены сменные вкладыши 14, сухарь 13 и по­лусферический палец 12, опирающийся на пяту 2. Пялу поджимает коническая пружина 3, опорой которой служит кры­шка 4, закрепляемая стопорным коль­цом 5. С другой стороны наконечника на палец шарнира с небольшим натягом надет резиновый колпак 10, закре­пленный обоймой 9 на наконечнике. Стальное кольцо 11, завулканизирован-ное в колпак, обеспечивает его уплотне­ние при старении резины. Через маслен­ку / смазывают шарнир.

У поперечной тяги наконечники 15 ле-

 

 

 

Рис. 196.

Шарнирное соединение деталей рулевого привода 75 - наконечники; 7 и /7-трубы; #- резиновое

автомобилей: кольцо; 9 —обойма; 10 — резиновый колпак;

«-ГАЗ-53А; б-ЗИЛ-130; в - МАЗ-5335; //-кольцо; 12- полусферический палец; 13 и

/-масленка; 2- пята; 3- коническая пружина;

/9-

 

сухари; 14 - сменный вкладыш; /6 - хомут;

4 - крышка; 5 - стопорное кольцо; 6 и 18 - пробка; 20 - пружина; 21 - ограничитель

 

 

Рис. 197. /5 — полиэтиленовый сухарь; 14 - маятниковый

Рулевые тяги автомобиля ГАЗ-24 «Волга»: рычаг; 15 - втулка из порошкового материала;

/ — шплинт; 2 — резьбовая пробка; 3 — пружина; 16 — резиновая втулка рычага; /7 - поперечная

4 — опорная пята; 5 — корпус шарнира; 6 и тяга; 18 — боковая тяга; 19 — сошка; 20 — болт:

10 — резиновые уплотнители; 7 — распорная втулка 21 — стяжной хомут; 22 — регулировочная трубка;

наконечника; 8 — гайка; 9 — распорная втулка тяги; 23 — наконечник тяги; 24 — рычаг поворотного

// — шаровой пален; 12 — корпус шарнира; кулака

 

вой и правой резьбой соединены с тру­бой 17, имеющей на концах соответ­ствующую резьбу и продольные раз­резы. После соединения с наконечника­ми концы трубчатой тяги, имеющие продольные разрезы, стягивают хомута­ми 16, причем болты крепления хому­тов располагают со стороны проре­зей.

Один из сухарей 19 (рис. 196,6) шар­нирного соединения шарового пальца с продольной рулевой тягой автомоби­ля ЗИЛ-130 представляет собой жест­кую опору, а другой опирается на пру­жину 20 с ограничителем 21. Внешний сухарь прижат к шаровому шарниру ре­зьбовой пробкой 18. Пружины в нако­нечниках продольной рулевой тяги по­ставлены так, чтобы смягчались удары, передающиеся через тягу в обе стороны. Шарнирное соединение продольной и поперечной тяг автомобиля МАЗ-5335 показано на рис. 196, е.

При независимой подвеске упра­вляемых колес соединение их пово­ротных кулаков жесткой поперечной тя­гой нарушило бы возможность незави­симого перемещения колес; поэтому поперечная рулевая тяга выполнена из двух или трех шарнирно связанных ча­стей, позволяющих колесам переме­щаться независимо одно от другого. У автомобиля ГАЗ-24 «Волга» задняя рулевая трапеция расчленена (рис. 197) и состоит из боковых тяг 18, попереч­ной тяги 17, сошки 19, маятников

го рычага 14 и рычагов 24 поворотных ку­лаков. Размеры боковых тяг регули­руют при помощи регулировочных тру­бок 22. Трубка 22 имеет продольный разрез, и после регулировки ее зажи­мают с двух сторон хомутами 21 при помощи болтов 20. Шарниры тяг с по­лусферическими пальцами саморегули­рующиеся, разборные. Смазочный мате­риал закладывают при сборке на заво­де, и регулярного пополнения его не требуется.

Ввиду большой нагрузки на детали рулевого механизма и рулевого привода они подвергаются значительному изна­шиванию, что может повлечь за собой появление зазоров в шарнирных соеди-

нениях и увеличение свободного хода рулевого колеса, который не должен превышать 25°.

Усилители рулевого привода

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 привода 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 управление при движении автомобиля по неровной дороге.

Усилители могут быть двух типов — гидравлические и пневматические. По месту расположения гидроусилитель может быть встроенным или от­дельным. Автомобили ЗИЛ-130 и КамАЗ-5320 имеют встроенные гидроу­силители, а автомобиль МАЗ-5335 — от­дельный.

Встроенный гидроусилитель автомоби­ля ЗИЛ-130. На промежуточной крышке 12 (см. рис. 192) картера рулевого меха­низма укреплен корпус 17 клапана упра­вления гидроусилителя. Золотник 16 клапана управления помещен между упорными шарикоподшипниками 13 винта 7, большие кольца которых обра­щены в сторону золотника. Упорные шарикоподшипники стянуты гайкой 19 с подложенной под нее конической пру­жинной шайбой 18, обращенной вогну­той стороной к шарикоподшипнику. Длина золотника больше длины отвер­стия для него в корпусе клапана упра­вления, вследствие чего золотник и винт могут перемещаться в осевом направле­нии на 1 мм в каждую сторону от сред-

него положения. Шесть реактивных пру­жин 25 реактивными плунжерами 26 с каждой стороны пружины стремятся удержать золотник 16 в среднем поло­жении. В верхней крышке 20 картера ру­левого механизма установлен иголь­чатый подшипник 21, служащий опорой для винта 7.

Если возникающая при вращении винта осевая сила больше силы предва­рительного сжатия пружин 25, то винт и золотник 16 смещаются вверх или вниз в зависимости от направления вра­щения винта, сообщая одну из полостей картера рулевого механизма с линией высокого давления, а другую — со сливным каналом (рис. 198). Давление масла на торцы поршня-рейки неодина­ково, поэтому создается дополнитель­ная сила, способствующая повороту управляемых колес.

Положение деталей гидроусилителя на рис. 198, о соответствует прямоли­нейному движению автомобиля, когда масло свободно перекачивается насосом 6 в бачок, поскольку нагнетательный и сливной каналы соединены между со­бой (нейтральное положение золотника 14).

При повороте колес автомобиля вправо золотник перемещается также вправо (рис. 198, б), поскольку сила, действующая на поршень-рейку со сто­роны сектора и пропорциональная уси­лию, прикладываемому водителем к ру­левому колесу, больше силы пружин реактивных плунжеров 13. При этом ли­ния высокого давления соединяется с полостью справа от поршня, а по­лость слева от поршня соединяется со сливным каналом. Поворот колес авто­мобиля облегчается благодаря дополни­тельной силе, создаваемой давлением масла на поршень.

В случае поворота колес автомобиля влево золотник перемещается также влево (рис. 198, в) вследствие соединения полости слева от поршня с линией вы­сокого давления, а полости справа от поршня со сливным каналом.

Увеличение сопротивления повороту колес, оказываемое дорогой, вызывает

Рис. 198.

Схемы работы гидроусилителя рулевого привода автомобиля ЗИЛ-130:

а — нейтральное положение; б — перемещение

золотника вправо; в — перемещение золотника

влево; / и 7 — перепускные клапаны; 2 —сапун;

3 и 4 — сетчатые фильтры; 5 — коллектор;

6 — насос; 8 — предохранительный клапан;

9 и 10 — демпфирующие отверстия;

// - калиброванное отверстие; 12 - шариковый

клапан; //—реактивный плунжер;

/4 — золотник; 15 — винт рулевого механизма;

16 — вал сошки; 17 — картер рулевого механизма

 

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 водитель «чувствует» дорогу.

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 поступающее в картер рулевого меха­низма масло перемещает поршень-рейку

 

 

 

 

 

Насос гидроусилителя рулевого привода

автомобиля ЗИЛ-130:

/ и 13 — перепускные клапаны; 2 и 20 — сетчатые

фильтры; 3 — корпус насоса; 4 —

шарикоподшипник; 5—сальник; 6 - вал насоса;

7 — игольчатый полтинник; #—статор;

С* — ротор; 10 — распределительный диск;

11 — калиброванное отверстие; 12 - крышка насоса;

/-/ — седло предохранительного клапана:

15 — пружина; 16 — предохранительный клапан:

17 - коллектор; 18 - бачок; /9 - резиновая

прокладка; 2/ —сапун: 22 — крышка бачка;

23 — шайба, 24 — гайка-барашек; 25 - резиновое

кольцо; 26 — шкив; 27 — лопасть

 

 

с винтом и устанавливает золотник в среднее положение, при котором пре­кращается перемещение поршня-рейки. Если насос не включен, то рулевой ме­ханизм работает без гидроусилителя, так как шариковый клапан 75 (см. рис. 192) соединяет линию высокого да­вления и сливной канал.

Давление масла в системе гидроуси­
лителя создается насосом лопастного
типа двухстороннего действия

(рис. 199), который устанавливают на двигателе с левой стороны с приводом через клиноременную передачу от шки­ва на переднем конце коленчатого вала. Шкив 26 насоса закреплен на наружном конце вала б, вращающегося на иголь­чатом и шариковом подшипниках.

На валу насоса на шлицах посажен ротор 9, в пазы которого свободно вставлены лопасти 27. К корпусу насоса шпильками и болтами вместе с распре­делительным диском 10 и крышкой при­креплен статор 8.

При вращении ротора 9 лопасти 27, перемещаясь в его пазах постоянно, плотно прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием цен­тробежных сил и давления масла. Мас­ло из корпуса 3 попадает в простран­ство между лопастями и вытесняется ими в полость нагнетания. За один обо­рот ротора дважды происходит забор и нагнетание масла. Из полости нагне­тания через отверстия распределитель­ного диска 10, калиброванное отверстие 77 и канал в крышке 12 масло поступает в нагнетательный шланг гидроусилите­ля.

На верхней части корпуса 3 насоса укреплен бачок 18 для масла, закрытый крышкой 22, в которой установлен са­пун 21, поддерживающий внутри бачка атмосферное давление. Внутренняя по­лость бачка уплотнена резиновой про­кладкой 19 и резиновым кольцом 25 с шайбой 23. Масло, заливаемое в ба­чок, проходит через сетчатый фильтр 20. На линии для слива масла стоит сет­чатый фильтр 2 и перепускной клапан 7, который срабатывает в случае засоре­ния фильтра.

В крышке 12 насоса установлен пере-

впускной клапан 13, имеющий отверстия для соединения с полостью нагнетания насоса. При повышении частоты враще­ния коленчатого вала двигателя раз­ность давлений на торцах перепускного клапана возрастает, так как с увеличе­нием подачи масла в систему гидроуси­лителя повышается разность давлений в полости нагнетания насоса и линии нагнетания системы гидроусилителя. При чрезмерном увеличении подачи масла в систему гидроусилителя пере­пускной клапан перемещается вправо, сжимает пружину 75 и сообщает по­лость нагнетания с бачком 18.

Для уменьшения уровня шума при ра­боте насоса и снижения износа его дета­лей при большой частоте вращения ко­ленчатого вала двигателя масло, пере­пускаемое клапаном 13, принудительно направляется обратно в полость корпу­са насоса и в канал всасывания. Для этой цели служит коллектор 17, внут­ренний канал которого соединен с по­лостью бачка 75 сравнительно неболь­шим отверстием.

Внутри перепускного клапана есть седло 14 с установленным в нем предох­ранительным клапаном 76, который от­крывается при достижении давления масла 650 — 700 кПа и перепускает его из нагнетательного канала в бачок.

Отдельный гидроусилитель рулевого привода. Гидроусилитель автомобиля МАЗ-5335 (рис. 200) состоит из распре­делителя, корпуса шаровых шарниров и гидроцилиндра. Внутри корпуса 13 распределителя имеются три кольцевые канавки; две крайние соединены между собой каналом и с нагнетательной ли­нией; средняя сообщает сливную линию с бачком насоса. Две кольцевые канавки золотника 30 каналами 3 (рис. 201) со­единяются одна с левой, а другая с пра­вой реактивными камерами 7, предста­вляющими собой замкнутую полость.

Шаровые пальцы 10 (см. рис. 200) сошки и 9 продольной рулевой тяги за­креплены в корпусе 6 шаровых шарни­ров. Этот корпус фланцем скреплен с корпусом золотника. Шаровые пальцы зажаты пружинами между сферически­ми сухарями пробкой 29 и регулировочной гайкой 7. Затяжка сухарей 19 огра­ничена толкателем 8. Сухари удержи­ваются от вращения штифтами, а ша­ровые пальцы в сухарях могут провора­чиваться в некоторых пределах. Внутри корпуса 6 в осевом направлении может перемещаться стакан 35 с закрепленным в нем шаровым пальцем 10 сошки. Со стаканом 35 перемещается и золотник 30, жестко соединенный с ним болтами.

На корпус б навернут гидроцилиндр /, в котором помещен поршень 4 со штоком 2. С одной стороны полость цилиндра закрыта пробкой 5, а с дру­гой — крышкой 21. Крышки уплотнены резиновыми кольцами. На конце штока имеется головка для его крепления в кронштейне рамы. Полости цилиндра, разделенные поршнем, соединены тру­бопроводами 15 и 17 с каналами в кор­пусе распределителя, выходящими в по­лость между кольцевыми проточками.

Масло, подаваемое насосом по нагне­
тательной линии 75 (см. рис. 201)
в распределитель, заполняет две край­
ние кольцевые полости и при прямоли­
нейном движении автомобиля

Рис. 200.

Гидроусилитель рулевого привода автомобиля МАЗ-5335:

 

/ — гидроцилиндр; 2 — шток;.? — нагнетательный трубопровод; 4 — поршень; 5, 31 и 32 — пробки; 6 — корпус шаровых шарниров; 7 — регулировочная гайка зазора шарового шарнира продольной тяги; 8 — толкатель; 9 — шаровой палец продольной рулевой тяги; 10 — шаровой палец сошки; // — сливной трубопровод; /2 —крышка; 13 — корпус распределителя; 14 — фланец; 15 и 17 — трубопроводы; 16 — хомут крепления уплотнителя; 18 — масленка; /9 —сухарь; 20 — стопорный винт; 21 — крышка гидроцилиндра; 22 — винт; 23 — внутренняя шайба крепления чехла; 24 — головка штока; 25 — шплинт; 26 — штуцер сливного трубопровода; 27 — штуцер нагнетательного трубопровода; 28 — держа гель шлангов; 29 — регулировочная пробка зазора шарового шарнира сошки; 30 — золотник; 33 — стяжной болт; 34 — соединительный канал; 35 — стакан; 36 — обратный клапан

 

(рис. 201, а), проходя между кромками золотника 2 в центральную кольцевую полость 14, через линию 13 возвращает­ся в бак 19.

При повороте рулевого колеса шаро­вой палец сошки перемещает золотник 2 в сторону от нейтрального положе­ния. Вследствие этого крайние и цен­тральная кольцевые полости разъеди­няются буртиком золотника (рис. 201,6 и в), и масло насосом подается в одну из полостей цилиндра, а из другой сли­вается в бак. Под действием масла ги­дроцилиндр 8 перемещает шаровой па­лец 11 продольной рулевой тяги и весь золотниковый механизм. Через каналы

 

 

Рис. 201.

Схемы работы гидроусилителя автомобиля МАЗ-5335:

а — нейтральное положение: 6 - поворот колес в левую сторону, в — поворот колес в правую сторону, / — реактивная камера; 2 — золотник; 3 — соединительный канал; 4 — корпус распределителя; 5 — маслопровод к поршневой полости гидроцилиндра; 6 — маслопровод к надпоршневой полости гидроцилиндра; 7 — поршень; Н — гидроцилиндр; 9 — шток поршня; 10 — продольная рулевая тяга; // — шаровой палец продольной тяги; 12 — шаровой палец сошки; 13 — линия для слива масла; /4 — центральная кольцевая полость; 15 — нагнетательная линия; /<5 — нагнетательная полость; 17 — обратный клапан; 18 - рулевое колесо; 19 — бак; 20 — насос, 21 — гидроусилитель; 22 - сошка; А \\ Б — полости

3 в золотнике давление масла всегда передается в реактивные камеры /, по­этому золотник стремится вернуться в нейтральное положение.

Как только прекратится поворот ру­левого колеса, золотник 2 остановится, а корпус 4 распределителя, продолжая двигаться под действием гидроцилин­дра, установит золотник в нейтральное положение. Поворот управляемых колес автомобиля прекратится, так как масло начнет сливаться в бак 19.

При увеличении сопротивления пово­роту колес автомобиля возрастает дав­ление масла как в рабочей полости ци-292

линдров, так и в реактивных камерах /. При повышении давления золотник стремится вернуться в нейтральное по­ложение. Поэтому водитель должен приложить к рулевому колесу большее усилие, что помогает ему «чувствовать» дорогу, так же как и при управлении ав­томобилем без гидроусилителя с непос­редственной передачей силы от сошки к управляемым колесам. Усилие на ру­левом колесе в начале поворота колес не превышает 50 Н, а наибольшее его значение достигает 200 Н.

В корпусе распределителя установлен обратный клапан 17 (рис. 201, а), пере­пускающий масло из одной полости ги­дроцилиндра 8 в другую при нерабо­тающем гидроусилителе, что позволяет управлять автомобилем при неработаю­щем двигателе (например, буксирование автомобиля). Следует отметить, что до­пускается лишь кратковременное упра­вление автомобилем при неработающем усилителе, так как при этом на рулевом колесе, а следовательно, и во всех дета­лях рулевого механизма нагрузки могут достигать значительной величины.

Техническое состояние рулевого упра­вления оказывает существенное влияние на безопасность движения автомобиля, поэтому правильной эксплуатации руле­вого управления и своевременной регу­лировке необходимо уделять самое серьезное внимание. Не допускается, к примеру, эксплуатация автомобиля с зазором рулевого колеса, превышаю­щим 25^е. Эксплуатация автомобиля с большим зазором затрудняет процесс управления и приводит к значительному износу деталей рулевого управления.

Для повышения надежности, долго­вечности и упрощения обслуживания ру­левого управления конструкция привода предусматривает частичное (автомобиль ЗИЛ-130) или даже полное (автомобиль ГАЗ-53А) отсутствие регулировки шар­нирных узлов рулевого привода. Детали рулевого механизма изготовляют с большой точностью и подвергают специальной термообработке.

Глава 20

123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: