У автомобилей повышенной проходимости с двумя осями ведущими являются оба моста, у трехосных автомобилей ведущими могут быть три моста или два задних.
Привод ведущих колес. Для передачи крутящего момента от выходных валов дифференциала к ведущим передним колесам служит привод управляемых ведущих колес. Кроме того, он обеспечивает возможность управления движением автомобиля. На легковых автомобилях привод состоит из двух валов: для правого и левого колес. Каждый из валов имеет наружный и внутренний шарниры равных угловых скоростей. Применение двух шарниров обусловлено использованием независимой подвески передних колес. Внутренние шарниры обеспечивают перемещение колес при вертикальных ходах подвески в зависимости от дорожного покрытия, а наружные обеспечивают перемещение колес при их повороте относительно вертикальной оси для изменения направления движения автомобиля.
Ходовая часть
Рулевое управление
Привод ведущих колес. Для передачи крутящего момента от выходных валов дифференциала к ведущим передним колесам служит привод управляемых ведущих колес. Кроме того, он обеспечивает возможность управления движением автомобиля. На легковых автомобилях привод состоит из двух валов: для правого и левого колес. Каждый из валов имеет наружный и внутренний шарниры равных угловых скоростей. Применение двух шарниров обусловлено использованием независимой подвески передних колес. Внутренние шарниры обеспечивают перемещение колес при вертикальных ходах подвески в зависимости от дорожного покрытия, а наружные обеспечивают перемещение колес при их повороте относительно вертикальной оси для изменения направления движения автомобиля.
Ходовая часть
В ходовую часть автомобиля входят рама, передняя ось (передний мост), задняя ось (задний мост), передняя подвеска, задняя подвеска, ступицы колес, колеса и шины. Основным несущим элементом автомобиля является рама или кузов.
Кузова грузовых автомобилей обычно состоят из кабины водителя и кузова для груза. В зависимости от компоновки автомобиля существуют капотные и бескапотные кабины. На раме кабину закрепляют так, чтобы перекосы рамы не вызвали ее разрушения. На современных грузовых автомобилях крепление кабины водителя выполняется с рессорами и амортизаторами. Кузов грузового автомобиля имеет основание, соединенное с полом. Оно образует платформу, откидные борта и жестко закрепленный передний борт.
Фургоны имеют основание, каркас и облицовку, для которой используют фанеру, пластик, дюралюминий и другие материалы.
Для изготовления кузовов легковых автомобилей применяют рамные и безрамные конструкции. Рамные конструкции обеспечивают лучшую изоляцию кузова от вибрационных нагрузок, безрамные конструкции – наименьшую массу автомобиля. Тип кузова легковых автомобилей определяется объемом функциональных отсеков и конструктивным выполнением. По числу объемов кузова выполняют трехобъемными, двухобъемными и однообъемными.
В трехобъемный кузов входят моторный отсек, салон и багажник, в двухобъемный – моторный отсек и салон, в однообъемный объединены все три функциональных объема. Кузова легковых автомобилей могут быть следующих типов: закрытый, полностью открывающийся и грузопассажирский.
Для установки управляемых колес у грузовых автомобилей служит передний мост (передняя ось). Он передает через подвеску на раму от колес продольные и боковые силы, возникающие при движении автомобиля. Передний мост представляет собой стальную балку двутаврового сечения с отогнутыми вверх концами.
На концах оси к проушинам шкворнями закреплены поворотные цапфы. На их оси через два конических роликовых подшипника устанавливают ступицы колес, которые крепятся гайкой со стопорным шплинтом. Чтобы облегчить управление автомобилем шкворни поворотных цапф имеют продольный и поперечный наклоны, которые позволяют колесам автомобиля занять положение, соответствующее движению по прямой. Для разгрузки наружного подшипника ступицы колеса оси цапф наклонены концами вниз (развал колес).
Чтобы при движении колеса не проскальзывали, их устанавливают с некоторым схождением, т. е. расстояние между колесами спереди должно быть меньше, чем расстояние на ободах сзади. На легковых автомобилях с классической компоновкой трансмиссии с независимой подвеской передний мост образуется короткой балкой, прикрепленной к кузову. Эта балка служит и для крепления двигателя.
Задний мост состоит из картера главной передачи и кожухов полуосей. Он воспринимает на себя и передает через подвеску на раму или кузов автомобиля толкающие усилия от ведущих колес в режиме движения и тормозные усилия при торможении. В автомобилях с тремя мостами картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованных элементов, к которым приварены крышки картеров, фланцы крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес, опоры рессор и кронштейны для крепления реактивных штанг.
На полуоси через два конических роликовых подшипника устанавливают ступицы колес.
Передняя и задняя подвески. Подвеска соединяет колеса с кузовом, смягчает и поглощает удары колес по неровностям дороги, обеспечивает плавность хода и гасит колебания кузова. Подвеска бывает зависимой и независимой. При зависимой подвеске перемещение одного колеса зависит от перемещения другого колеса. При независимой подвеске каждое колесо соединяется с кузовом по отдельности. В качестве упругого элемента, который смягчает соединение кузова и колес, можно использовать листовые рессоры, торсионы и винтовые пружины.
Амортизаторы. Когда колеса автомобиля наезжают на неровности дорожного покрытия, возникают колебания кузова. Для гашения этих колебаний в конструкции подвески предусмотрены жидкостные амортизаторы телескопического типа или иные.
П р и н ц и п р а б о т ы амортизатора основан на сопротивлении протеканию жидкости из одной полости амортизатора через тонкие каналы в другую.
Применяют телескопические амортизаторы двойного действия, которые гасят колебания при сжатии и в ходе отдачи рессор или пружины.
Телескопический амортизатор состоит из кожуха, цилиндра с днищем, поршня со штоком, направляющей втулки с уплотнениями, впускного клапана, клапана сжатия с пружиной, клапана отдачи с пружиной, перепускного клапана. При сжатии пружины происходит сжатие амортизатора, поршень под действием штока перемещается вниз, и жидкость через перепускной клапан перетекает в полость под поршнем. Так как в этой оси находится шток, занимающий определенный объем, и вся жидкость здесь поместиться не может, то часть жидкости из полости под поршнем, преодолевая сопротивление пружины, откроет клапан сжатия и перетечет в полость между кожухом и стенкой цилиндра. Сопротивление перетеканию жидкости, создаваемое клапанами и каналами, обеспечивает нужное при сжатии сопротивление.
При отдаче рессоры или пружины амортизатор растягивается, и в полости над поршнем создается давление, под действием которого перепускной клапан закрывается и в поршне открывается клапан отдачи, часть жидкости поступает в полость под поршнем. Кроме того, часть жидкости из резервуара поступает в ту же полость через впускной клапан. При ходе отдачи сопротивление перетеканию жидкости в 2–3 раза больше, чем при сжатии. Достигается это путем подбора сечения отверстий клапанов и силы сжатия их пружин. Амортизаторы для передней и задней подвесок могут отличаться ходом и длиной штоков и креплением амортизатора к деталям кузова и подвески.
Колеса и шины. Конструкция, состоящая из обода и соединительного диска с деталями крепления, называется колесом. На колесо монтируют шину и затем закрепляют его на ступице. Колеса передают нагрузку от массы автомобиля к дороге, участвуют в создании и направлении движения, обеспечивают контакт с дорожным покрытием. По размерам, конструкции обода и жесткости колесо должно соответствовать применяемой шине, должно быть прочным, долговечным, удобным при сборке и разборке шины, надежно крепится к ступице.
Колеса могут быть ведущими, управляемыми, поддерживающими, комбинированными.
Ведущие колеса преобразуют крутящий момент от трансмиссии в силу тяги, вследствие чего возникает поступательное движение автомобиля. Управляемые колеса воспринимают усилия от кузова и с помощью рулевого управления задают направление движения. Поддерживающие колеса создают опору качения для задней части кузова или рамы и преобразуют толкающие усилия в качение колес. Комбинированные колеса выполняют функции ведущих и управляемых колес одновременно.
По конструкции обода и его соединению со ступицей колеса могут быть дисковыми и бездисковыми. На всех легковых и большинстве грузовых автомобилей устанавливают дисковые колеса. Бездисковые колеса применяют на автобусах и большегрузных автомобилях. На автомобилях повышенной проходимости используют дисковые колеса с разъемным ободом. Типовая конструкция колеса для автомобилей грузоподъемностью до 1,5 т выполняется неразъемной, сварной из двух частей – обода и диска. Диски изготавливают сплошными, с ребрами, с вырезами. Вырезы делают для уменьшения массы диска и охлаждения тормозного механизма. Обод состоит из боковых упоров для бортов шины (закраин), полок – посадочных мест, бортов шины для передачи сил в окружном направлении и ручья для облегчения монтажа шины. Расстояние между закраинами равняется ширине обода.
Из-за удобства компоновки тормозного механизма преимущественное распространение имеет обод со смещением ручья. Дисковые колеса с разборным ободом и распорным кольцом, которое прижимает борт шины к закраинам обода, применяют для шин с регулируемым давлением воздуха, бездисковые колеса – для крупногабаритных шин.
Крепление колеса должно обеспечивать точность центрирования колес, возможность контроля состояния крепления, стабильность затяжки, надежность, простоту установки и снятия колеса. Дисковые колеса к фланцу ступицы крепятся гайками на болтах или запрессованными в ее фланец шпильками.
Центрируют крепление колес по сферическим или коническим фаскам крепежных отверстий, центральному отверстию диска и цилиндрической поверхности крепежных отверстий диска.
Балансировка колес. В процессе балансировки устраняют неуравновешенность колеса. Разбалансировка шин проявляется в вибрации и подпрыгивании автомобиля, ухудшении комфортабельности, возрастании расхода топлива, сокращении срока службы шин, амортизаторов, рулевого управления. Влияние этих отрицательных явлений возрастает с ростом скорости движения автомобиля.
Шины. Шина состоит из каркаса, брекера, протектора, боковин, вентиля, камеры или герметизирующего слоя, ободной ленты. Камерные и бескамерные шины, смонтированные на ободе, должны быть герметичными и обеспечивать заданную стабильноть внутреннего давления по времени; сцепление шин с покрытием дороги должно быть достаточным, а сопротивление качению – минимальным; шина должна обеспечивать низкую удельную нагрузку в контакте с дорогой; биение шин не должно превышать допустимых значений по типам шин, а уровень шума при движении должен быть в пределах допустимого; шина должна быть удобной для сборки и разборки; она должна обладать достаточной прочностью, противостоять проколам и другим видам повреждений, быть долговечной; рисунок протектора шины должен соответствовать дорожному покрытию.
Шины классифицируют по назначению (для легковых, грузовых автомобилей, для автомобилей высокой проходимости); по способу герметизации (камерные, бескамерные); по профилю (обычного профиля, низкопрофильные, широкопрофильные, пневмокаток, арочные, сверхнизкопрофильные); по размерам (крупногабаритные, среднегабаритные, малогабаритные); по конструкции (диагональные, радиальные, со съемным протектором в каркасе, бескаркасные, с регулируемым давлением).
Важное значение для шин имеет срок службы, надежность, малое сопротивление качению, безопасность, экономичность, обеспечение оптимального диаметра при заданной грузоподъемности, комфортабельности. Пневматические радиальные и диагональные шины на каждой покрышке носят маркировку, которая включает товарный знак предприятия-изготовителя, обозначение шины, модель.
В настоящее время разрабатывают, совершенствуют и применяют бескамерные радиальные шины. Для бескамерных шин требуется специальный глубокий обод, который обеспечивает полное уплотнение при простоте сборки. Если устанавливают шины с регулируемым давлением, автомобиль должен быть оснащен устройством для подвода к шине воздуха на стоянке и на ходу. Это устройство использует сжатый воздух от компрессора тормозной системы.
Кузова грузовых автомобилей обычно состоят из кабины водителя и кузова для груза. В зависимости от компоновки автомобиля существуют капотные и бескапотные кабины. На раме кабину закрепляют так, чтобы перекосы рамы не вызвали ее разрушения. На современных грузовых автомобилях крепление кабины водителя выполняется с рессорами и амортизаторами. Кузов грузового автомобиля имеет основание, соединенное с полом. Оно образует платформу, откидные борта и жестко закрепленный передний борт.
Фургоны имеют основание, каркас и облицовку, для которой используют фанеру, пластик, дюралюминий и другие материалы.
Для изготовления кузовов легковых автомобилей применяют рамные и безрамные конструкции. Рамные конструкции обеспечивают лучшую изоляцию кузова от вибрационных нагрузок, безрамные конструкции – наименьшую массу автомобиля. Тип кузова легковых автомобилей определяется объемом функциональных отсеков и конструктивным выполнением. По числу объемов кузова выполняют трехобъемными, двухобъемными и однообъемными.
В трехобъемный кузов входят моторный отсек, салон и багажник, в двухобъемный – моторный отсек и салон, в однообъемный объединены все три функциональных объема. Кузова легковых автомобилей могут быть следующих типов: закрытый, полностью открывающийся и грузопассажирский.
Для установки управляемых колес у грузовых автомобилей служит передний мост (передняя ось). Он передает через подвеску на раму от колес продольные и боковые силы, возникающие при движении автомобиля. Передний мост представляет собой стальную балку двутаврового сечения с отогнутыми вверх концами.
На концах оси к проушинам шкворнями закреплены поворотные цапфы. На их оси через два конических роликовых подшипника устанавливают ступицы колес, которые крепятся гайкой со стопорным шплинтом. Чтобы облегчить управление автомобилем шкворни поворотных цапф имеют продольный и поперечный наклоны, которые позволяют колесам автомобиля занять положение, соответствующее движению по прямой. Для разгрузки наружного подшипника ступицы колеса оси цапф наклонены концами вниз (развал колес).
Чтобы при движении колеса не проскальзывали, их устанавливают с некоторым схождением, т. е. расстояние между колесами спереди должно быть меньше, чем расстояние на ободах сзади. На легковых автомобилях с классической компоновкой трансмиссии с независимой подвеской передний мост образуется короткой балкой, прикрепленной к кузову. Эта балка служит и для крепления двигателя.
Задний мост состоит из картера главной передачи и кожухов полуосей. Он воспринимает на себя и передает через подвеску на раму или кузов автомобиля толкающие усилия от ведущих колес в режиме движения и тормозные усилия при торможении. В автомобилях с тремя мостами картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованных элементов, к которым приварены крышки картеров, фланцы крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес, опоры рессор и кронштейны для крепления реактивных штанг.
На полуоси через два конических роликовых подшипника устанавливают ступицы колес.
Передняя и задняя подвески. Подвеска соединяет колеса с кузовом, смягчает и поглощает удары колес по неровностям дороги, обеспечивает плавность хода и гасит колебания кузова. Подвеска бывает зависимой и независимой. При зависимой подвеске перемещение одного колеса зависит от перемещения другого колеса. При независимой подвеске каждое колесо соединяется с кузовом по отдельности. В качестве упругого элемента, который смягчает соединение кузова и колес, можно использовать листовые рессоры, торсионы и винтовые пружины.
Амортизаторы. Когда колеса автомобиля наезжают на неровности дорожного покрытия, возникают колебания кузова. Для гашения этих колебаний в конструкции подвески предусмотрены жидкостные амортизаторы телескопического типа или иные.
П р и н ц и п р а б о т ы амортизатора основан на сопротивлении протеканию жидкости из одной полости амортизатора через тонкие каналы в другую.
Применяют телескопические амортизаторы двойного действия, которые гасят колебания при сжатии и в ходе отдачи рессор или пружины.
Телескопический амортизатор состоит из кожуха, цилиндра с днищем, поршня со штоком, направляющей втулки с уплотнениями, впускного клапана, клапана сжатия с пружиной, клапана отдачи с пружиной, перепускного клапана. При сжатии пружины происходит сжатие амортизатора, поршень под действием штока перемещается вниз, и жидкость через перепускной клапан перетекает в полость под поршнем. Так как в этой оси находится шток, занимающий определенный объем, и вся жидкость здесь поместиться не может, то часть жидкости из полости под поршнем, преодолевая сопротивление пружины, откроет клапан сжатия и перетечет в полость между кожухом и стенкой цилиндра. Сопротивление перетеканию жидкости, создаваемое клапанами и каналами, обеспечивает нужное при сжатии сопротивление.
При отдаче рессоры или пружины амортизатор растягивается, и в полости над поршнем создается давление, под действием которого перепускной клапан закрывается и в поршне открывается клапан отдачи, часть жидкости поступает в полость под поршнем. Кроме того, часть жидкости из резервуара поступает в ту же полость через впускной клапан. При ходе отдачи сопротивление перетеканию жидкости в 2–3 раза больше, чем при сжатии. Достигается это путем подбора сечения отверстий клапанов и силы сжатия их пружин. Амортизаторы для передней и задней подвесок могут отличаться ходом и длиной штоков и креплением амортизатора к деталям кузова и подвески.
Колеса и шины. Конструкция, состоящая из обода и соединительного диска с деталями крепления, называется колесом. На колесо монтируют шину и затем закрепляют его на ступице. Колеса передают нагрузку от массы автомобиля к дороге, участвуют в создании и направлении движения, обеспечивают контакт с дорожным покрытием. По размерам, конструкции обода и жесткости колесо должно соответствовать применяемой шине, должно быть прочным, долговечным, удобным при сборке и разборке шины, надежно крепится к ступице.
Колеса могут быть ведущими, управляемыми, поддерживающими, комбинированными.
Ведущие колеса преобразуют крутящий момент от трансмиссии в силу тяги, вследствие чего возникает поступательное движение автомобиля. Управляемые колеса воспринимают усилия от кузова и с помощью рулевого управления задают направление движения. Поддерживающие колеса создают опору качения для задней части кузова или рамы и преобразуют толкающие усилия в качение колес. Комбинированные колеса выполняют функции ведущих и управляемых колес одновременно.
По конструкции обода и его соединению со ступицей колеса могут быть дисковыми и бездисковыми. На всех легковых и большинстве грузовых автомобилей устанавливают дисковые колеса. Бездисковые колеса применяют на автобусах и большегрузных автомобилях. На автомобилях повышенной проходимости используют дисковые колеса с разъемным ободом. Типовая конструкция колеса для автомобилей грузоподъемностью до 1,5 т выполняется неразъемной, сварной из двух частей – обода и диска. Диски изготавливают сплошными, с ребрами, с вырезами. Вырезы делают для уменьшения массы диска и охлаждения тормозного механизма. Обод состоит из боковых упоров для бортов шины (закраин), полок – посадочных мест, бортов шины для передачи сил в окружном направлении и ручья для облегчения монтажа шины. Расстояние между закраинами равняется ширине обода.
Из-за удобства компоновки тормозного механизма преимущественное распространение имеет обод со смещением ручья. Дисковые колеса с разборным ободом и распорным кольцом, которое прижимает борт шины к закраинам обода, применяют для шин с регулируемым давлением воздуха, бездисковые колеса – для крупногабаритных шин.
Крепление колеса должно обеспечивать точность центрирования колес, возможность контроля состояния крепления, стабильность затяжки, надежность, простоту установки и снятия колеса. Дисковые колеса к фланцу ступицы крепятся гайками на болтах или запрессованными в ее фланец шпильками.
Центрируют крепление колес по сферическим или коническим фаскам крепежных отверстий, центральному отверстию диска и цилиндрической поверхности крепежных отверстий диска.
Балансировка колес. В процессе балансировки устраняют неуравновешенность колеса. Разбалансировка шин проявляется в вибрации и подпрыгивании автомобиля, ухудшении комфортабельности, возрастании расхода топлива, сокращении срока службы шин, амортизаторов, рулевого управления. Влияние этих отрицательных явлений возрастает с ростом скорости движения автомобиля.
Шины. Шина состоит из каркаса, брекера, протектора, боковин, вентиля, камеры или герметизирующего слоя, ободной ленты. Камерные и бескамерные шины, смонтированные на ободе, должны быть герметичными и обеспечивать заданную стабильноть внутреннего давления по времени; сцепление шин с покрытием дороги должно быть достаточным, а сопротивление качению – минимальным; шина должна обеспечивать низкую удельную нагрузку в контакте с дорогой; биение шин не должно превышать допустимых значений по типам шин, а уровень шума при движении должен быть в пределах допустимого; шина должна быть удобной для сборки и разборки; она должна обладать достаточной прочностью, противостоять проколам и другим видам повреждений, быть долговечной; рисунок протектора шины должен соответствовать дорожному покрытию.
Шины классифицируют по назначению (для легковых, грузовых автомобилей, для автомобилей высокой проходимости); по способу герметизации (камерные, бескамерные); по профилю (обычного профиля, низкопрофильные, широкопрофильные, пневмокаток, арочные, сверхнизкопрофильные); по размерам (крупногабаритные, среднегабаритные, малогабаритные); по конструкции (диагональные, радиальные, со съемным протектором в каркасе, бескаркасные, с регулируемым давлением).
Важное значение для шин имеет срок службы, надежность, малое сопротивление качению, безопасность, экономичность, обеспечение оптимального диаметра при заданной грузоподъемности, комфортабельности. Пневматические радиальные и диагональные шины на каждой покрышке носят маркировку, которая включает товарный знак предприятия-изготовителя, обозначение шины, модель.
В настоящее время разрабатывают, совершенствуют и применяют бескамерные радиальные шины. Для бескамерных шин требуется специальный глубокий обод, который обеспечивает полное уплотнение при простоте сборки. Если устанавливают шины с регулируемым давлением, автомобиль должен быть оснащен устройством для подвода к шине воздуха на стоянке и на ходу. Это устройство использует сжатый воздух от компрессора тормозной системы.
Рулевое управление
Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля поворотом управляемых колес и состоит из рулевого механизма, рулевого привода и рулевого усилителя для некоторых моделей автомобилей. Так как от рулевого управления в значительной степени зависит безопасность движения, оно должно удовлетворять следующим требованиям: быть легким в управлении, обеспечивать хорошую маневренность автомобиля с минимальным радиусом поворота, иметь минимальное боковое скольжение колес при повороте, исключать возможности возникновения автоколебаний управляемых колес, иметь минимальную передачу толчков на рулевое колесо, быть очень надежным, так как выход его из строя приводит к аварии. Кроме того, рулевое управление должно исключать самопроизвольный поворот управляемых колес.
Управление с помощью поворота управляемых колес применяется на легковых автомобилях, грузовых автомобилях общего назначения и автобусах. На специальных внедорожных автомобилях большой грузоподъемности используют иные конструкторские решения. В автомобилях с двумя мостами, за исключением специальных автотранспортных средств, как правило, управляемыми являются передние колеса.
Поворот управляемых колес с небольшим усилием на рулевом колесе обеспечивает рулевой механизм, который состоит из рулевой передачи или рулевой пары, размещенной в картере рулевого вала, который может состоять из двух или трех частей, соединяемых карданными шарнирами, и рулевого колеса. В зависимости от типа рулевой передачи рулевые механизмы могут быть червячными, шестеренчатыми, кривошипными, винтовыми. Червячные рулевые механизмы применяют на легковых, грузовых автомобилях и автобусах. Наибольшее распространение получили червячно-роликовые механизмы, например в заднеприводных моделях ВАЗ, АЗЛК-2140, ГАЗ-3102, УАЗ и др. Шестеренчатые рулевые механизмы изготовляют в виде редуктора зубчатых колес или в виде пары из шестерни и рейки.
Из-за простоты и компактности реечные рулевые механизмы широко применяют на легковых автомобилях ВАЗ-2108, ВАЗ-1111, ЗАЗ-1102, а также на легковых автомобилях среднего и даже большого классов. Винтовые рулевые механизмы по конструкции могут быть винторычажными и винтореечными. На грузовых автомобилях и автобусах используют винтореечные механизмы без клиновидной формы, зубья в них нарезаны параллельно оси вала сошки.
При лобовом столкновении автомобиля с препятствием рулевой механизм может стать причиной травмы водителя. Поэтому картер рулевого механизма располагают в таком месте, где деформация при столкновении будет наименьшей. Основным требованием к травмобезопасным рулевым механизмам является требование поглощения удара, наносящего травму водителю. Чтобы придать рулевым механизмам травмобезопасные свойства, устанавливают рулевое колесо с утопленной ступицей и двумя спицами, а также специальный энергопоглощающий элемент. Такая конструкция позволяет намного снизить тяжесть наносимых повреждений при ударе. Рулевой механизм ВАЗ-2121 состоит из трех частей, связанных карданными шарнирами. При любом ударе рулевой вал складывается. На моделях некоторых других автомобилей энергопоглощающий элемент травмобезопасного рулевого механизма представляет собой резиновую муфту, которую устанавливают между верхней и нижней частями рулевого вала. В некоторых зарубежных конструкциях энергопоглощающим элементом рулевого механизма служит сильфон, который соединяет рулевое колесо с рулевым валом, или сам вал в верхней части представляет собой перфорированную трубу. Существуют и другие конструкции травмобезопасных рулевых механизмов.
Управление с помощью поворота управляемых колес применяется на легковых автомобилях, грузовых автомобилях общего назначения и автобусах. На специальных внедорожных автомобилях большой грузоподъемности используют иные конструкторские решения. В автомобилях с двумя мостами, за исключением специальных автотранспортных средств, как правило, управляемыми являются передние колеса.
Поворот управляемых колес с небольшим усилием на рулевом колесе обеспечивает рулевой механизм, который состоит из рулевой передачи или рулевой пары, размещенной в картере рулевого вала, который может состоять из двух или трех частей, соединяемых карданными шарнирами, и рулевого колеса. В зависимости от типа рулевой передачи рулевые механизмы могут быть червячными, шестеренчатыми, кривошипными, винтовыми. Червячные рулевые механизмы применяют на легковых, грузовых автомобилях и автобусах. Наибольшее распространение получили червячно-роликовые механизмы, например в заднеприводных моделях ВАЗ, АЗЛК-2140, ГАЗ-3102, УАЗ и др. Шестеренчатые рулевые механизмы изготовляют в виде редуктора зубчатых колес или в виде пары из шестерни и рейки.
Из-за простоты и компактности реечные рулевые механизмы широко применяют на легковых автомобилях ВАЗ-2108, ВАЗ-1111, ЗАЗ-1102, а также на легковых автомобилях среднего и даже большого классов. Винтовые рулевые механизмы по конструкции могут быть винторычажными и винтореечными. На грузовых автомобилях и автобусах используют винтореечные механизмы без клиновидной формы, зубья в них нарезаны параллельно оси вала сошки.
При лобовом столкновении автомобиля с препятствием рулевой механизм может стать причиной травмы водителя. Поэтому картер рулевого механизма располагают в таком месте, где деформация при столкновении будет наименьшей. Основным требованием к травмобезопасным рулевым механизмам является требование поглощения удара, наносящего травму водителю. Чтобы придать рулевым механизмам травмобезопасные свойства, устанавливают рулевое колесо с утопленной ступицей и двумя спицами, а также специальный энергопоглощающий элемент. Такая конструкция позволяет намного снизить тяжесть наносимых повреждений при ударе. Рулевой механизм ВАЗ-2121 состоит из трех частей, связанных карданными шарнирами. При любом ударе рулевой вал складывается. На моделях некоторых других автомобилей энергопоглощающий элемент травмобезопасного рулевого механизма представляет собой резиновую муфту, которую устанавливают между верхней и нижней частями рулевого вала. В некоторых зарубежных конструкциях энергопоглощающим элементом рулевого механизма служит сильфон, который соединяет рулевое колесо с рулевым валом, или сам вал в верхней части представляет собой перфорированную трубу. Существуют и другие конструкции травмобезопасных рулевых механизмов.
Конец бесплатного ознакомительного фрагмента