Рулевое управление автомобиля трапеция

Трапеция рулевая: эффективное и бережное управление

Рулевое управление автомобилей с задним и передним приводом несколько отличается, в заднеприводных авто используется рулевой привод, реализуемый в виде так называемой рулевой трапеции. О назначении рулевой трапеции, ее устройстве, принципах работы, а также регулировке и обслуживании читайте в статье.

Назначение рулевой трапеции

Маневрирование автомобиля выглядит довольно просто: управляемые колеса поворачиваются на тот или иной угол, и автомобиль по радиусу (который зависит от угла поворота управляемых колес) изменяет направление своего движения. Однако в действительности это простое действие оказывается не таким уж и простым, и создает массу проблем для конструкторов.

Проблем возникают вследствие того, что управляемые колеса при повороте движутся по разным радиусам: внешнее колесо — по большему, внутреннее колесо — по меньшему. А это значит, что при отклонении обоих управляемых колес на одинаковый угол одно из них катилось бы с проскальзыванием. Такая ситуация ухудшает управляемость автомобиля, так как эффективное сцепление с дорогой имеет только одно колесо (внешнее), а главное — это приводит к интенсивному износу шин управляемых колес.

Решение всех этих проблем одно, и при этом несложное: при повороте автомобиля необходимо обеспечить отклонение управляемых колес на разные углы. Для внешнего колеса угол должен быть меньше (так как оно движется по большему радиусу), а для внутреннего колеса — больше (так как оно движется по меньшему радиусу). На автомобилях с задним приводом (классической компоновки) эта задача решается с помощью особого устройства рулевого привода, который называется рулевой трапецией.

Рулевая трапеция — это общее название рулевого привода заднеприводных автомобилей, такое название возникло из-за характерной конструкции привода и заложенного в него принципа работы.

Общее устройство и принцип работы рулевых трапеций

Типичная рулевая трапеция содержит четыре основных компонента:

• Поперечная рулевая тяга;
• Два маятниковых рычага (роль одного из них обычно играет рулевая сошка);
• Две боковых рулевых тяги;
• Два поворотных рычага, жестко соединенных с поворотными кулаками колес.

Все свои свойства рулевая трапеция получает благодаря особенностям ее установки на автомобиль. Поперечная рулевая тяга (ее часто называют средней или центральной) с помощью шаровых шарниров крепится к двум маятниковым рычагам, которые жестко монтируются на лонжероны кузова. Поперечная рулевая тяга может качаться на маятниковых рычагах (за что они и получили свое название), причем при отклонении тяги в одну или другую сторону она одновременно теряет параллельность с балкой моста (попросту перекашивается). Отклоняясь, поперечная рулевая тяга тянет и толкает боковые рулевые тяги и соединенные с ними поворотные рычаги колес. Но вследствие перекоса поперечной тяги колеса отклоняются на разные углы: внешнее — на меньший, внутреннее — на больший.

Устройство рулевых трапеций реальных автомобилей несколько более сложное. В частности, боковые тяги всегда имеют составную конструкцию, они включают в себя два рулевых наконечника (один из них длинный — это собственно тяга, и один короткий — рулевой наконечник), соединенных регулировочной муфтой. Такая конструкция дает возможность изменять длину боковой рулевой тяги, регулируя схождение колес. Обычно муфта разрезная, фиксируется на наконечниках с помощью хомутов. На хвостовиках наконечников, вставляемых в муфту, нарезается правая и левая резьба — такое решение позволяет изменять длину тяги без разборки трапеции, простым вращением муфты.

Все соединения тяг и рычагов рулевой трапеции выполняются шарнирными, причем здесь используются однотипные шаровые шарниры, которые обеспечивают нормальную работу рулевого управления при движении по неровностям дороги. В типичной рулевой трапеции таких шарниров шесть: по одному для соединения двух боковых тяг с поворотными рычагами колес, по одному для соединения боковых рулевых тяг со своими маятниковыми рычагами, и два для соединения центральной поперечной тяги с обоими маятниковыми рычагами. Таким образом, на каждом маятниковом рычаге установлено сразу по два шарнира.

Важно отметить, что существует несколько типов рулевых трапеций, отличающихся по конструкции. Выше было описано рулевое управление на основе разрезной трапеции с маятниковыми рычагами — именно она получила наибольшее распространение на заднеприводных легковых автомобилях с независимой передней подвеской. На авто с зависимой подвеской передних колес чаще используются неразрезные трапеции, в которых поперечная рулевая тяга расположена перед или за балкой моста (соответственна, в этих случаях трапеция называется передней или задней). В отдельные группы выделяются рулевые трапеции с ГУР.

Интересно, что описанная выше рулевая трапеция стала использоваться достаточно давно — ее можно найти еще на довоенных автомобилях, и к сегодняшнему дню она претерпела минимум изменений. Однако в настоящее время основная масса легковых автомобилей имеет привод на передние колеса, и в них используются иные конструкции рулевого привода (чаще всего с ГУР в виде рулевой рейки).

Вопросы регулировки, обслуживания и ремонта рулевой трапеции

Рулевая трапеция играет одну из главных ролей в управляемости автомобиля, поэтому важнейшее значение имеет ее диагностика, обслуживание и ремонт.

Основная проблема рулевого привода — его шаровые шарниры. Они подвергаются большим нагрузкам, поэтому постепенно происходит их износ, что проявляется увеличением люфта и ухудшением управляемости. Следует регулярно производить измерение люфта шарниров рулевой трапеции, а также общее состояние всех соединений и деталей трапеции. Эту работу лучше проводить вдвоем, так как для проверки люфта в шарнирах необходимо отклонять руль в стороны и смотреть, как движутся детали рулевой трапеции. При хорошем состоянии шарниров все сопряженные детали должны двигаться одновременно.

При обнаружении чрезмерного люфта шаровые шарниры подлежат замене. Это довольно сложная для автовладельца работа, так как съем и установка шарниров (а точнее — выпрессовка и запрессовка пальцев) производится с помощью специальных приспособлений. Также следует заменить все деформированные детали, детали с трещинами и другими повреждениями.

Регулировка рулевой трапеции (установка схождения колес) тоже должна производиться только с применением специальных приспособлений в условиях автосервиса. Неграмотная регулировка в лучшем случае приводит к повышенному износу шин управляемых колес, а в худшем — оказывает негативное влияние на управляемость автомобиля и снижает его безопасность.

Регулярный осмотр, ремонт и регулировка рулевой трапеции — залог долговечности передних шин, а также управляемости и безопасности автомобиля.

Источник статьи: http://www.autoars.ru/articles/?id=34

Устройство и виды рулевого привода

Рулевой привод представляет собой механизм, состоящий из рычагов, тяг и шаровых шарниров и предназначенный для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам. Устройство обеспечивает необходимое соотношение углов поворота колес, что влияет на эффективность рулевого управления. Помимо этого конструкция механизма позволяет уменьшить автоколебания управляемых колес и исключить их самопроизвольный поворот при работе подвески автомобиля.

Конструкция и виды рулевого привода

К приводу относятся все элементы, находящиеся между рулевым механизмом и управляемыми колесами. Структура узла зависит от типа используемой подвески и рулевого механизма.

Рулевой привод механизма “шестерня-рейка”

Данный вид привода, входящий в состав рулевой рейки, получил наибольшее распространение. Он состоит из двух горизонтальных тяг, рулевых наконечников и поворотных рычагов стоек передней подвески. Рейка с тягами соединяется при помощи шаровых шарниров, а наконечники фиксируются стяжными болтами либо при помощи резьбового соединения.

Также следует заметить, что с помощью рулевых наконечников регулируется схождение колес передней оси.

Привод с механизмом типа «шестерня – рейка» обеспечивает поворот передних колес автомобиля на разные по величине углы.

Рулевая трапеция

Рулевая трапеция обычно применяется в рулевом управлении с червячным или винтовым механизмом. Она состоит из:

• боковых и средней тяг;
• маятникового рычага;
• правого и левого поворотного рычага колес;
• рулевой сошки;
• шаровых шарниров.

Каждая тяга имеет на своих концах шарниры (опоры), которые обеспечивают свободное вращение подвижных деталей рулевого привода относительно друг друга и кузова автомобиля.

Рулевая трапеция обеспечивает поворот управляемых колес на разные углы. Нужное соотношение углов поворота осуществляется путем подбора угла наклона рычагов относительно продольной оси автомобиля и длины рычагов.

Исходя из конструкции средней тяги трапеция бывает:

• с цельной тягой, которая применяется в зависимой подвеске;
• с разрезной тягой, используемой в независимой подвеске.

Также она может отличаться по типу расположения средней тяги: перед передней осью либо после нее. В большинстве случаев рулевая трапеция применяется на грузовых автомобилях.

Рулевой наконечник с шаровым шарниром

Шаровой шарнир сделан в виде съемного наконечника рулевой тяги, в его состав входят:

• корпус шарнира с заглушкой;
• шаровой палец с резьбой;
• вкладыши, которые обеспечивают вращение шарового пальца и ограничивают его перемещение;
• защитный кожух (“пыльник”) с кольцом для фиксации на пальце;
• пружина.

Шарнир выполняет передачу усилия от рулевого механизма к управляемым колесам и обеспечивает подвижность соединения элементов рулевого привода.

Шаровые опоры воспринимают все удары от неровностей дорожной поверхности и потому подвержены быстрому износу. Признаками износа шаровых опор являются люфт и стук в подвеске при проезде неровностей. В этом случае неисправную деталь рекомендуется заменить на новую.

По способу устранения зазоров шаровые шарниры подразделяются на:

• саморегулируемые – они не требуют регулировок в процессе эксплуатации, а появившийся в результате износа деталей зазор выбирается благодаря поджиманию головки пальца с помощью пружины;
• регулируемые – в них зазоры между деталями устраняет затяжка резьбовой крышки;
• нерегулируемые.

Заключение

Рулевой привод является важной частью рулевого управления автомобиля. От его исправности зависит безопасность и комфорт управления автомобилем, поэтому необходимо своевременно проводить техническое обслуживание и менять вышедшие из строя детали.

Источник статьи: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/rulevoy-privod.html

Рулевая трапеция: устройство, назначение. Рулевое управление автомобиля

Рулевая трапеция на «семёрке» состоит из наконечников и центральной тяги. С помощью этого механизма обеспечивается плавное и синхронное поворачивание обоих передних колёс. Усилия, которые прикладывает водитель к рулевому колесу, передаются посредством колонки к редуктору. Последний позволяет преобразовать движение при помощи червячного механизма и через рулевые тяги вращает поворотные кулаки.

При поломках наконечников и тяг рулевой трапеции происходит снижение безопасности, что может привести к аварии. Поэтому водителю нужно своевременно заменять эти элементы, проводить осмотр и контроль состояния. Все работы можно выполнять самостоятельно либо же обратиться на станцию технического обслуживания.

Где расположена трапеция рулевого управления

Наконечники и тяги находятся в самой нижней части моторного отсека. Расположены они практически возле перегородки, которая находится между моторным отсеком и салоном автомобиля. Чтобы внимательно рассмотреть названные элементы, необходимо вывернуть руль в крайнее положение.

В таком положении можно оценить состояние наконечников, а также пыльников, которые находятся на них. Пыльники являются самыми уязвимыми звеньями, которые выходят из строя при механических воздействиях. Если имеются заедания рулевой колонки, то возможно наличие неисправности в шарнирных соединениях. Даже если установлен усилитель руля на автомобиле, заедание будет чувствоваться.

Как определить поломки трапеции

Чтобы обнаружить неисправность наконечников рулевых тяг, необходимо внимательно присмотреться, есть ли следующие симптомы:

1. Чрезмерный или неравномерный износ резины.
2. Появление посторонних звуков при вращении рулевого колеса.
3. Увеличение свободного вращения рулевого колеса.

Если рулевые тяги погнутся, то покрышки будут изнашиваться неравномерно. При этом и управление автомобилем станет очень неудобным, так как он будет постоянно уходить в сторону, даже при движении по идеально ровной дороге.

Обратите внимание на то, что подобная неисправность будет проявляться даже при нормальной установке схождения колес. Поэтому обязательно перед началом проведения ремонта нужно оценить состояние всех элементов рулевой трапеции ВАЗ-2107, для этого устанавливайте автомобиль на смотровой яме.

На резиновых пыльниках не должно быть трещин. Свободный ход всех шарниров не должен превышать 1,5 мм. В том случае, если при воздействии на рулевую тягу появляется стук, этот узел обязательно нужно заменять новым.

Чаще всего нужна замена наконечников. Средняя тяга обычно не приходит в негодность, она ломается только в двух случаях:

• при попадании автомобиля в ДТП;
• при очень сильном ударе по подвеске.

Категорически запрещается выпрямлять и устанавливать старые, пришедшие в негодность тяги. Это приведет к невозможности настройки схождения и развала колес, а также увеличит риск попадания в ДТП.

Инструмент для ремонта

Для замены одной рулевой тяги или всей трапеции в сборе необходимо обзавестись следующими инструментами:

• набором рожковых и накидных ключей, головок;
• плоскогубцами с узкими носиками;
• съемником наконечников рулевых тяг.

На последний пункт нужно обратить особое внимание. Без этого устройства снять наконечники практически нереально.

Дело в том, что шарниры наконечников устанавливаются в конические отверстия. Из-за этого соединения очень тяжело разорвать. Существует много видов съемников, которыми можно разобрать наконечники рулевых тяг. Лучше всего купить универсальный, с помощью которого вы сможете снимать не только рулевые наконечники, но и шаровые опоры.

Снятие рулевых тяг и наконечников

Если вам необходимо полностью заменить все наконечники тяги, то намного проще окажется приобрести рулевую трапецию ВАЗ-2107. Весь узел в сборе намного проще установить, а самое главное – это намного дешевле, нежели приобретать каждую деталь по отдельности. Все работы обязательно проводятся с установленным на смотровой яме или эстакаде автомобилем. Левая и правая тяги меняются практически одинаково.

Процедура замены выглядит следующим образом:

1. Выпрямляете и вытягиваете шплинты, при помощи которых предотвращается выкручивание гаек на рулевых наконечниках.
2. Обильно обработайте проникающей смазкой все резьбовые соединения.
3. С помощью головки на «22» необходимо выкрутить гайки, которые фиксируют пальцы рулевой тяги.
4. Съёмник необходимо установить на наконечнике тяги.
5. В конце проворачиваете болт или гайку на съёмнике, чтобы полностью выдавить из отверстия палец наконечника рулевой тяги.

Как меняется трапеция в сборе

Если нет специального съемника, то можно извлечь палец при помощи молотка. Для этого необходимо наносить удары вдоль оси по рычагу. Желательно заблаговременно обработать все элементы проникающей смазкой. Это немного облегчит проведение работ.

Аналогичным образом выкручивается вторая гайка и выпрессовывается палец. Только после этого можно полностью снять рулевой наконечник или центральную тягу.

При замене рулевой трапеции вам необходимо отсоединить:

1. Тяги от поворотных кулаков, которые расположены на ступицах колес.
2. Шарниры от рычага на редукторе рулевого управления.

По времени это выйдет намного меньше, нежели замена всех наконечников по очереди. Усилитель руля, если он установлен на автомобиле, не нужно демонтировать.

Регулировка схождения колес

На рулевых наконечниках имеются металлические втулки, при помощи которых регулируется их длина. Следовательно, именно с их помощью можно установить схождение колес. Если вы меняете трапецию или тяги, схождение обязательно нарушится. Поэтому при монтаже новых элементов необходимо убедиться в том, что их длина точно такая же, как и у снятых. Для этого при помощи рулетки нужно провести замеры перед снятием.

Благодаря этому вы минимизируете нарушения схождения, что позволит вам без проблем доехать до станции техобслуживания. Самостоятельно проводить регулировку развала и схождения передних колес не рекомендуется. Стоимость этой услуги не очень высокая, зато с помощью компьютерных стендов можно обеспечить максимально точное схождение, что улучшит управление автомобилем.

Источник статьи: http://fb.ru/article/343029/rulevaya-trapetsiya-ustroystvo-naznachenie-rulevoe-upravlenie-avtomobilya