Рулевая тяга. Назначение и особенности.
Любым транспортным средством в движении необходимо управлять, и в автомобиле для этого предусмотрен руль и система рулевого управления, где рулевая тяга является связующим звеном для этих элементов.
На автомобилях может быть установлено либо рулевое управление с рулевым редуктором червячного типа, либо рулевая рейка.
Рулевое управление с механизмом червяк-ролик отличает небольшая склонность к передаче ударов от неровностей дороги, возможность передачи большего усилия и большие углы поворота колес. Но, в то же время в конструкции предусмотрено большое количество рулевых тяг и шарнирных соединений, что способствует «накоплению» люфтов и делает малоинформативным и «тяжелым» руль. Отрицательных моментов, при эксплуатации червячных рулевых механизмов, получается больше, чем положительных и современные автомобили в своем большинстве оснащаются реечным рулевым механизмом. Рулевое управление с реечным рулевым механизмом отличает компактность, минимальное количество рулевых тяг и шарниров и невысокая цена. Все эти факторы способствуют его широкому применению.
Но и реечное рулевое управление не лишено минусов в эксплуатации. Это передача любого толчка на рулевое колесо, что обусловлено простотой конструкции, что собственно не приемлемо для тяжелых машин.
Назначение рулевой тяги
В конструкции рулевого управления рулевая тяга обеспечивает передачу усилия от поворота руля на поворотные кулаки колес. Конструктивно рулевая тяга может иметь рулевые наконечники с обоих ее концов, как например, у средней тяги, либо резьбовое окончание с одной стороны и рулевой наконечник с другой. Посредством резьбы, через соединительную втулку, соединяются короткий и длинный рулевые наконечники, образуя регулируемую боковую рулевую тягу. Шарниры на рулевых тягах (рулевые наконечники) необходимы для того, чтобы все подвижные элементы в рулевом приводе могли свободно, относительно друг друга и кузова, поворачиваться в различных плоскостях.
Рулевой привод в свою очередь, необходим для передачи на управляемые колеса автомобиля усилия от рулевого механизма, при этом обеспечивая поворот на неодинаковые углы. Так, если оба колеса будут повернуты на одинаковый угол, то внутреннее колесо при этом будет скользить боком (скрестись по дороге) снижая при этом эффективность рулевого управления. Помимо этого скольжение будет создавать дополнительный нагрев колеса и его износ. Устранить подобный недостаток удается путем поворота внутреннего колеса на больший угол относительно внешнего колеса. При прохождении поворота каждое колесо идет по своей окружности, отличной от другой, при этом внешнее колесо проходит по большему радиусу, чем внутреннее. При этом центр поворота у обоих колес общий, и внутреннее колесо соответственно нужно повернуть на больший угол, относительно внешнего колеса.
Это достигается особой конструкцией рулевой трапеции, включающей в себя рулевые тяги с шарнирами и поворотные рычаги. Задать необходимый угол поворота колес удается путем подбора угла наклона рулевых рычагов, касательно продольной оси автомобиля и длины рулевых тяг
Например, после удара о какое – либо препятствие, повлекшее деформацию либо рычагов, либо рулевых тяг, наблюдается недоворот автомобиля в одну из сторон. Другими словами удается развернуться на дороге, скажем в левую сторону, но не удается в правую. Это свидетельствует о том, что от удара заданная геометрия подвески автомобиля нарушена.
Особенности рулевого управления
Червячный привод - предусматривает среднюю рулевую тягу, с шарнирами с обеих сторон; два длинных и два коротких рулевых наконечника с резьбами на одном из концов и рулевым пальцем с другой. Путем соединения длинного и короткого наконечников через соединительную муфту получают боковые рулевые тяги. Для возможности регулировки величины схождения колес, длинные рулевые наконечники имеют левую резьбу.
Шестерня – рейка - Реечное рулевое управление может иметь два типа исполнения: с двумя поперечными тягами, закрепленными по концам рулевой рейки, либо тягами с их креплением посередине рейки. При кажущейся небольшой разнице в конструкции, они отличаются принципом своей работы. Так, рулевые тяги, выходящие с концов рейки, имеют соединение в виде шара, что позволяет тягам «качаться» в плоскости при прохождении неровностей, тем самым распределяя удар от дороги по элементам подвески. Там же, где рулевые тяги закреплены посередине рейки, почти вся сила удара передается на рулевое колесо. Реечный рулевой привод состоит из 2-х горизонтальных рулевых тяг и поворотных рычагов, присоединенных к стойкам передней подвески. Рулевые тяги соединены с поворотными рычагами посредством шаровых шарниров и передают на них усилие руля, заставляя их поворачиваться влево или вправо.
Неисправности рулевых тягСтуки в подвеске или увеличенный люфт руля, помимо износа других элементов подвески, могут быть следствием предельного износа шарниров рулевых тяг. На разборных рулевых тягах в таких случаях производят их реставрацию, путем замены изношенных деталей или же заменяют рулевые тяги целиком. Может также наблюдаться тугое вращение рулевого колеса, когда установлены не качественные рулевые тяги, где все элементы шарнирного соединения рулевой тяги сделаны с нарушением заводской технологии или полностью отсутствует смазка. Чаще всего рулевые тяги выходят из строя при нарушении целостности защитного чехла и попадания влаги и дорожной грязи внутрь соединения. Поэтому для комфортной и безопасной езды лучшим средством для любого автомобиля будет профилактиктический осмотр ходовой части и рулевых тяг в частности.