9.1. ГАЗ-53А и ГАЗ-66. Рулевой механизм. Техническое обслуживание рулевого механизма
РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ
Рулевое управление автомобиля ГАЗ-53А состоит из рулевого механизма с валом рулевого колеса, рулевой колонки и рулевых тяг. В рулевом управлении автомобиля ГА3-66, кроме того, имеется гидроусилитель. Рабочей парой рулевого механизма являются глобоидальный червяк и трехгребневый ролик. Устройство рулевого механизма автомобиля ГАЗ-53А показано на рис. 92.
По основным деталям (червяк, ролик, вал рулевой сошки, подшипники, боковая крышка) рулевые механизмы автомобилей ГАЗ-53А и ГАЗ-66 унифицированы. Ввиду того, что кабина автомобиля ГАЗ-66 опрокидываемая вперед, вал руля этого автомобиля выполнен разрезным и имеет два карданных шарнира (рис. 93).
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ РУЛЕВОГО МЕХАНИЗМА
Для нормальной работы рулевого управления ежедневно перед выездом проверять свободный ход рулевого колеса. При правильной регулировке рулевого механизма и рулевых тяг свободный ход рулевого колеса в положении, соответствующем движению по прямой, на автомобиле ГАЗ-53А должен отсутствовать, а на автомобиле ГАЗ-66 не должен превышать 10° при работающем двигателе и 30° при неработающем двигателе, что соответствует 25 и 80 мм при замере на ободе колеса. Если свободный ход рулевого колеса превышает приведённые выше величины на 40 мм, отрегулировать рулевой механизм и рулевые тяги. Чаще всего причиной повышенного свободного хода рулевого колеса является образование зазоров в шарнирных соединениях рулевых тяг, поэтому сначала следует проверить и, если необходимо, отрегулировать шарниры тяг. При регулировке рулевого механизма сначала проверить правильность регулировки подшипников червяка и, если нужно, отрегулировать их. Регулировка подшипников. Подшипники червяка регулируют при появлении осевого перемещения червяка рулевого механизма. Это перемещение на автомобиле ГАЗ-53А можно ощутить, если взяться рукой за рулевую колонку так, чтобы большой палец касался торца ступицы рулевого колеса, другой рукой удерживать рулевое колесо от вращения и раскачивать вывешенные колёса из стороны в сторону. Для определения осевого перемещения червяка в рулевом механизме автомобиля ГАЗ-66 необходимо при откинутой кабине отсоединить вилку нижнего кардана рулевого вала от вала червяка и продольную рулевую тягу от сошки. Если осевое перемещение червяка есть, то при покачивании сошки легко будет рукой ощутить перемещение вала червяка относительно верхней крышки рулевого механизма. Регулировать подшипники червяка в следующем порядке:
снять рулевой механизм с автомобиля;
слить масло из картера рулевого механизма;
зажать рулевой механизм в тиски за фланец картера;
снять нижнюю крышку картера;
осторожно при помощи ножа отделить и снять тонкую бумажную прокладку;
установить нижнюю крышку на место и проверить осевое перемещение червяка. Если осевое перемещение есть, то снять нижнюю крышку, удалить толстую прокладку, а на её место установить ранее снятую тонкую;
вынуть вал сошки;
проверить затяжку подшипников червяка. При правильной затяжке усилие, приложенное к валу червяка на радиусе окружности рулевого колеса, должно быть 0,3—0,5 кГ;
собрав рулевой механизм и отрегулировав зацепление червяка с роликом, установить его на автомобиль.
Регулировка зацепления червяка с роликом. Зацепление червяка с роликом регулируют при правильно отрегулированных подшипниках червяка. Для определения необходимости регулирования зацепления червяка с роликом установить рулевое колесо в положение, соответствующее движению автомобиля по прямо, отсоединить продольную рулевую тягу от сошка и определить индикатором величину перемещения конца сошки при её покачивании. Если перемещение конца сошки превышает 0,3 мм, то, не снимая рулевого механизма с автомобиля, отрегулировать зазop в зацеплении червяка с роликом в следующем порядке:
вращать ключом регулировочный винт 11 по часовой стрелке до устранения люфта;
проверить на ободе рулевого колеса усилие, требуемое для поворота рулевого колеса около среднего положения, и довести его путём вращения регулировочного винта до 1,6—2,2 кГ;
надеть стопорную шайбу. Если одно из отверстий в стопорной шайбе не совпадает со штифтом, то регулировочный винт повернуть до совпадения. При этом усилие поворота ручного колеса не должно выходить за указанные выше пределы;
навернуть колпачковую гайку и снова проверить люфт на конце рулевой сошки;
НЕИСПРАВНОСТИ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Причины неисправности
Способы устранения
Увеличенный свободный ход рулевого колеса (на автомобиле ГАЗ-5ЗА — более 40 мм, на автомобиле ГА3-66 более 120 мм при неработающем двигателе и более 65 мм при работающем двигателе).
Механизмы управления автомобиля
Рулевой привод
Устройство рулевого управления
и тормозной системы автомобиля
Рулевой привод включает в себя систему тяг, шарниров и рычагов, осуществляющих с механизмом рулевого управления поворот управляемых колес. Рулевой привод имеет рулевую трапецию, которая позволяет поворачивать управляемые колеса на разные углы, чем достигается их качение без бокового проскальзывания. Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади переднего моста или перед ним. Различают цельную (единую) трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес и расчлененную, используемую при независимой подвеске.
Рулевой привод с зависимой подвеской автомобиля
Рулевой привод грузовых автомобилей с зависимой подвеской включает в себя: сошку, продольную тягу, два левых поворотных рычага, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, рулевую трапецию (шарнирный четырехугольник, образованный средней частью балки передней оси, поперечной тягой и левым и правым поворотными рычагами). При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. Поэтому в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и для автоматического устранения зазоров, возникающих при изнашивании деталей. Поперечная рулевая тяга на одном конце имеет левую резьбу и правую на другом для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес.
Рулевой привод с независимой подвеской
При независимой подвеске управляемых колес легковых автомобилей рулевой привод включает в себя (с червячным механизмом рулевого управления): сошку; маятниковый рычаг; составную поперечную тягу, состоящую из средней тяги, шарнирно соединенной по концам с сошкой и маятниковым рычагом и две боковые тяги; левый и правый поворотные рычаги.
Рулевой привод и рулевые тяги автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
Независимая подвеска легковых автомобилей с реечным механизмом рулевого управления состоит из составной поперечной тяги, средней частью которой является зубчатая рейка механизма рулевого управления, к ней шарнирно крепятся (по концам или в одном месте) боковые тяги. Боковые тяги, в свою очередь, крепятся шарнирно к поворотным рычагам (левому и правому). Трапеция состоит из средней части передней оси, составной поперечной тяги и поворотных (левого и правого) рычагов. Шарниры рулевых приводов. Основные требования, предъявляемые к шарнирам рулевого привода, заключаются в без зазорности и износостойкости. Поэтому все шарниры поджаты скользящей поверхностью путем деформации упругого элемента. В шарнирном соединении шарового пальца с продольной рулевой тягой один из сухарей (вкладыш) представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину. Внешний сухарь прижат к шаровому шарниру резьбовой пробкой. Во всех соединениях сухари постоянно прижимаются к головке шарового пальца под действием пружин. Шарниры тяг с полусферическими пальцами саморегулирующиеся разборные. Использование высококачественных конструкционных материалов для сухарей, современных смазочных материалов и надежных уплотнений позволяет в настоящее время применять шарниры, не требующие замены смазочного материала в течение всего их срока службы.
Шарнирное соединение деталей рулевого привода автомобилей
Устройство рулевого привода легкового автомобиля ГАЗ — 24.
Рулевой привод легкового заднеприводного автомобиля с червячным рулевым механизмом (ГАЗ – 24 «Волга») и независимой подвеской состоит из боковых рычагов поворотных кулаков 24 (рис. 2), поперечной тяги 17 и боковых тяг 18, состоящих из регулировочных муфт 22 со стяжными хомутами 21 с наружным 23 и внутренними наконечниками тяги. Регулирование схождения колес производится изменением длины боковых тяг за счет регулировочных муфт. Муфты имеют с одной стороны правую резьбу, а с другой — левую. От самопроизвольного вращения трубки удерживаются стяжными хомутами 21 и болтами 20. Поперечная тяга 17 соединяется с сошкой 19 и маятниковым рычагом 14.
Шарниры рулевых тяг – самоподтягивающиеся с полусферическими пальцами (рис. 3) разборные. Смазку закладывают при сборке на заводе, и регулярного пополнения она не требует.
Шарнир наконечника рулевой трапеции (рис. 3,А-А) состоит из шарового пальца, находящегося в корпусе шарнира 5. Верхней сферической частью палец опирается на внутреннюю сферу корпуса 5. Пальцы запрессовываются в проушины тяг и наконечников и крепятся в них разрезными гайками 8. После затяжки гайки шплинтуются. Корпус шарнира запрессовывается в проушины тяг. От попадания пыли и грязи шарнир защищен гофрированным резиновым чехлом 6. Шаровой палец кроме верхней имеет еще и нижнюю сферу, на которую опирается опорная пята 4, поджимаемая пружиной 3. Давление пружины устраняет люфт в шарнире. Крепится палец в корпусе шарнира резьбовой пробкой 2 и шплинтом 1. Шарнир тяги сошки (рис. 3,Б-Б) отличается устройством уплотнителя 10 Он не гофрированный и имеет распорную втулку 9.
Рисунок 3 – Рулевой привод легкового автомобиля ГАЗ – 24.
Маятниковый рычаг. Поперечная тяга с одной стороны подвешена на сошке руля, а с другой — на маятниковом рычаге. Маятниковый рычаг в корпусе — кронштейне вращается в двух металлокерамических втулках, которые запрессованы в резиновые защитные втулки. Одна втулка прижата своим торцом к плоскости бобышки маятникового рычага, а другая — к шайбе. Шайба вращается вместе с пальцем. Втулки входят в кронштейн с зазором, что позволяет переднему концу маятникового рычага упруго перемещаться до 2…4 мм за счет деформации резиновых втулок. Это перемещение не влияет на устойчивость и безопасность движения автомобиля, а также на износ шин. На переднем конце маятникового рычага установлен шаровый шарнир, одинаковый с шарниром сошки. Отличается он тем, что в нем установлен полиэтиленовый сухарь, который удерживает палец внутри корпуса в нужном положении.
Устройство рулевого управления
Система рулевого управления является самым важным элементом взаимодействия водителя и автомобиля. Поэтому данная система должна отвечать самым высоким современным требованиям. Стоит назвать только некоторые из них.
Во-первых, наличие расширенного диапазона функций, обеспечивающего водителю больший комфорт и удовольствие от езды; во-вторых, возможность применять системы, помогающие водителю в управлении автомобилем; и, в-третьих, явное сокращение потребления энергии для уменьшения расхода топлива.
Система рулевого управления должна работать точно и без люфтов. Легкий ход, прямая передача, компактный размер и малый вес. Более того, система должна обеспечивать водителю превосходный контакт с дорожным полотном и не препятствовать возврату к прямолинейному движению.
Необходимо, чтобы система работала плавно, требовала минимального сервисного обслуживания и обеспечивала максимальный комфорт и безопасность. Причем все это — и на большой, и на малой скорости.
Итог: управление, безопасность и комфорт — потому что качество автомобиля зависит также и от качества системы рулевого управления.
Элементы рулевого управления с гидроусилителем: 1 – рулевое колесо; 2 – рулевая колонка; 3 – карданный вал рулевого управления; 4 – уплотнитель вала; 5 – шланг нагнетательной магистрали; 6 – шланг сливной магистрали; 7 – рулевой механизм; 8 – бачок гидроусилителя рулевого управления; 9 – шланг возврата жидкости из рулевого механизма в бачок; 10 – насос гидроусилителя рулевого управления
Рулевое управление автомобиля – с травмобезопасной рулевой колонкой. Это обеспечивается конструкцией телескопического карданного вала, состоящего из двух частей.
При аварийном наезде автомобиля на препятствие нижняя часть карданного вала входит в верхнюю – трубчатую часть. В результате длина вала рулевого управления уменьшается, что снижает вероятность получения водителем серьезных травм.
Рулевой механизм типа «винт–шариковая гайка» со встроенным гидроусилителем закреплен в моторном отсеке c левой стороны на кронштейне рамы. Рулевой механизм состоит из алюминиевого картера, винта с шариковой гайкой и вала сектора.
Карданный вал рулевого управления: 1 – верхний шарнир вала; 2 – верхняя часть вала; 3 – нижняя часть вала; 4 – уплотнитель вала; 5 – нижний шарнир
На винту установлена шариковая гайка, имеющая внутри винтовую канавку. Между гайкой и винтом размещен набор шариков.
При вращении винта шарики перекатываются по винтовой канавке и шариковая гайка перемещается вдоль винта. При этом своими зубьями гайка поворачивает валсектор, установленный в картере на двух роликовых подшипниках. На шлицах вала-сектора закреплена рулевая сошка. Винт с шариковой гайкой и набор шариков подобраны между собой и заменяются только в сборе.
Рулевой механизм с сошкой в сборе: 1 – отверстие сливной магистрали; 2 – картер рулевого механизма; 3 – отверстие нагнетательной магистрали; 4 – сошка
Рулевой привод состоит из сошки, продольной и поперечной рулевых тяг, рычагов поворотных кулаков и шарниров рулевых тяг. Рулевая сошка продольной тягой связана с поворотным рычагом трапеции. Поперечная рулевая тяга связывает рычаги обоих передних колес. Ее длина может быть отрегулирована, что позволяет изменять угол схождения колес. Углы продольного и поперечного наклона оси поворота колеса и развал передних колес заданы конструкцией передней подвески и в процессе эксплуатации не регулируются. Все шарниры, соединяющие детали рулевого привода, неразборные и не требуют обслуживания в эксплуатации.
Гидроусилитель рулевого управления встроен в рулевой механизм. В систему гидравлического усилителя входят лопастной насос, бачок для рабочей жидкости, шланги сливной и нагнетательной магистрали. Насос приводится во вращение ремнем от шкива коленчатого вала двигателя.
Насос гидроусилителя рулевого управления
Усилители рулевого привода и насосы ГУР так же необходимы для автомобиля, как двигатель и колёса, а для безопасности так же важны, как и тормоза: качество автомобиля во многом зависит от качества работы системы рулевого управления.
Рабочая жидкость из бачка подается насосом под высоким давлением к распределительному устройству (распределителю), расположенному в картере рулевого механизма и механически соединенному с винтом рулевого механизма. При отказе гидравлического усилителя возможность управления автомобилем сохраняется, но при этом увеличивается усилие на рулевом колесе.
Уровень жидкости в бачке должен находиться между двумя рисками
Бачок гидроусилителя рулевого управления установлен в моторном отсеке на кронштейне и закреплен хомутом. В крышке бака имеется указатель уровня жидкости.
