5. Рульове керування

За допомогою рульовою керування повертають передні колеса і цим самим змінюють напрям руху автомобіля. Для забезпечення руху коліс автомобіля на повороті без бокового ковзання необхідно, щоб кола, які описують колеса, мали загальний центр, що називається центром повороту. У центрі повороту повинні перетинатися продовження осей усіх коліс автомобіля. Для дотримання цього керовані колеса повинні повертатися на різні кути: внутрішнє колесо на більший кут, а зовнішнє – на менший. Такий поворот коліс забезпечує рульова трапеція.

Будова рульового керування

Будову рульового керування розглянемо на прикладі автомобіля ГАЗ-53А.

Схема будови рульового керуванняСхема будови рульового керування

Рульове керування автомобіля ГАЗ-53А:

а) – загальна будова; б) – рульовий механізм;
1, 3 – кришки картера рульового механізму; 2 – черв’як; 4 – рульовий вал; 5 – труба рульової колонки; 6 – рульове колесо; 7 – гальмовий барабан; 8 – шворінь; 9 – наконечник поперечної рульової тяги; 10, 13, 14 – поворотні важелі; 11 – поперечна рульова тяга; 12 – балка передньої осі; 15 – маточина колеса; 16 – поворотна цапфа; 17 – поздовжня рульова тяга; 18 – гайка вала сошки; 19 – сошка; 20 – картер; 21 – вал сошки; 22 – ролик; 23 – регулювальні прокладки; 24 – пробка картера; 25 – вісь ролика; 26 – шайба регулювального гвинта; 27 – гайка регулювального гвинта; 28 – регулювальний гвинт; 29 – штифт бічної кришки; 30 – сальник; 31 – роликовий підшипник.

Рульове керування складається з рульового механізму і рульового привода.
Рульовий механізм автомобіля ГАЗ-53А складається з рульового колеса 6, рульового вала 4 з черв’яком 27 колонки (труби) 5, всередині якої проходить рульовий вал, вала 21 сошки з тригребеневим роликом 22, сошки 19 і чавунного картера 20 з підшипниками.

До рами автомобіля болтами прикріплено картер рульового механізму. Рульовий вал 4 нижнім кінцем запресовано в черв’як 2, який обертається на двох конічних роликових підшипниках. Внутрішніми кільцями підшипників служать конічні загартовані поверхні черв’яка. Зовнішні кільця запресовано в гнізда картера і закрито кришками 1 і 3. Між нижньою кришкою 1 і картером установлено паперові прокладки 23, призначені для регулювання підшипників черв’яка. Під верхньою кришкою є одна ущільнююча прокладка. Вад 21 сошки обертається в бронзовій втулці, запресованій у нижній частині картера, і в циліндричному роликовому підшипнику 37, який установлено в боковій кришці картера рульового механізму. Там, де вал сошки виходить з картера, розміщено сальник 30.

У головці вала сошки встановлено тригребеневий ролик, який обертається на осі 25 на голчастих підшипниках. Під час повороту рульового колеса черв’як, прокручуючись, повертає вал сошки з роликом. Тоді ж нижній кінець сошки переміщується вперед або назад, тягне за собою привод і повертає колеса.
Рульовий привод автомобіля ГАЗ-53А з’єднує сошку 19 з поворотними цапфами 16, Він складається з поздовжньої рульової тяги І 7, поворотних важелів 10, 13, 14 І поперечної рульової тяги 11

Балка передньої осі 12, поворотні важелі 10 І 139 поперечна рульова тяга 11 утворюють рульову трапецію. Рульові тяги і важелі з’єднують за допомогою шарнірів з кульовими пальцями. Шарніри дають можливість важелям і тягам розміщуватися під час роботи під різними кутами один до одного.

Кульовий шарнір рульової тяги:

kuloviy sharnir rulovoyi tyagi
1 – кульовий палець; 2 – брудозахисні ковпачок, 3 – корпус шарніра, 4 – вкладиш, 5 – пружина, 6 – заглушка.

Наконечники поперечної і поздовжньої рульових тяг мають сухарі, які охоплюють напівсферичну головку пальця. Легкість керування автомобілем насамперед залежить від загального передаточного числа рульового механізму, яке визначається відношенням кута повороту рульового колеса до кута повороту передніх коліс автомобіля. Загальне передаточне число рульового керування дорівнює добутку передаточних чисел рульового механізму і рульового привода.
Чим більше передаточне число, тим менше зусилля потрібно для повертання коліс, але рульове колесо треба повертати на більший кут. В автомобіля ГАЗ-53А передаточне число рульового механізму становить 20,5:1.

Рульове керування з гідропідсилювачем

Особливістю рульового керування з гідропідсилювачем є застосування гідравлічного підсилювача, вмонтованого в картер рульового механізму. Гідропідсилювач зменшує в кілька разів зусилля, які докладає водій до рульового колеса, повертаючи передні колеса. До комплекту підсилювача входить масляний насос, який приводиться в дію пасовою передачею від колінчастого вала двигуна.