Влаштування кермового механізму автомобіля

Багато хто погодиться з тим, що двигун є основою автомобіля. І це справді так. Однак уявити автомобіль без кермового керування теж важко. Це важливий та необхідний у кожній машині елемент. Завдання кермового управління полягає у забезпеченні руху транспортного засобу в заданому напрямку. Цей вузол складається з кількох компонентів. Це кермо, колонка, привід і кермовий механізм. Про останні ми сьогодні і поговоримо.

Механізм кермового управління має кілька основних завдань:

Передача зусиль на привод.
Збільшення зусилля, що прикладається водієм до керма.
Самостійне повернення керма в нейтральне положення при знятті навантаження.

Різновиди

Цей елемент може бути кількох типів. Сьогодні зустрічаються такі типи кермових механізмів:

Що являє собою кожен із них? Всі ці типи механізмів ми розглянемо окремо.

На даний момент він є одним із найпоширеніших. В основному, встановлюється на легкові автомобілі та кросовери. Влаштування кермового механізму рейкового типу передбачає наявність наступних деталей:

Перша встановлювався на валу керма. Шестерня знаходиться у постійному зачепленні із зубчастою рейкою. Діє цей механізм досить просто. При обертанні керма рейка переміщується праворуч або ліворуч. При цьому тяги, приєднані до приводу, повертають керовані колеса на заданий кут.

Серед переваг такого механізму варто відзначити простоту конструкції, великий ККД та високу жорсткість. Однак при цьому такий механізм дуже чутливий до нерівностей на дорозі, через що швидко зношується. Нерідко власники вживаних автомобілів стикалися з проблемою рейки, що стукає. Це і єнаслідок зносу кермового механізму. Тому елемент встановлюється лише певні типи автомобілів. В основному це передньопривідні машини із незалежною передньою підвіскою. Якщо говорити про ВАЗ, то рейка зустрічається на всіх моделях, починаючи з "вісімки". На «класиці» ж встановлюється дещо інший кермовий механізм.

Саме такий тип використовується на вітчизняних «Жигулях», а також на деяких автобусах та малотоннажних вантажівках. Складається даний вузол з:

Черв'яка глобоїдного типу із змінним діаметром.
Рульового валу, з яким з'єднується хробак.
Ролики.

Поза кермовим механізмом розташована сошка. Це спеціальний важіль, який пов'язаний із тягами приводу. За такою ж схемою влаштований кермовий механізм на ГАЗ-3302.

Серед переваг такого вузла варто відзначити меншу чутливість до ударних навантажень. Тому даний кермовий механізм, що на ВАЗ-2107 встановлюється, є практично вічним. Власники рідко стикаються зі стукотом та вібраціями на кермі. Однак така схема конструкції має більше з'єднань. Тому періодично механізм потребує регулювання.

Це складніший у пристрої вузол. У його конструкцію входить:

Гвинт. Розташований на валу кермового колеса.
Гайка. Вона переміщається за попереднім елементом.
Зубчата рейка.
Зубчастий селектор. Він з'єднаний із рейкою.
Рульова сошка. Знаходиться на валу селектора.

Ключова особливість даного механізму полягає у способі з'єднання гайки та гвинта. Кріплення здійснюється за допомогою кульок. Таким чином, досягається менший знос та тертя пари.

Принцип роботи гвинтового елемента схожий на черв'ячний. Поворот керма здійснюється за допомогою обертання гвинта, щопереміщує гайку. Остання пересуває за допомогою рейки зубчастий сектор, а разом із нею і кермову сошку.

Де використовується гвинтовий механізм? Найчастіше він застосовується на важкій комерційній техніці – вантажівках та автобусах. Якщо говорити про легкові автомобілі, то це лише моделі представницького класу. Механізм складніший у пристрої та дорогий, тому значно збільшує вартість самого автомобіля.

Зараз практично на всіх автомобілях застосовується підсилювач кермового керування. Він служить зменшення зусиль, що необхідні повороту передніх коліс. Даний елемент дозволяє забезпечити високу точність та швидкодію рульового управління. На даний момент розрізняють кілька типів підсилювачів:

Гідравлічний.
Електричний.

Перший тип є популярнішим. Встановлюється як на легкові автомобілі, так і вантажівки. У пристрої підсилювача є насос, який створює певний тиск у гідравлічній системі. Залежно від боку повороту керма, ця рідина тисне перший чи другий контур рейки. Таким чином знижується зусилля, що потрібно докласти для повороту. Серед переваг гідравлічної системи варто відзначити високу надійність. Підсилювач рідко виходить із ладу. Однак, оскільки механізм насоса приводиться в дію від коленвала, частина потужності забирається від ДВС. Хоча на сучасних двигунах це зовсім непомітно.

Електричний підсилювач складається із окремого двигуна. Крутний момент від нього передається на сам вал рульового колеса. Конструкція застосовується лише на легкових автомобілях, тому що не розрахована на великі зусилля.

ЕУР обладнаний окремою електронікою, яка керує цим двигуном. Іноді підсилювачдоукомплектовується адаптивними системами, які спрямовані на збільшення безпеки під час руху смугою.

Серед інноваційних рішень варто відзначити систему динамічного керування від Audi. Тут передатне число змінюється в залежності від поточної швидкості автомобіля. Таким чином, на високих швидкостях кермо жорстке і збите, а при паркуванні воно стає легким. Передавальне число змінюється за допомогою здвоєного планетарного редуктора, який додано до валу. Корпус його може прокручуватися залежно від швидкості автомобіля.

Висновок

Отже, ми з'ясували, що являє собою даний механізм. Це дуже відповідальний вузол у кермовому управлінні. Незалежно від типу його потрібно періодично перевіряти. Адже втрата керування на швидкості – це небезпечне, що може статися з водієм.