Как руль поворачивает колеса

Усилители руля — эксперт ЗР выбирает лучший

Как руль поворачивает колеса

На заре истории автомобиля никаких усилителей рулевого управления не было. Поэтому для поворота управляемых колес относительно тяжелых экипажей применяли рулевой механизм с большим передаточным отношением.

Рулевое колесо могло делать от упора до упора пять и более оборотов. И, как учит теория и подтверждает практика, поворачивать на месте всегда труднее, чем в движении.

Инженерные умы решили эту проблему в начале прошлого века, вначале запатентовав, а позже и освоив промышленное производство гидравлических усилителей руля (ГУР).

Как устроен ГУР

Гидравлический усилитель рулевого управления воцарился на автомобилях век назад и до сих пор не хочет сдавать позиций. Причем гидравлический усилитель сочетается как с современными реечными рулевыми механизмами, так и с более классическим рулевым редуктором с рулевой трапецией.

Рулевой механизм Lada 4×4 с гидроусилителем руля: 1 — рулевая трапеция; 2 — рулевой механизм; 3 — рулевая колонка; 4 — рулевое колесо; 5 — кронштейн насоса ГУР; 6 — насос; 7 — бачок.Рулевой механизм Lada 4×4 с гидроусилителем руля: 1 — рулевая трапеция; 2 — рулевой механизм; 3 — рулевая колонка; 4 — рулевое колесо; 5 — кронштейн насоса ГУР; 6 — насос; 7 — бачок.

https://www.youtube.com/watch?v=TNjrSKwj4V0

Рулевой механизм Chevrolet Lacetti: 1 — насос ГУР; 2 — бачок; 3 — рулевое колесо; 4 — рулевая колонка; 5 — реечный рулевой механизм с гидроусилителем.Рулевой механизм Chevrolet Lacetti: 1 — насос ГУР; 2 — бачок; 3 — рулевое колесо; 4 — рулевая колонка; 5 — реечный рулевой механизм с гидроусилителем.

В случае с реечной конструкцией гидроусилитель рулевого управления встроен в рулевой механизм.

Запас рабочей жидкости ГУР находится в бачке, расположенном в моторном отсеке. Для контроля уровня жидкости на полупрозрачном корпусе бачка нанесены метки MIN и MAX.

Насос гидроусилителя закреплен на кронштейне блока цилиндров двигателя. Шкив насоса приводится во вращение поликлиновым ремнем от шкива коленчатого вала двигателя.

Рабочая жидкость из бачка забирается насосом и подается под высоким давлением к распределительному устройству (распределителю), расположенному в верхней части картера рулевого механизма и механически соединенному с валом рулевого управления. На зубчатой рейке рулевого механизма закреплен поршень гидроцилиндра.

При повороте рулевого колеса распределительное устройство соединяет одну из камер гидроцилиндра с нагнетательной магистралью насоса, а другую камеру — со сливной магистралью. При этом поршень гидроцилиндра из-за разности давлений рабочей жидкости перемещает рейку влево или вправо и, через рулевые тяги и рычаги поворотных кулаков, поворачивает управляемые колеса автомобиля.

При отказе гидравлического усилителя возможность управления автомобилем сохраняется, но при этом увеличивается усилие на рулевом колесе.

Иногда применяется система с переменным усилением в зависимости от скорости автомобиля. На малой скорости система обеспечивает максимальное усиление для облегчения поворотов и маневрирования при парковке. На высокой скорости усиление рулевого управления уменьшается для повышения курсовой устойчивости автомобиля. Эффект достигается за счет изменения расхода жидкости через насос.

Электронный блок системы рулевого управления получает сигналы: о скорости автомобиля — от блока системы управления двигателем; об угле поворота рулевого колеса (для расчета угловой скорости рулевого колеса) — от датчика, расположенного в нижней части вала рулевого управления. Обработав сигналы, блок выдает управляющий сигнал на электромагнитный игольчатый клапан насоса, который регулирует расход рабочей жидкости через насос.

То есть — обратите внимание — даже старый добрый ГУР уже пытаются комплектовать электронными системами, которые влияют на усилие, развиваемое таким помощником.

Плюсы ГУРа:

  • отработанная конструкция;
  • надежность;
  • высокая мощность (именно поэтому им комплектуют грузовики);
  • ремонт отдельных элементов относительно дешев;
  • простая и понятная для водителя характеристика мощности — многие водители считают его более комфортным.

Недостатки ГУРа:

  • непрерывно отбирает мощность двигателя, вне зависимости от потребностей водителя. В результате средний расход топлива выше, чем у аналогичного авто с электроусилителем;
  • нуждается в обслуживании (замена жидкости и приводного ремня);
  • загромождает моторный отсек и усложняет обслуживание автомобиля;
  • чувствителен к повороту руля до упора (пиковая нагрузка на узел).

Как устроен ЭУР

Применение электрического усилителя стало возможным относительно недавно в результате развития автомобильной электроники. С появлением быстрых, емких и энергоэффективных счетно-решающих устройств стало возможно сделать так, чтобы электродвигатель помогал нам вращать баранку. Причем электродвигатель этот может иметь разные конструкции, что определяет тип передачи мощности к рулевому механизму.

На многих автомобилях используют обыкновенные электродвигатели постоянного тока, которые через обратимый червячный редуктор поворачивают рулевой вал.

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/915342-chto-luchshe-gidro-ili-ehlektrousilitel-rulya/

Устройство рулевого управления — что поворачивает колеса

Как руль поворачивает колеса

Каждый автолюбитель знает, что главное в передвижении – его безопасность, а залогом успешности данного процесса выступает исправность всех систем транспортного средства.

В первую очередь, это утверждение касается тормозной системы, ведь если она неисправна, то предотвратить столкновение у Вас не получится. Однако, педаль тормоза, не единственная важная деталь.

Также, на ряду с тормозной системой, безопасность движения достигается за счет рулевого управления, принцип работы которого, мы сейчас обсудим.

1. Зачем автомобилю нужен руль?

Рулевое управление автомобиля является одной из самых важных систем жизнедеятельности любого транспортного средства. Оно состоит из ряда механизмов, работа которых нацелена на движение машины в заданном водителем направлении.

Как правило, в легковых автомобилях управлению поддаются колеса передней оси (кинематический способ поворота), но иногда, для лучшего контроля над машиной и более высокого уровня ее управляемости, транспортное средство делают полностью управляемым.

В таком случае, водитель контролирует не только переднюю ось, но и может управлять колесами задней оси, тоесть, по отношению к заданной траектории, они могут отклоняться под определенным углом.

В конструкции рулевого управления выделяют рулевое колесо, которое соединяется с рулевым валом с помощью рулевого механизма и соответствующего привода. Иногда в систему рулевого управления включают усилитель руля – гидравлический или электрический. На самом деле, современный автомобиль сложно представить без такого дополнения.

Вся работа данной системы направлена на то, что бы мы (водители) чувствовали себя максимально комфортно. Усилитель помогает человеку активно рулить, парковаться, резко поворачивать не прикладывая для этого лишних физических усилий.

Кроме того, именно он не позволяет вибрации, возникающей в процессе движения, передаваться на рулевое колесо.

Весь рулевой механизм призван трансформировать силу вращения вала рулевого колеса в аналогичную силу вращения, но уже вала сошки. Тоесть, даже не используя гидроусилитель, прикладываемое водителем усилие, значительно увеличивается, что, естественно, облегчает управление транспортным средством.

Рулевой привод являет собой систему тяг и рычагов, которые вместе с рулевым механизмом, обеспечивают поворот колес автомобиля.

В результате его работы, сошка перемещает продольную тягу вперед (или назад), тем самым заставляя одно колесо поворачиваться, в то время как поворот второго обеспечивается работой рулевой трапеции (передает поворачивающий момент).

Последняя, представляет из себя некий шарнирный четырехзвенник, в конструкцию которого входит балка переднего моста, поперечная рулевая тяга, правый и левый рычаг рулевой трапеции, соедененной с поворотными кулаками (на них насажены управляемые колеса).

Наличие рулевой трапеции обеспечивает поворот управляемых колес: при внутреннем — колесо поворачивается на большой угол, в то время как при внешнем повороте происходит качение колес, без существенного их скольжения. Разница углов поворота обусловлена величиной угла наклона левого и правого рычагов трапеции.

2. Профилактика рулевого управления

Что бы избежать проблем в дороге, каждый раз, перед выездом из гаража или стоянки следует осматривать свое транспортное средство на наличие поломок или несоответствий в работе систем.

Одной из самых важных есть система рулевого управления, сбои в работе которой чреваты более чем серьезными неприятностями: представьте, что при движении по магистрали, вклинило руль и съехать с нее Вы уже не можете, как думаете, чего стоит ждать в таком случае? Одно ясно точно – ничего хорошего, а раз так, то лучше сделать все возможное для избежания подобного сценария.

На самом деле, ничего сложного здесь нет, главное своевременно проводить профилактические мероприятия.

Они включают в себя и ежедневный осмотр рулевого управления транспортного средства: диагностику величины свободного хода рулевого колеса, внешний осмотр уплотненителей картера рулевого механизма (что бы предугадать вытекание смазки), а если на машине стоит гидроусилитель, то не лишним будет, также, контроль за герметичностью соединений системы и надежностью крепления гидроуселительного насоса. Не менее важной составляющей профилактического осмотра есть проверка (регулировка) воздухораспределителя, присутствующего в конструкции пневматического усилителя.

В обязательном порядке, к раме автомобиля подтягивают крепления рулевого механизма, шаровых пальцев рулевых тяг, болтов кронштейна. Чаще всего, описанные действия проводятся при первом техобслуживании транспортного средства.

В дальнейшем, к ним добавляется еще и проверка крепления рулевой сошки на валу, крепление шарового пальца, промывание насосного фильтра гидроусилителя, проверка зазоров рулевого механизма.

Если результаты диагностики показали, что все они выходят за пределы допустимой нормы – проводят соответствующую регулировку.

Специалисты рекомендуют через каждые 10000 километров пробега осуществлять полную проверку состояния рулевого управления.

Для ее проведения, желательно обратится к сотрудникам СТО, в противном случае, придется просить помощи у друга, так как один человек физически не сможет справиться .

Все необходимые действия проводятся в следующей последовательности: автомобиль помещают на смотровую яму или эстакаду; все детали рулевого механизма очищают от загрязнений, после чего, передние колеса устанавливают в положение, соответствующее движению по прямой.

Затем, поворачивая руль в разные стороны, проверяют нет ли посторонних стуков в шарнирах, рулевом механизме и во всех соответствующих соединениях; надежно ли закреплены рулевая сошка, кронштейн маятникового рычага и картера-редуктора; отсутствует ли свободный ход в кронштейне маятникового рычага и шарнирах тяг; переместился ли по оси вал червяка.

Также, внешняя диагностика дает возможность проверить шплинтовку гаек шаровых пальцев, общее состояние защитных чехлов, и наличие масляной течи из картера рулевого механизма.

Для долгой и стабильной работы всей системы рулевого управления, профилактические меры – явление обязательное, так как тщательная проверка деталей и механизмов, может предупредить более длительный и дорогостоящий ремонт.

Однако, кроме профилактики, на долговечность службы составляющих рулевого управления влияет и стиль вождения. Поэтому, если Вы любитель «полихачить», то профессиональный техосмотр транспортного средства нужно проводить гораздо чаще.

3. Уязвимые места рулевого управления

Любой механизм со временем ломается, а вот длительность его исправной работы во многом зависит от характера эксплуатации: в одних случаях, детали приходится менять чаще, в других – реже. Подобное утверждение не является исключением и для системы рулевого управления. Нередко, опытный автолюбитель, наличие и характер неисправности своего автомобиля может определить на слух, руководствуясь характерными исходящими звуками.

К примеру, увеличение люфта руля и появление стуков, могут свидетельствовать об ослабленных креплениях картера, рулевой сошки или кронштейна маятникового рычага. Не исключена также возможность выхода из строя шарниров рулевых тяг, втулки или передающей пары маятникового рычага. Устранить проблему, поможет ряд нехитрых манипуляций: износившиеся детали меняют на новые, после чего проводится регулировка всех креплений и зацеплений.

В отдельных случаях, при вращении рулевого колеса чувствуется чрезмерное сопротивление, как будто кто-то крутит руль в другую сторону, мешая управлять машиной.

Причиной такого явления может быть нарушение соотношения углов установки передних колес или зацепление передающей пары. Кроме того, тугое движение руля часто есть следствием отсутствия смазки в картере.

В любом случае, после соответствующего осмотра необходимо устранить образовавшуюся проблему: откорректировать углы установки, долить смазку или отрегулировать зацепление.

4. Как устроено рулевое управление

Эксплуатация современных автомобилей, во многом стала возможной благодаря составляющим частям рулевого управления, которые представлены рулевым колесом и рулевой колонкой (валом); рулевым механизмом; рулевым приводом (оборудован либо усилителем, либо амортизаторами).

Рулевое колесо находится в салоне транспортного средства и расположено таким образом, что б его было удобно обхватывать обоими руками.

Его задачей есть изменение направления движения, как только этого захочет водитель, а также некая информационная функция: исходя, из величины усилий и характера вибраций, водитель получает необходимые данные об особенностях движения.

Размер этой детали, не отличается стандартностью, а значит диаметр руля у каждой модели машины может быть индивидуальным. В двух одинаковых ситуациях, легче поворачивать рулевое колесо большего диаметра, хотя маневренность, в этом случае, значительно снижается.

В наше время, размер руля выпускаемых легковых автомобилей лежит в пределах 380-425 мм, тяжелых грузовиков и автобусов440-550 мм, а самыми маленькими, на сегодняшний день, признаны рулевые колеса спортивных машин.

Рулевой механизм увеличивает приложенную к рулю силу и передает ее рулевому приводу. В качестве данного устройства применяются разные виды редукторов, характеризирующиеся конкретным передаточным числом.

Чаще всего, на легковых автомобилях, можно встретить реечный рулевой механизм, который включает в себя шестерню (устанавливается на валу рулевого колеса и связывается с зубчатой рейкой). Когда водитель поворачивает руль, рейка начинает перемещаться и с помощью рулевых тяг заставляет колеса вращаться.

В некоторых конструкциях рулевого механизма используют рейку с переменным шагом зубьев, что, например, без особых усилий позволяет припарковать транспортное средство (увеличивается способность маневрирования).

Автопроизводители таких известных компаний как Honda, Mitsubishi, BMW, Nissan, Mazda, Toyota, Renault, снабжают отдельные легковые машины рулевым механизмом, обеспечивающем поворот всех четырех колес.

Такое техническое решение, позволяет добиться более высокого уровня маневренности при перемещении на малых скоростях (передние и задние колеса повернуты в разные стороны), а также обеспечить лучшую устойчивость при движении на высокой скорости (передние и задние колеса повернуты в одну сторону).

Рулевой привод обеспечивает нужный угол поворота колес, в независимости от вертикальных перемещений подвески (согласованность действий кинематики рулевого привода и подвески). Что бы подобное явление стало возможным, конструкция рулевого привода, точнее расположение и количество его рулевых тяг (а также шарниров) зависит от вида используемой на автомобиле подвески.

Самый сложный рулевой привод у транспортных средств, которые имеют несколько управляемых мостов. Для снижения уровня усилий, которые водителю необходимо приложить для поворота руля, рулевой привод оснащивается специальными усилителями. Как правило, источником их работы выступает двигатель транспортного средства.

Изначально, рулевые усилители использовались лишь на грузовиках и автобусах, но сегодня они активно применяются и на легковых машинах.

Для «гашения» ударов и рывков, передающихся на руль при движении по неровной поверхности, рулевой привод может снабжаться некими гасящими элементами – амортизаторами рулевого управления. Конструкция этих деталей сходна со строением амортизаторов подвески.

Источник: https://auto.today/bok/2963-ustroystvo-rulevogo-upravleniya-kak-eto-rabotaet.html

Как именно помогает водителю «умное» рулевое управление?

Как руль поворачивает колеса

«Породистая управляемость». Это загадочное понятие с упоением обсуждают автомобилисты всего мира. Как прививают хорошие манеры своим детищам современные автопроизводители?

Есть легенда, что породистость прямо пропорциональна количеству часов, проведенных автомобилем на Северной петле Нюрбургринга во время тестовых испытаний. Возможно, поэтому, по месту жительства, вкусную управляемость обычно приписывают немецким авто, а корейским машинам в ней по‑прежнему отказывают.

В этом есть немалая доля правды: поведение машины в значительной мере зависит от множества тонких настроек, подобрать которые можно только опытным путем с помощью классного пилота и гоночной трассы. Однако в наше время заветное «чувство автомобиля» может быть не только выстрадано потом и кровью спортсменов, но и смоделировано усидчивыми программистами. Давайте посмотрим, какую управляемость мы сегодня называем «честной».

Чувствовать, на какой угол повернуты колеса в скольжении, — это навык, вырабатывающийся только с годами спортивного опыта. К счастью, автомобили Volkswagen готовы намекнуть владельцу, все ли он делает правильно: при вращении «баранки» в неподобающую сторону усилие на ней будет больше.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какой размер колес можно ставить на Ваз 2110

Подсказки шепотом

Электрический усилитель руля — прекрасное изобретение, которое позволяет экономить топливо (двигателю не нужно вращать гидравлический насос), а также создавать таких прекрасных помощников водителя, как парковочный ассистент и система удержания курса в пределах полосы. Однако кроме этих явных функций электроусилитель выполняет еще и ряд скрытых, деликатно помогая водителю вести машину.

В автомобилях марки Volkswagen, как и во многих других, мощность усилителя находится в обратной зависимости от скорости движения: на парковке электродвигатель активно помогает крутить руль на большие углы, облегчая маневры, а на скоростной прямой практически отключается, позволяя лучше чувствовать дорогу.

Кроме того, усилитель руля в Volkswagen работает в связке с системой стабилизации, опираясь на показания ее датчиков: скорости вращения колес, угла поворота колес, угла поворота рулевого колеса, акселерометров.

К примеру, если ESP сообщает, что автомобиль в течение продолжительного времени едет прямо (по данным акселерометра), а руль при этом повернут, система делает вывод о наличии бокового ветра, поперечного уклона дороги или колеи.

Компьютер дает команду электроусилителю увеличить мощность, и усилие на руле исчезает.

Есть два равноправных подхода к реализации переменного передаточного отношения в рулевом управлении. В обоих случаях необходим дополнительный электродвигатель. В варианте Audi он изменяет характеристики редуктора, разрывающего рулевой вал.

Эта система называется Side-Wind Compensation, субъективно ее работа ощущается так, как будто автомобиль очень надежно держит дорогу на скорости. Породистая управляемость!

Еще интереснее фольксвагеновская функция Counter-Steering Assistance, призванная улучшить пассивную безопасность автомобиля, а заодно дать водителю шанс почувствовать себя настоящим раллистом. Как известно, в случае заноса, когда задняя ось авто пытается обогнать переднюю, ESP спасает ситуацию с помощью притормаживания отдельных колес и принудительного сброса газа. Но тормоза не всесильны и с интенсивно развивающимся заносом могут не справиться.

Опытные пилоты умеют противодействовать заносу, поворачивая руль в сторону заноса, то есть в сторону, противоположную изначально намеченному направлению движения. А система Counter-Steering Assistance может подсказать водителю сей неочевидный прием. Разумеется, машина не посмеет самостоятельно вращать «баранку». Однако усилитель руля сработает так, что повернуть руль в правильную сторону будет легко, а в неправильную — тяжело.

В версии Ford мотор просто вращает вал, помогая водителю незаметно для него.

Эта функция очень важна не столько для того, чтобы начать поворачивать руль в сторону заноса, сколько для того, чтобы вовремя вернуть его назад и остановить в нужном положении. Именно это — самая сложная часть, неудачное исполнение которой чревато развитием циклического заноса еще большей силы. Субъективно вмешательство Counter-Steering Assist воспринимается как дружелюбный характер в скольжении — непременный атрибут хорошей спортивной управляемости.

Гармонический редуктор

У гоночных автомобилей управление, как правило, очень острое: в любой поворот можно войти без перехвата руля. Недостатков у такой настройки немало.

Во‑первых, чтобы машина могла точно реагировать на столь решительные управляющие действия, необходимы очень жесткие кузов и подвеска, что негативно сказывается на комфорте. Во‑вторых, такой автомобиль непросто вести по прямой.

Держаться за траекторию в течение пяти секунд на гоночной трассе — вовсе не то же самое, что пять часов плыть на круиз-контроле по загородному шоссе.

Как же быть водителям, которые по будням хотят расслабиться, а по выходным чувствовать себя гонщиками? Им помогут системы рулевого управления с переменным передаточным числом. Одна из самых интересных, Dynamic Steering, опционально устанавливается на многие модели Audi.

Под капотом Infiniti Q50 скрываются доселе невиданные узлы и агрегаты: сцепление рулевого вала, актуаторы поворота колес, три электронных контроллера рулевого управления, резервирующих друг друга. Эта система уже доступна на серийных автомобилях в максимальной комплектации.

Рулевой вал здесь разрывается компактным редуктором, в основе которого лежит волновая передача. Этот сложный механизм с гибкой солнечной шестерней, способной изменять свою форму, был создан в конце 1950-х годов для аэрокосмической промышленности. В системе Dynamic Steering он управляется высокоскоростным электромотором и способен изменять передаточное отношение вдвое.

На парковке и на тесных городских улицах Audi с «гибким рулем» чрезвычайно маневренна: от упора до упора руль делает не более двух оборотов. На скоростной прямой передаточное отношение, напротив, становится большим, и автомобилем можно с легкостью управлять одной рукой. При относительно больших углах поворота — скажем, на серпантине — руль становится острым и наливается информативным усилием.

Мало того, система Dynamic Steering работает в согласии с ESP и позволяет себе незаметно вмешиваться в управление в целях безопасности. Система может помочь ESP погасить скольжение в начальной стадии, повернув колеса в сторону заноса. При интенсивном торможении машина, опять же незаметно, может подруливать, чтобы компенсировать изменения курса при кратковременной блокировке колес.

Именно распространение электрических усилителей рулевого управления сделало возможным появление всевозможных парковочных ассистентов, функционал которых постоянно расширяется. К примеру, новый Volvo XC90 не только исполняет параллельную парковку и «заезд в бокс», но и помогает водителю покинуть тесное парковочное место.

В городских условиях это бывает не так просто: водителю приходится одновременно контролировать дистанцию до автомобилей, припаркованных спереди и сзади, и отслеживать движущиеся автомобили, чтобы не помешать им.

 Кроме того, многие препятствия, такие как бордюры или ограничительные столбики, с водительского места просто не видны.

Как может субъективно ощущаться автомобиль, который четко следует за скупыми движениями руля в поворотах, держит прямую, как локомотив, не сбивается с курса даже при интенсивных торможениях? Разумеется, как честный, филигранно настроенный спорткар. Что и следовало доказать.

Интереснейший подход к системе изменяемого передаточного отношения рулевого механизма продемонстрировала компания Ford. Инженеры подсоединили к рулевому валу электромотор, который при необходимости обострить руль просто доворачивает колеса на нужный угол пропорционально движениям водителя, а значит — незаметно.

Само по себе это не новость — примерно так же работали первые системы, устанавливаемые на BMW. Важно другое: инженеры Ford разместили электродвигатель прямо в ступице руля. Удивительно, как им удалось установить в рулевом колесе и мотор, и подушку безопасности, и органы управления мультимедиа и круиз-контролем.

Ford обещает начать установку системы на серийные модели уже в этом году. И в таком случае американская компания станет первым автопроизводителем массового сегмента, предложившим покупателям рулевое управление с изменяемым передаточным отношением.

Меньше знаешь — лучше едешь

Представьте себе сцену: вы движетесь по оживленной городской улице со скоростью 60 км/ч, и вдруг с тротуара прямо под колеса выскакивает пешеход. Прежде чем вы успеваете дотянуться до тормоза или бросить взгляд в зеркала, автомобиль сам объезжает бедолагу и возвращается на свою полосу. Маневр происходит резко, со скрипом шин, на грани скольжения, но не за гранью. Так хорошо справиться с ситуацией не смог бы даже опытный гонщик, если бы не был предупрежден.

Полигонные тесты данной системы активно демонстрировались компанией Nissan в 2012 году. Экспериментальное оборудование было установлено на автомобиль Nissan Leaf.

Принцип действия основан на постоянном мониторинге окружающего пространства с помощью нескольких видеокамер и выявлении так называемых зон уклонения (escape zones).

При появлении опасности компьютер уже знает, можно ли направить машину правее или левее, нет ли там других автомобилей, позволит ли сцепление колес с дорогой сделать маневр достаточно быстро и безопасно.

В тот момент ниссановцы утверждали, что уже потратили на разработку системы пять лет и еще трех лет им будет достаточно, чтобы вывести ее на рынок. Стоит ли в это верить, и можем ли мы ожидать появления подобной технологии в этом или максимум следующем году?

Летом 2005 года, почти десять лет назад, компания Citroёn демонстрировала концептуальный C5 с системой X-by-wire. Вместо руля в салоне красовался рогатый штурвал, похожий на авиационный, с помощью которого водитель мог управлять не только направлением движения, но и разгоном и торможением.

На каждой рукоятке штурвала располагались курки для большого и указательного пальцев, один из которых служил «газом», а второй — «тормозом».

Разумеется, штурвал позволял управлять автомобилем без перехватов на любой скорости благодаря переменному (и виртуальному) передаточному отношению рулевого механизма.

Мы допускаем, что это вполне возможно. Ведь центральное место в механизме уклонения занимает система управления по проводам steer-by-wire, которая уже серийно устанавливается на модель Infiniti Q50 в качестве опции. В такой машине рулевой вал размыкается сцеплением, которое смыкается только в случае поломки системы. Между колесами и рулем полностью отсутствует механическая связь, и, вопреки ожиданиям, это делает управляемость более острой и спортивной.

Система состоит из датчика угла поворота руля, электрических актуаторов, поворачивающих передние колеса на нужный угол, и трех одинаковых электронных контроллеров, страхующих друг друга на случай отказа. Еще один электродвигатель снабжает «баранку» обратной связью.

Механизм steer-by-wire позволяет избавиться от многих технических ограничений, свойственных классическому рулевому управлению.

Изменяемое передаточное отношение, маневренность на парковке и устойчивость на прямой? Пожалуйста! Гораздо интереснее то, что система умеет компенсировать инертность управления, связанную с гибкостью шин (та самая проблема, ради решения которой спортсмены ставят низкопрофильные шины и мирятся со снижением комфорта). Когда водитель поворачивает руль, колеса поворачиваются не пропорционально его движению, а немного быстрее, чтобы шины сработали резче.

Камера и акселерометры определяют поперечный уклон, боковой ветер, колеи и даже мелкие неровности дорожного полотна, и рулевой механизм справляется со всеми невзгодами, не утомляя водителя лишней информацией. Автомобиль остро рулится, прекрасно держит дорогу — чего еще можно пожелать?

И все же на тот случай, если они упустили что-то едва уловимое из мира тонких материй, инженеры Infiniti доверили работу по доводке ходовой части четырехкратному чемпиону мира в «Формуле-1» Себастьяну Феттелю. Пусть лень — двигатель прогресса, но практика по‑прежнему остается критерием истины.

Источник: https://www.popmech.ru/vehicles/54584-doverte-rul-professionalam/

Как автомобиль поворачивает

В этой статье речь пойдет не о том, как устроено рулевое управление автомобиля, а о том, как автомобиль ведет себя на дороге во время поворота. О том, как в этот момент распределяются силы по колесам, и как весь этот процесс движения автомобиля на повороте, когда автомобиль поворачивает, влияет на безопасность его движения на дуге поворота.

Это необходимо знать в первую очередь для того, чтобы понять по каким причинам автомобиль может произвольно «уйти» с заданной траектории движения. Произвольно – это когда водитель этого не хотел, но так получилось, вопреки всем стараниям удержать автомобиль на дороге.

Что такое поворот автомобиля

Что такое поворот автомобиля (из области физических понятий). Поворот автомобиля – это изменение направления его движения отличного от прямолинейного. Что это означает?

Когда передние колеса находятся в положении «прямо», то автомобиль движется прямолинейно, т.е. по прямой. Если передние колеса повернуть на любой, самый незначительный угол, то автомобиль начнет поворачивать. Радиус поворота автомобиля зависит от величины угла поворота передних колес. Чем больше повернуты колеса, тем меньше радиус поворота.

Поскольку поворот колес осуществляется механизмом рулевого управления, то рассуждая о движении автомобиля в повороте, принято говорить не об углах поворота передних колес, а повороте рулевого колеса. Даже незначительный поворот руля «уведет» автомобиль с прямолинейной траектории.

Если повернуть руль, зафиксировать его в одном положении и приступить к движению, то автомобиль опишет окружность. Центр окружности, вдоль которой поворачивает автомобиль, всегда лежит на «продолжении» задней оси автомобиля, а радиус поворота автомобиля изменяется вращением рулевого колеса (углом поворота передних колес).

Итак, ответ на вопрос, что такое поворот автомобиля – это изменение направления его движения, осуществляемое путем вращения рулевого колеса на некоторый угол в определенную сторону (влево или вправо) в процессе движения. Это не официальное определение, но оно вполне понятно для осмысления процесса движения автомобиля на повороте.

Силы, действующие на автомобиль в повороте

Машина остается управляемой, когда колеса имеют контакт с дорогой достаточный для того, чтобы колеса, цепляясь за дорогу, катились, а не скользили. С увеличением скорости этот контакт несколько ослабевает, и в зависимости от качества (состояния) дорожного покрытия может исчезнуть совсем. Это свойство заметно проявляется на скользкой поверхности дороги (песок, мокрая глина, дождь, слякоть, снег, гололед).

Автомобиль опирается на дорогу четырьмя колесами (для упрощения понимания действия сил рассмотрим легковой автомобиль). Сложная система подвески помогает преодолевать неровности дороги и обеспечивает водителю и пассажирам определенный комфорт, но важно понять, что сцепление с дорожным покрытием автомобилю обеспечивают только четыре пятна контакта его колес.

В состоянии покоя, когда автомобиль стоит на месте, вес автомобиля равномерно распределен по всем его колесам. Можно сказать, что вес равномерно «давит» на все четыре колеса автомобиля.

В момент начала движения (старта) и набора скорости (разгона) вес автомобиля перемещается назад. В момент замедления автомобиля (торможения, в т.ч. используя двигатель, или сброс газа) и его остановки, вес перемещается вперед. Этот механизм загрузки-разгрузки по осям описан в статье Осторожно скользкая дорога.

Когда автомобиль наберет скорость и движется прямолинейно на постоянной тяге (число оборотов двигателя остается неизменным), вес автомобиля почти равномерно распределяется по всем колесам. И если полотно дороги более-менее ровное и сцепление колес с дорожным полотном хорошее, тогда автомобиль на дороге устойчив и управляем – он легко слушается руля.

Но реальность такова, что дорога не всегда прямолинейна и не без изъянов. Приходится все время корректировать линию движение поворотом руля, как на прямой дороге, так и на ее изгибах.

Поворачивать приходится и на перекрестках, и на дорожных развязках, которые могут оказаться достаточно крутыми, и на естественных изгибах дороги. Вращение руля приходится использовать везде и в разных условиях: хотя бы для того чтобы выехать из двора (прилегающей территории), повернуть на дорогу, объехать яму и пр.

Что происходит с автомобилем, когда он поворачивает? Поскольку любой автомобиль имеет вес и обладает инерцией, то когда автомобиль приступает к повороту, его вес как бы продолжает двигаться по прямой, т.е. центр массы автомобиля стремится за пределы окружности поворота с силой, которую дает ему ускорение (чтоб было понятнее — скорость). Вектор силы направлен перпендикулярно радиусу поворота.

Это стремление «вырваться» за пределы дуги поворота тем сильнее, чем меньше радиус поворота (чем больше выкручен руль) и чем выше скорость автомобиля в повороте. Именно по этой причине скорость необходимо снизить еще до входа в поворот, а непосредственно дугу поворота необходимо пройти на постоянной (неизменной) скорости (на ровной «тяге»).

Последствия перемещения веса в процессе поворота автомобиля неминуемо сказываются на качестве сцепления колес с дорожным покрытием. Во время движения автомобиля в повороте происходит перераспределение его веса на каждом! из его четырех колес. Что это значит?

Это значит, что при повороте автомобиля сцепление с дорогой у всех колес неравномерное. Самым нагруженным колесом становится «внешнее» переднее колесо относительно дуги поворота. На правом повороте этим колесом становится переднее левое, а на левом повороте – переднее правое.

Соответственно, у этих колес на повороте будет самое сильное сцепление с дорожным полотном. У остальных колес сцепление с дорогой на поворотах в разной степени ослабевает. Этот процесс изменения качества сцепления происходит непрерывно с каждым поворотом рулевого колеса!

Автомобиль остается управляемым и слушается поворота руля только благодаря хорошему сцеплению колес с дорожным покрытием. Хорошее сцепление – это когда колеса автомобиля катятся и цепляются за дорогу, а не скользят. Причем, не важно, автомобиль движется в повороте или он едет по прямой дороге, и неважно, действие происходит летом на сухой дороге или зимой, во время гололеда.

Решающий фактор – скорость. Если автомобиль начинает терять сцепление с дорогой, значит его скорость в данных дорожных условиях высокая. Следовательно, нужно снизить скорость и не доводить ситуацию до критических обстоятельств.

Разница между особенностями движения на летней и зимней дороге состоит лишь в том, что на зимней скользкой дороге автомобиль потеряет сцепление с дорогой (заскользит) на значительно меньшей скорости, чем на летней сухой дороге при прочих равных условиях движения!

На одном и том же полотне дороги во время движения автомобиля на повороте его колеса заскользят быстрее, чем на прямолинейном движении. Чем выше скорость на дуге поворота, тем выше вероятность срыва колес в скольжение (и как следствие, это снос или занос). Это правило необходимо учитывать во время движения на скользкой дороге.

Перераспределение веса по колесам автомобиля происходит при каждом повороте руля, в том числе и при корректировке движения на прямой дороге. Поэтому руль всегда необходимо поворачивать плавно. Быстро, но плавно, не делая резких движений.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что означает A T на шине

В таких ситуациях хорошую помощь оказывают электронные системы стабилизации, но не стоит полностью полагаться только на автомобильную электронику.

Электронные помощники, коими оснащаются современные машины, безусловно, очень сильно облегчают вождение. Они способны исправить многие ошибки водителя в технике управления автомобилем, и способствуют выходу из критических ситуаций, но лучше эти ситуации не допускать. Есть пределы, за которыми электроника бессильна.

Главный за рулем – это водитель, а электронный помощник – это всего лишь умный помощник в умелых руках.

В дополнение изложенному материалу предлагаю ознакомиться с содержанием следующих статей:

Вождение автомобиля зимой. Физика движения автомобиля;

Часть 7. Выполнение поворота из серии Управление автомобилем;

Осторожно скользкая дорога.

Будьте внимательны.

Источник: https://avtonauka.ru/electronika/kak-avtomobil-povorachivaet.html

Рулевое управление. Что поворачивает колёса

Сейчас, говоря «Рулевое управление», большинство подразумевает усилитель. Гидравлический или электрический, – значения не имеет. С него и начнём.

Минутка истории

Из далёких времён усилители рулевого управления использовались на всех возможных видах транспорта. У той же самой телеги поворотная ось тянулась лошадью.

В начале эры автомобилей все познали тяжесть поворотной оси на своих руках, и началась инженерная гонка.

Паровые автомобили, или омнибусы, которые первыми начали возить пассажиров, продемонстрировали водителям, как тяжело может быть поворачивать колёса. Классические методы поворота колёс пришли в подобные транспортные средства из кораблестроения, но доступны они были только для больших автомобилей. Я имею в виду редукторы и румпеля. Но в 1823 году Роберт Гюрней решил создать первый усилитель управления.

Человек поворачивал управляющие колёса маленькой телеги, которая уже дальше соединялась с основной осью автобуса и поворачивала основную поворотную ось. Так началась эра усилителей.

Едем быстрее

Конечно, долгое время автомобили управлялись румпелями, по образу и подобию паровозов, ведь усилия на управляемых колесах и масса автомобиля были существенно меньше, чем паровоз, и нагрузка на агрегаты была очень маленькой.

1894 год стал прорывным для рулевого управления, ведь именно тогда автомобиль Panhard 4hp получил круглое рулевое колесо. Соответственно, машина получила редуктор, который позволял достаточно комфорно управлять автомобилем, правда, крутить его приходилось быстро и много. Конечно, водители тех времён не переживали по этому поводу, ведь автомобиль был предназначен для профессионалов своего дела.

Патент на это круглое рулевое колесо оформил Альфред Вашерон, и в дальшейшем, с 1898 года все автомобили начали приобщаться к круглому рулю, который так привычен нам в современных машинах.

Развитие не прекращается

Если вы думаете, что на этом прогресс остановился, вы глубоко ошибаетесь. Г.В.Фиттс, в 1876 году решил получить патент на свою систему. Сложный механизм дифференциального механического усилителя с приводом через сцепление от мотора. В серию оно не пошло, но после этого разработали гидравлический и вакуумный усилители. Процесс пошёл.

От бумаги к заводу

Удивительно, но первый автомобиль с усилителем рулевого управления – грузовик. Columbia, который сошёл с конвейера в 1903 году, обладал электрическим усилителем. Поэтому знайте, что самый первый усилитель — именно электрический.

Конечно, некоторые грузовики тех времён (1904-1927 годов) получали вакуумные и пневматические усилители. Точность их была низкой, но грузовики ездили медленно и проблем это не доставляло. Такие усилители были популярны по причине простоты управления системой вакуума.

В патентах тех лет расписывалось устройство распределительного клапана, который регулировал подачу жидкости или газа, если рулевое колесо отклонялось. Разрежение брали напрямую из выпускного коллектора.

Пневматические усилители были на автомобилях, в которых привод тормозов тоже был пневматическим.

ГУР. Гидравлический усилитель руля

Конечно, гидравлические системы впервые применились в судостроении, а Первая Мировая война настойчиво требовала применения таких усилителей в тягачах, грузовиках и, конечно, броневичках. Пионерами гидроусилителей в современном понимании стали Джордж Джессоп и Фрэнсис Дэвис.

Упрощая систему гидравлики, инженеры приняли решение отказаться от систем, которые аккумулируют давление жидкости, а вместо этого применили привод с постоянным насосом. По результатам этой инновации, снизилось давление в системе и уменьшилось число компонентов системы.

С тех пор серийное производство данного типа системы было возможно.

Первой машиной, которая получила такую систему, стал личный автомобиль Фрэнсиса Дэвиса — Pierce-Arrow Roadster, это случилось в 1925 году. Инженер на личном примере показал, что теперь автомобиль стал легче в управлении. Приятным дополнением стало то, что гидравлика смягчала вибрации от колёс, которые передавались в руль, и это отличало гидравлику от вакуума и пневматики.

Уменьшение массы подобных систем заинтересовало Cadillac, ведь шестнадцатицилиндровые моторы были тяжелы, и от возможности уменьшить массу решили не отказываться. К сожалению, эта инновация совпала с финансовым кризисом 30-х годов, и ГУР стал опцией для таких автомобилей.

К 1939 году были разработаны системы гидроусиления десяти типов, и две из них проданы корпорации GM для экспериментальной установки на автомобилях Buick. В 1940 году они были вновь востребованы на бронеавтомобилях Chevrolet, и в результате, к концу войны более 10 тысяч машин были оснащены ими, а конструкция была действительно отлажена для массового производства.

Дальнейшие разработки в Америке, и рыночная конкуренция позволили стать гидроусилителю практически массовым агрегатом, а к 1956 году каждый четвёртый новый автомобиль в США оснащался гидроусилителем.

Про технику

Такая конструкция гидравлического усилителя руля стала практически эталонной, и просто слегка дорабатывается.

Поток масла в данной конструкции постоянно поступает из насоса для поддержания давления в системе, а не как раньше в случае необходимости.

Чем больше закручивание торсиона, тем больше отверстий золотника открывается, и тем больше насос помогает вращать руль. Основные усилия в совершенствовании этой простой схемы были направлены на уменьшение потерь в системе привода, составляющих не менее 90 ватт даже на самых современных системах, обеспечение более комфортного регулирования усилия на руле, увеличение степени помощи при маневрировании на малой скорости и «утяжеление» руля на трассе.

Рулевое управление продолжало развиваться и дальше, совершенствовалось, возвращалось к электрике, но это уже совсем другая история. Stay Tuned.

Источник: https://somanyhorses.ru/rulevoe-upravlenie-chto-povorachivaet-kolesa/

Правильное движение при поворотах

В прошлых статьях нашего цикла мы рассмотрели множество вопросов, связанных с движением автомобиля в поворотах – это и силы, действующие на колеса, и методы руления, и необходимость плавности движения. Теперь суммируем все эти знания и рассмотрим подробно действия водителя при прохождении поворотов.

Основные методы руления

Мы подробно рассматривали технику движений рук и определили два основных способа руления – простой и скоростной. В реальной жизни простой способ вам требуется в 90% случаев, т.к. в движении всегда, за исключением случаев заноса на скользкой дороге, требуется поворачивать руль медленно и на небольшие углы.

Крайне важно умело действовать рулевым колесом при прохождении поворотов, т.к. это львиная доля успеха. Технику простого способа руления мы знаем, однако не менее важно ее своевременное применение. Поворот руля простым способом подразумевает то, что руки водителя никогда не отрываются от обода рулевого колеса, последовательно проскальзывая по нему.

Как бы водитель ни старался, если в самом повороте он доворачивает рулевое колесо одной рукой (при одновременном проскальзывании другой руки), движения получаются ступенчатыми.

Кроме того, одна рука из-за увеличенной нагрузки способна значительно меньше ощущать реакцию на руле (т.е. то, что происходит с передними колесами), чем две руки.

Поэтому, желательно действовать таким образом, чтобы в середине поворота не было необходимости доворачивать руль, а можно было просто удерживать его двумя руками.

Для этого следует заранее, при подъезде к повороту, подхватить руль таким образом, чтобы осуществлять весь маневр двумя руками. Такой метод называется предварительным захватом.

Последовательность действий водителя на примере поворота направо

  1. Двигаясь по прямой, вы удерживаете руль двумя руками, которые располагаются симметрично.
  2. Подъезжая к повороту, вы заранее подхватываете руль для удобного выполнения маневра. В данном случае можно правую руку поднять повыше на ободе рулевого колеса, а левую – расположить пониже.

    В результате, вы подготовились еще до поворота и поворачиваете руль двумя руками, при этом в повороте ваши руки находятся в самых удобных позициях – на противоположных сторонах руля, каждая на своем секторе.

  3. Соответственно, на пике поворота, когда усилия на руле максимальные, водителю легко удерживать рулевое колесо двумя руками, он тонко чувствует реакцию от колес и может точно дозировать усилия.
  4. Начало возврата руля также происходит двумя руками.

Таким образом, фазу, когда руки проскальзывают по рулевому колесу можно считать подготовительной, а когда требуется выдерживать самое большое усилие, работают две руки одновременно. Если поворот очень крутой и требуется значительный поворот руля, можно сделать это за 2-3 предварительных захвата.

Грамотное руление в поворотах

Существует также второй важнейший аргумент в пользу предложенной тактики руления в поворотах. Вы уже знаете о том, что по мере увеличения угла поворота руля, увеличиваются боковые силы, действующие на автомобиль. Очень важно выработать такой способ проезда поворотов, при котором водитель поворачивает рулевое колесо на максимально необходимый угол в самом начале.

При этом, с самого начала водитель вызывает максимальные боковые усилия и, если вдруг он понимает то, что переборщил – автомобиль начинает скользить, не вписываясь в поворот, – это происходит в самом начале маневра, т.е. тогда, когда имеется еще достаточно места и времени для исправления ситуации.

В результате у водителя имеются возможности для контраварийных действий. Если же при проезде поворота водитель постепенно доворачивает руль все больше и больше, то он рискует перейти грань сцепления колес с дорогой в середине или на выходе из поворота – тогда автомобиль немедленно оказывается на встречной полосе или обочине и времени на исправление ситуации уже нет.

Таким образом, важно, чтобы при подъезде к повороту, вы с самого начала повернули руль на необходимый угол, направив автомобиль по желаемой дуге, и в середине поворота удерживали руль неподвижно с последующим плавным возвратом на выходе. Вы с самого начала вызываете максимальные боковые усилия, убеждаетесь, что все в порядке и автомобиль хорошо «держит» дорогу, и проезжаете поворот надежно и быстро по дуге одного радиуса. Метод предварительных захватов позволит вам:

  • подхватить руль поудобнее, поворачивая его двумя руками;
  • тонко ощутить надежность сцепления колес с дорогой;
  • легко удерживать его в середине поворота, когда нагрузки максимальны;
  • плавно вернуть руль на выходе из поворота.

Одна из наиболее распространенных ошибок

Многие водители любят выпускать рулевое колесо на выходе из поворота для его самопроизвольного возвращения. Это крайне опасно. Конструкция рулевого управления такова, что руль стремится вернуться назад. Но это сделано не для облегчения работы водителя, а для того, чтобы он ощущал обратную связь от колес.

Руль самопроизвольно никогда не возвращается на такой угол и с такой скоростью, которые нужны водителю, его самопроизвольное движение всегда вносит нестабильность в поведение автомобиля. Поэтому, сопротивляется рулевое колесо или помогает, водитель постоянно поддерживает руки в тонусе, сдерживает руль и вращает его самостоятельно с той скоростью, которая необходима ему в данной ситуации.

Жесткие боковые ускорения, которые возникают при резком самопроизвольном возврате руля, легко могут привести к заносу на скользкой дороге или на высокой скорости. И вообще, водителю следует привыкнуть к мысли о том, что без него в автомобиле ничего не происходит, ничего не двигается.

Важнейшие навыки грамотного водителя

Что еще необходимо для надежного и оптимального прохождения поворотов, так это взгляд вперед. Взгляд вперед на свой будущий путь. Требование с самого начала поставить автомобиль на необходимую дугу в повороте может быть выполнено только в том случае, если поворот заранее оценен водителем.

Кто-то начинает действовать рулем только тогда, когда дорожное полотно пошло в сторону (это может быть уже поздно) или возврат руля осуществляется тогда, когда перед автомобилем показалась прямая (резкий возврат).

При подъезде к повороту, следует смотреть не на его начало, и даже не на середину, а на его окончание.

Только тогда водитель видит всю ситуацию в целом, он видит свой будущий путь, понимает к чему нужно готовиться, видит цель и может действовать спокойно, заранее и плавно. Если вы смотрите на середину поворота, то ваш путь до нее будет плавным и надежным.

Но затем откроется вторая половина и вы можете столкнуться с необходимостью резкого изменения направления на выходе, а это, как уже говорилось, чревато неприятностями.

Поэтому, смотрите с самого начала на выход из поворота – тогда вы сможете пройти поворот одним оптимальным движением. Вы сможете заранее оценить поворот, его крутизну, выбрать оптимальную траекторию, понять, насколько требуется подхватить руль для необходимого поворота.

О выборе траектории в повороте мы поговорим в следующей статье, а пока приучайтесь просматривать повороты заранее и проезжать их не методом «попадания капотом в дорогу», а по некой кривой, которую вы заранее для себя определили. Выход из поворота является таким же полноценным поворотом, только в другую сторону – к нему также следует готовиться и начинать действия заранее.

Из вышесказанного следует то, что, если поворот «закрытый», т.е. нет возможности просмотреть его до конца заранее, начинайте движение по нему с заведомо малой скоростью. Таким образом, вы сохраняете возможность вносить изменения в случае появления такой необходимости. Быстро и уверенно можно пройти поворот только в случае его полной открытости для вас.

Заключение

Итак, соберем всю известную информацию и подытожим действия водителя при проезде поворота. При подъезде к повороту водитель:

  • просматривает его заранее;
  • снижает скорость до необходимого уровня и включает необходимую передачу;
  • подхватывает руль поудобнее (заметьте, все это происходит на прямой до поворота);
  •  поворачивает рулевое колесо на необходимый угол, направляя автомобиль по желаемой траектории;
  • проезжает поворот по дуге постоянного радиуса с ровной скоростью.

На выходе из поворота по мере возврата руля, а соответственно и уменьшения боковых сил, водитель может добавлять газ, плавно разгоняясь. Именно в таком стиле вы сможете проезжать повороты быстро и, главное, – надежно и безопасно.

Источник: https://pvm-school.ru/articles/pravilnoe-dvizhenie-pri-povorotah/

5 ошибок при регулировке руля, которые совершают почти все водители

Мало соблюдать ПДД, время от времени поглядывать в зеркала и чутко следить за состоянием своего железного коня: на безопасность дорожного движения, помимо прочего, влияет и посадка водителя — не только настройки кресла, но и положение рулевого колеса. Как правильно отрегулировать «баранку», чтобы было и практично, и удобно, напомнит портал «АвтоВзгляд».

Немногие водители уделяют должное внимание регулировке рулевого колеса. Настроят «баранку» кое-как — лишь бы в руке более-менее удобно лежала — да начинают движение. А ведь некорректное положение штурвала может сыграть с безответственным автомобилистом очень злую шутку Самые распространенные ошибки шоферов — в материале портала «АвтоВзгляд».

ВПЕРЕД ПАРОВОЗА

Последите за тем, как водитель, впервые оказавшийся за рулем того или иного автомобиля, «подгоняет» под себя настройки. Здравая последовательность действий практически ни у кого не наблюдается — вроде, шофер настраивает кресло, тут он уже «вертит» зеркала, хватается за «баранку», потом снова кресло Начинать всегда нужно с сиденья — садимся удобно, ориентируемся по педалям. И только после этого преступаем к регулировке штурвала.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какая разболтовка колес на Форд Фокус 2

Многие предпочитают размещать рулевое колесо чуть ли не на своих коленках — и особенно этим грешат начинающие водители, цепляющиеся от страха за «баранку» мертвой хваткой. Так делать не нужно по двум причинам: во-первых, в таком положении штурвал перекрывает верхнюю часть приборной панели (можете не увидеть что-то важное), а во-вторых — «бублик» трется о ляжки, не только доставляя шоферу дискомфорт, но и мешая поворачивать.

ТРИ МЕТРА НАД УРОВНЕМ НЕБА

Некоторые водители бросаются в другую крайность — «задирают» рулевое колесо слишком высоко, что тоже неправильно. Помните: едва ли не в каждом автомобиле есть подушка безопасности, «зашитая» как раз таки в корпусе ступицы руля. Если «баранка» находится чересчур высоко, то в момент ДТП «эирбег» выстреливает водителю в лицо или в область шеи, а не в грудную клетку, как положено.

По той же причине не следует пододвигать рулевое колесо слишком близко — риски получить «на ровном месте» травму вследствие сработавшей при столкновении подушки безопасности довольно высоки. Кроме того, из-за отсутствия пространства могут возникнуть трудности при активном маневрировании. Скажем, если понадобиться резко уйти в сторону, то сделать это не получится: придется часто перехватывать «баранку», теряя драгоценные секунды.

МЕЖДУ НАМИ ПРОПАСТЬ

Встречаются водители, привыкшие располагаться от рулевого колеса, напротив, слишком далеко. Им не грозит травмирование подушкой безопасности, да и работать «баранкой» они могут весьма свободно. Здесь проблема в другом: затекают руки. Чтобы было комфортно даже в дальних путешествиях они должны быть согнуты в локте (по углом примерно в 120 градусов), а в условиях огромных расстояний добиться этого, как понимаете, невозможно.

Наконец, напомним два лайфхака, которые помогут подстроить рулевое правильно и быстро. Первый — вытяните руку и при чуть согнутом локте и прижатой к креслу спине положите запястье на обод руля на отметке «12 часов». Второй — перекрестите руки и возьмитесь за «баранку» в местах 2 и 10 часов — запястья должны быть на уровне плеч, а руки — полностью выпрямлены. Все получилось? Можно трогаться!

Источник: https://www.avtovzglyad.ru/sovety/ekspluataciya/2019-04-02-5-oshibok-pri-regulirovke-rulja-kotorye-sovershajut-pochti-vse-voditeli/

Принцип работы системы гур

Гидравлический усилитель руля (ГУР) не только обеспечивает комфорт, но и повышает безопасность движения. Он помогает водителю сохранить контроль над автомобилем даже в случае разрыва передней шины. Надежность этого дорогостоящего устройства зависит от своевременного обслуживания.

К появлению усилителей привела необходимость снизить усилие, прилагаемое водителем к рулевому колесу, что особенно важно для грузовых автомобилей. Даже при сложном устройстве и, как следствие, высокой стоимости гидроусилители получили большое распространение благодаря тому, что помимо основной функции (усиления) они:позволяют уменьшить передаточное отношение рулевого механизма.

Это снижает количество оборотов руля между его крайними положениями и, соответственно, увеличивает маневренность;смягчают удары, передаваемые на руль от неровностей дороги, снижая утомляемость водителя и помогая удержать руль при разрыве передней шины;сохраняют возможность управления автомобилем при выходе усилителя из строя;

обеспечивают «чувство дороги» и кинематическое следящее действие (см. ниже).

Усилитель руля (рис.1) представляет из себя гидравлическую систему, состоящую из следующих элементов.

Насос обеспечивает давление и циркуляцию рабочей жидкости в системе. Наибольшее распространение получили пластинчатые насосы (рис. 2) благодаря их высокому к. п. д. и низкой чувствительности к износу рабочих поверхностей. Насос крепится на двигателе, а его привод осуществляется ременной передачей от коленчатого вала.

Распределитель направляет (распределяет) поток жидкости в необходимую полость гидроцилиндра или обратно в бачок. Если его золотник (подвижный элемент) перемещается при этом поступательно — распределитель называют осевым, если вращается — роторным. Он может находиться на элементах рулевого привода или на одном валу с рулевым механизмом. Распределитель — это прецизионный (высокоточный) узел, очень чувствительный к загрязнению масла.

Гидроцилиндр преобразует давление жидкости в перемещение поршня и штока, который через систему рычагов поворачивает колеса. Может быть встроен в рулевой механизм или располагаться между кузовом и элементами рулевого привода.

Рабочая жидкость (специальное масло) передает усилие от насоса к гидроцилиндру и смазывает все пары трения. Резервуаром для жидкости служит бачок. В нем расположен фильтрующий элемент, а в пробке — щуп для определения уровня.

Соединительные шланги обеспечивают циркуляцию жидкости по системе усилителя. Шланги высокого давления соединяют насос, распределитель и гидроцилиндр, а по шлангам низкого давления жидкость поступает в насос из бачка и возвращается в него из распределителя.

В современных автомобилях электронный блок (на рисунке не показан) корректирует работу гидроусилителя в зависимости от скорости движения. Это дополнительно повышает безопасность на высокой скорости, так как водителю сложнее резко (непроизвольно) повернуть руль и, соответственно, отклонить автомобиль от траектории.

Работа гидроусилителя с осевым распределителем (без электронного блока) схематично представлена на рис. 2.

При неподвижном рулевом колесе (рис. 2, а) золотник удерживается в среднем (нейтральном) положении центрирующими пружинами. Полости распределителя соединены между собой так, что жидкость свободно перетекает из нагнетательной магистрали в сливную. Насос усилителя работает только на прокачку жидкости по системе, а не на поворот колес.

При повороте руля (рис. 2, б) золотник перемещается и перекрывает сливную магистраль. Масло под давлением поступает в одну из рабочих полостей цилиндра. Под действием жидкости поршень со штоком поворачивает колеса. Они, в свою очередь, перемещают корпус распределителя в сторону движения золотника.

Как только рулевое колесо перестает вращаться, золотник останавливается и корпус его «догоняет». Восстанавливается нейтральное положение распределителя, при котором опять открывается сливная магистраль и прекращается поворот колес.

Так реализуется кинематическое следящее действие усилителя — обеспечение поворота колес на угол, задаваемый водителем при вращении руля.

«Чувство дороги» — это обратная связь от управляемых колес через усилитель к рулю. Дает информацию об условиях, в которых происходит поворот колес. Для этого, как и на автомобиле без усилителя, на скользкой дороге руль должен поворачиваться легче, чем на сухом асфальте.

«Чувство дороги» (силовое следящее действие)помогает водителю правильно работать рулем в любых условиях. Для его осуществления в различных конструкциях распределителей предусмотрены плунжеры, камеры или реактивные шайбы (рис. 2, б). Чем больше сопротивление повороту колес, тем выше давление в цилиндре и распределителе.

При этом одна из реактивных шайб с большим усилием стремится вернуть золотник обратно в нейтральное положение. В результате руль становится «тяжелее».

При наезде на препятствие (например, камень) оно воздействует на управляемые колеса, стремясь их повернуть, что особенно опасно на высоких скоростях. Колеса, начав вынужденный поворот, перемещают корпус распределителя относительно золотника, перекрывая сливную магистраль. Масло под давлением поступает в полость цилиндра.

Поршень передает усилие на колеса в обратном направлении, не позволяя им поворачиваться дальше. Так как ход золотника небольшой (около 1 мм), автомобиль практически не изменит направление движения. Гидроусилитель не только облегчает водителю поворот колес, но и оберегает пальцы его рук от ударов спицами руля при наездах на препятствия.

Небольшой толчок на руле все же будет ощущаться из-за реактивных шайб, давление над которыми возрастет.

 случае прекращения работы насоса (например, при обрыве ремня привода) возможность управления автомобилем сохраняется. Усилие от рулевого механизма в этом случае будет передаваться самим золотником на корпус распределителя и далее на колеса. Жидкость, перетекая через перепускной клапан (на схеме не показан) из одной полости гидроцилиндра в другую, практически не будет препятствовать повороту колес. Но так как гидроусилитель не работает, руль становится «тяжелее».

Принцип работы гидроусилителя с вращающимся (роторным) золотником аналогичен вышеописанному.

Рекомендации

Для того чтобы гидроусилитель не вышел из строя раньше времени, необходимо следить за его работоспособностью — если она в норме, усилие на руле будет значительно меньше, чем при выключенном двигателе, а также соблюдать требования инструкции по эксплуатации автомобиля и проводить следующие операции:

  • проверять уровень масла в бачке;
  • следить за герметичностью системы и как можно быстрее устранять различные утечки;
  • проверять и при необходимости регулировать натяжение ремня привода;
  • заменять фильтрующий элемент и масло один раз в 1-2 года. Необходимо также производить их замену, если изменился цвет масла.

Во избежание выхода их строя деталей гидроусилителя недопустимо:

  • удерживать рулевое колесо в крайнем положении более 5 с — это может вызвать перегрев масла;
  • длительно эксплуатировать автомобиль с неработающим насосом — это приводит к быстрому износу деталей рулевого механизма и распределителя, так как они не рассчитаны на такой режим.
  • При появлении первых признаков неисправности необходимо установить причину и по возможности как можно быстрее ее устранить.

Узлы рулевого гидроусилителя требуют для ремонта квалифицированного персонала и высокоточного оборудования, поэтому он возможен только в специализированных мастерских. Целесообразность ремонта или замены узла определяется его ценой.

В большинстве случаев для отечественных автомобилей выгодней приобретение нового узла, для иномарок — ремонт может обойтись дешевле.

www.zr.ru

Источник: http://www.gidromaster.ru/baza-znanij/20006/princip-raboty-sistemy-gur

Как часто необходимо проверять системы рулевого управления и подвески?

Системы рулевого управления и подвески важны и для безопасности, и для комфорта движения: они обеспечивают плавность движения по неровностям дорожного покрытия. Как правило, эти две системы упоминаются вместе, поскольку они напрямую связаны друг с другом. Каковы же функции каждой из систем? Когда необходимо проверять эти важнейшие системы? И как определить, есть ли в системе какие-либо неисправности?

Как функционирует подвеска?

В целом подвеска соединяет колеса с автомобилем. Поэтому она выполняет две основные функции:

  1. обеспечивает комфорт при движении для водителя и пассажиров, сглаживая неровности и другие несовершенства дорожного покрытия и
  2. максимально удерживает колеса в контакте с дорожным покрытием для обеспечения сцепления.

Без подвески колесо автомобиля наезжало бы на кочку и смещалось вверх и вниз перпендикулярно поверхности дороги. Энергия такого вертикального смещения передавалась бы на раму автомобиля, и колеса отрывались бы от земли, а затем вступала бы в действие сила тяжести, и автомобиль резко опускался бы вниз. Систему подвески необходимо точно настраивать посредством сочетания пружин и амортизаторов с целью уменьшения подобных явлений для комфортного и плавного перемещения.

Как функционирует рулевое управление?

В целом система рулевого управления дает водителю возможность управлять колесами. Рулевое колесо через рулевую колонку и различные сочленения с поворотными шарнирами соединяется с подвеской. При этом колеса могут смещаться вверх и вниз в соответствии с дорожным покрытием, а угол поворота при этом не изменяется.

Такая система также обеспечивает требуемый поворот колес. Например, внутреннее переднее колесо (с траекторией движения по более крутой дуге, чем внешнее колесо) поворачивается с более острым углом. Как и подвеску, систему рулевого управления тоже необходимо точно регулировать.

Любой люфт в соединениях может представлять опасность.

Когда следует проверять системы рулевого управления и подвески?

Рекомендуется регулярно проверять системы рулевого управления и подвески. Как правило, проще, дешевле и безопаснее обнаружить и устранить проблему до того, как она разрастется и потянет за собой другие неисправности.

Есть три момента, когда следует проверять системы рулевого управления и подвески.

Первый:

  • Каждые 80 000 км.
  • В рамках ежегодного обслуживания или в любое время при стандартном обслуживании автомобиля, когда есть доступ к системам рулевого управления и подвески.
  • После замены шин/колес.
  • После обслуживания тормозной системы.
  • После замены масла и фильтров.

Второй: если вы попали в ДТП, при котором были повреждены передние колеса или подвеска. Системы рулевого управления и подвески следует полностью обследовать на предмет неисправностей. Кроме того, эти системы необходимо проверить, если вы заметили какие-либо изменения в подвеске или системе рулевого управления после ДТП.

И, наконец, если вы заметили признаки, указанные в следующем разделе.

Признаки неисправности системы рулевого управления и подвески

В дополнение ко всем указанным выше аспектам рекомендуем вам (или вашему механику) визуально осмотреть системы рулевого управления и подвески, если вы заметили следующие признаки:

  • Передняя часть автомобиля -клюет или раскачивается из стороны в сторону, когда вы двигаетесь в разных направлениях.
  • Удары по днищу — если у автомобиля недостаточно срабатывает подвеска и не поглощает неровности, и колеса ударяют по днищу автомобиля при сжатии подвески.
  • СПодскакивания на кочках — если автомобиль несколько раз подскакивает после наезда на неровность.
  • Тряска при движении — если вы ощущаете каждую неровность на дороге.
  • Паразитное подруливание — случается, когда автомобиль наезжает на неровность, и колеса поворачиваются вправо и влево, хотя водитель не поворачивает рулевое колесо.
  • Избыточная/недостаточная поворачиваемость — когда задняя или передняя часть автомобиля теряет сцепление с дорогой в повороте. Еще хуже, если дорожное покрытие скользкое.
  • Тугое рулевое управление / усилитель рулевого управления, похоже, не работает — если поворачивать рулевое колесо становится тяжело.
  • Слишком легкое рулевое управление — противоположность тугому рулю, руль поворачивать слишком легко, он как будто нестабилен.
  • При движении автомобиль тянет в одну сторону / автомобиль рыскает по дороге — часто это замечают, когда проблема уже очень ярко выражена. При движении приходится удерживать руль на месте, чтобы автомобиль двигался в нужном направлении.
  • Руль подергивается — пока других проблем не заметно, но руль время от времени вздрагивает или подергивается.
  • Вибрация руля — со скорости 70 км/ч начинается вибрация руля и автомобиля.
  • Биение руля — при движении с постоянной скоростью начинается биение руля из стороны в сторону.
  • Шум при поворачивании — единственным заметным признаком является стук, удары или скрип в повороте.
  • Шум усилителя руля — единственным заметным признаком является гул рулевой системы при повороте руля до упора.
  • Один угол ниже — вы видите, что один угол автомобиля ниже других, когда автомобиль не нагружен и стоит на ровной поверхности.

Какие детали системы рулевого управления и подвески следует проверить?

Ежегодная (или раз в два года) проверка системы рулевого управления и подвески должна включать следующее:

  • Проверка амортизаторов на предмет протечек, трещин или других повреждений;
  • Уточнить у клиента, не наблюдаются ли клевки, подскакивания и раскачивания из стороны в сторону автомобиля в движении;
  • Поворачивание колес вручную для проверки, нет ли биения, дисбаланса или неравномерного износа шин;
  • Проверка, нет ли протечек в каких-либо компонентах системы рулевого управления;
  • Проверка правильности натяжения ремня насоса усилителя руля;
  • Раскачивание автомобиля для проверки правильности функционирования амортизаторов или стоек.

Кто должен проверять системы рулевого управления и подвески?

Для проверки систем рулевого управления и подвески требуются различные специальные инструменты и особые технические знания. Поскольку эти системы критически важны для вашей безопасности, их проверку и ремонт должны выполнять только сертифицированные специалисты (если у вас недостаточно знаний и инструментов).

Более подробно о причинах проблем в системах рулевого управления и подвески вы можете узнать в нашем диагностическом центре.

Перейти в диагностический центр

Источник: https://www.moogparts.ru/blog/inspect-steering-suspension.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Сам себе моторист
Как отключить автозапуск на сигнализации Starline a94

Закрыть