Устройство автомобилей





Рулевые колонки и валы



В общем случае передача вращения от рулевого колеса на рулевой механизм осуществляется валом, который размещается внутри специального кожуха, называемого колонкой.
На грузовых автомобилях (рис. 1) рулевая колонка 3, установленная внутри кабины водителя, крепится средней частью к внутренней панели и переднему щитку кабины.
На рулевой колонке может устанавливаться токосъемник звукового сигнала и переключатель указателя поворота. Вал 8 установлен в колонке 3 на подшипниках 7, а рулевое колесо 4 соединяется с валом шпонкой или шлицами и крепится при помощи гайки.
Нижний конец вала имеет канавку для крепления вилки карданной передачи.
В центре рулевого колеса расположено контактное устройство кнопки звукового сигнала.

рулевая колонка и рулевое колесо автомобиля

Рулевой вал и винт рулевого механизма не всегда сосны из-за компоновки автомобиля и необходимости правильной установки рулевого колеса. Кроме того, укол между валом и винтом может меняться, так как кабина, устанавливаемая на упругих опорах, имеет возможность небольшого перемещения относительно рамы. Поэтому вал соединяется с винтом через карданную передачу 2.
На некоторых автомобилях с размещением кабины над двигателем карданная передача между рулевой колонкой и рулевым механизмом позволяет поднимать кабину для обеспечения доступа к двигателю и его системам. Карданная передача рулевого механизма имеет два шарнира неравных угловых скоростей, которые по своей конструкции аналогичны применяемым в трансмиссии автомобиля.

В случае размещения кабины над двигателем рулевая колонка располагается почти вертикально и для передачи вращения под большим углом на винт в рулевом механизме применяется угловой редуктор 6 (рис. 1,в) с передаточным числом, равным единице. Вал 12 с ведущим зубчатым колесом 10 установлен в корпусе на шариковых подшипниках 13, закрепленных гайкой со стопорной шайбой. Ведомое зубчатое колесо 15 соединено с винтом шлицами, что обеспечивает возможность перемещения винта относительно зубчатого колеса в продольном направлении.

***



На легковых автомобилях (рис. 2,а) рулевая колонка включает в себя вал 1, размещенный в трубе, которая крепится к передней панели. Соединение рулевого вала с валом рулевого механизма осуществляется чаще всего через упругую муфту.
Вал вращается на подшипнике 3, на верхнем конце вала на шлицах устанавливается рулевое колесо. На современных автомобилях рулевая колонка может иметь несколько положений регулировки по вертикали и в продольном направлении для обеспечения удобства управления, что усложняет ее конструкцию.

Рулевые колонки могут становиться причиной серьезных травм водителя при авариях. Для уменьшения опасности воздействия рулевой колонки на водителя используют рулевое колесо, которое способно деформироваться при ударе, поглощая часть энергии удара.
Вал рулевого колеса при аварии должен изгибаться или расщепляться, не перемещаясь внутрь салона более, чем на 127 мм. Это осуществляется установкой травмобезопасных рулевых колонок, являющихся элементами пассивной безопасности автомобиля.

травмобезопасные рулевые колонки

На автомобиле ВАЗ-2121 вал складывается, так как имеет карданную передачу, а энергия удара при аварии поглощается кронштейном крепления рулевой колонки особой конструкции.

На автомобиле ГАЗ-3102 энергопоглощающим элементом является резиновая муфта, устанавливаемая между двумя частями рулевого вала.

Поглощать энергию удара при столкновении может и деформируемый рулевой вал 4, устанавливаемый на зарубежных автомобилях (рис. 2,б). Такой вал представляет собой перфорированную трубу, которая может значительно укорачиваться при силовом воздействии на нее в осевом направлении.

Рулевой вал может также состоять из двух частей и соединяться несколькими продольными пластинами, которые будут при ударе изгибаться, поглощая энергию.

***

Рулевой привод и его разновидности