Видоизменения рулевого управления: Сложная будущее «баранки»

Современные полноуправляемые автомобили оснащены «интеллектуальным» рулевым приводом: водителю оказывает помощь электронный блок Поворот всех колес оказывает помощь громадной машине и в стремительном повороте, и при развороте, и при парковке. Дороговато, но действенно!

Немудрено, что в поворотах у первых машин появлялись громадные неприятности. Рулевым управлением от кареты конструкторы самобеглых повозок удовлетвориться не могли. Возросшие скорости делали любой поворот рискованным мероприятием.

И все по причине того, что рулевое управление не было устроено так, дабы разрешать внутреннему колесу автомобиля бежать по меньшему радиусу! Нежелательные нагрузки на управляемые колеса вызывали их скольжение и утрату управляемости.

Во второй половине 80-ых годов девятнадцатого века Готтлиб Даймлер изобрел схему привода рулевого управления, при которой стойка управления имела возможность размешаться не обязательно строго над поворачиваемыми колесами, а независимо от них в любом эргономичном месте. Воистину революционным изобретением стала созданная в первой половине 90-ых годов девятнадцатого века Карлом Бенцем рулевая трапеция.

Успешное разрешение сложной для того времени технической неприятности побудило Бенца назвать собственный новый автомобиль «Виктория». Передние колеса сейчас стали делать одного размера с задними, а не меньшего диаметра, как раньше (дабы сгладить огрехи в управляемости).

Управляемые передние колеса в поворотах сейчас бежали по разновеликим радиусам. Чуть позднее было сформулировано правило Аккермана: чтобы при перемещении автомобиля на повороте колеса его имели качение без бокового скольжения, они должны катиться по окружностям, обрисованным из одного центра, что именуется центром поворота.

В нем пересекаются продолжения осей всех колес. Для соблюдения данного условия внутреннее по отношению к центру поворота управляемое колесо должно поворачиваться круче, чем наружное колесо. Для одновременного поворота колес на разные углы помогает рулевая трапеция.

Автомобилем с рулевым управлением, оснащенным трапецией, стало несложнее руководить, помимо этого, удалось минимизировать износ шин — но до идеала было еще далеко. Скорости машин всегда возрастали, и изобретатели были вынуждены трудиться над улучшением их управляемости.

Оказалось, что в повороте внутреннее колесо должно наклоняться довольно вертикальной оси вовнутрь, а наружное — наружу. Особенно прекрасно это стало видно у «мерсов» выпуска 70-х, в то время, когда инженеры из Штутгарта изобрели подвеску с невиданным углом наклона колес в повороте. Как раз с того времени управляемость «мерседесов» считается совершенной с позиций рулевого управления.

Наклон развёрнутого колеса именуют продольным наклоном шкворня в плоскости, параллельной продольной оси транспортного средства. Наклон измеряется в градусах и является углом между линией и вертикалью, проходящей через центры поворота колеса.

Эта линия проходит через шаровые опоры верхнего и нижнего рычагов подвески («классика»), через верхнюю и нижнюю точки крепления амортизаторной стойки (подвеска Макферсон) либо по оси шкворня («Волга» — весьма ветхая «классика»), но лишь в продольной плоскости автомобиля, другими словами при взоре на автомобиль сбоку. Данный угол именуют «кастор». Кастор возможно хорошим и отрицательным, он очень сильно воздействует на управляемость автомобиля.

При движении и маневрировании по прямой недостаточный кастор — виновник «тугого руля». Благодаря конструктивно заложенному «хорошему» кастору передние колеса самоцентрируются при выходе из крутого поворота.

При повороте же руля в сторону заноса автомобиль как бы «желает распрямиться», а не закрутиться около собственной оси. Это свойство оказывает помощь водителю бороться с заносом задней оси на скользкой дороге.

Современное рулевое управление должно отвечать целому комплексу требований. К примеру, за счет имеющейся жесткости рулевого управления автомобиль обязан реагировать на самые малые повороты руля.

Еще рулевое управление должно максимально демпфировать колебания, неизбежно передаваемые от колес автомобиля на руль при перемещении по неровным дорогам. И тут снова отличились мерседесовские инженеры.

Они снабдили рулевой вал резиновыми муфтами, гасящими толчки, а к рулевой трапеции приладили настоящий амортизатор! Вот откуда те незабываемые ощущения от управления «мерседесами». У них на руль не передается ни мельчайшей вибрации от колес.

Но демпфирование колебаний не должно приводить к утрата обратной связи в рулевом управлении.

Эта неприятность появилась в связи с применением усилителя рулевого управления. Для скорости вождения и повышения точности передаточное отношение рулевого механизма должно быть большим. Но таковой руль крутить не легко.

С уменьшением передаточного отношения требуемое упрочнение кроме этого значительно уменьшается, но возрастает количество оборотов руля, нужное для совершения маневра.

Сохранить высокое передаточное отношение для точности руления, но сделать руль легким помогло дополнительное устройство — рулевой усилитель (power steering либо power-assisted steering), облегчающий вращение руля. Он разрешает крутить руль практически одним пальцем!

Это вынудило конструкторов создать верные совокупности с нелинейной чёртом, делающие руль тяжелее с комплектом скорости. Электронный блок управления, связанный со спидометром, дает команду распределительному клапану, и давление в совокупности гидроусилителя руля понижается.

В случае если гидроусилитель электрический, в дело вступают особые соленоиды. Основное преимущество электрического усилителя — в экономии горючего на 2−5% если сравнивать с гидравлическим.

Такие совокупности оказывают помощь поворачивать руль на автомобиле на протяжении парковки, а при повышении скорости степень усиления понижается. Так, при перемещении с высокими скоростями обеспечивается управление автомобилем в поворотах в оптимальном режиме.

Рулевое управление автомобиля складывается из трех главных узлов. Это рулевая колонка, рулевой механизм, преобразующий вращательное перемещение в поступательное, и тяги, передающие упрочнение на поворотные устройства колес. В легковушках самый популярный рулевой механизм — шестерня/рейка, а винт/шарнир и гайка с рециркулирующими шариками чаще видятся на тяжелых автомобилях.

Эти типы рулевых механизмов отвечают современным требованиям: отсутствие люфта во всех элементах, низкое трение, возможность регулировок и высокая жёсткость.

Правила предписывают водителю контролировать рулевое управление перед каждым выездом. Но возможно, в современных автомобилях оно стало столь надежным, что надобность в данной архаичной операции отпала?

Автомобильные «бублики»

Ручку управления ветхих авто, так напоминавшую ручку механической кофемолки, в 1905 году заменил полноценный руль. Он был изобретен французским конструктором, владельцем и автогонщиком автомобильной фабрики Эмилем Левассором.

Рули тех лет имели в обязательном порядке четыре спицы и были весьма похожи. Лишь компания Рено настойчиво устанавливала на собственные авто пятиспицевые рули. Трехспицевые рули в первый раз показались в Америке лишь в конце двадцатых.

Послевоенные годы принесли элегантный двухсекционный руль с хромированным ободком включения звукового сигнала. Настоящей сенсацией стал односпицевый руль Ситроена в 1955 году. Станем ли мы свидетелями массового выпуска машин вовсе без рулей?

Вероятно.

Тем более, что уже имеется действующие модели, управляемые компьютерным джойстиком.

Полноуправляемые

Опыты с полноуправляемыми машинами велись еще в довоенные времена. Сначала конструкторы преследовали лишь одну цель — улучшить маневренность, вынудив задние колеса автомобиля поворачиваться в сторону, противоположную передним.

Но все выяснилось не так легко — с ростом скорости реакция таковой автомобили кроме того на маленькие повороты руля была пугающе резкой. Автомобиль получал избыточную поворачиваемость — через чур сильно входил в виражи, и задняя ось шла в занос.

Первые попытки совладать с данной проблемой стали причиной появлению механических полноуправляемых совокупностей, в которых угол и направление поворота задних колес зависели от угла поворота передних колес. При маленьких отклонениях руля, характерных для перемещения на громадной скорости, задние колеса «подруливали», мало поворачиваясь в ту же сторону, что и передние, и это повышало курсовую устойчивость.

Но стоило при парковке заложить «баранку» на большой угол, и задние колеса поворачивались в другую сторону, повышая маневренность. Первым серийным автомобилем с таковой совокупностью была Honda Prelude 4WS 1987 года.

Но механическая сообщение переднего и заднего рулевых механизмов, пускай кроме того и самая изощренная, не смогла обеспечить надежного управления во всех режимах. И на помощь пришла электроника, причем японская — первопроходцами стали компании Honda, Мазда и Mitsubishi.

На данный момент выпускается полноуправляемая Мазда модели Xedos 9 — солидный седан среднего класса. У автомобиля реечный рулевой механизм с гидроусилителем.

Из него выходит долгий (2,5-метровый) вал-шест, что крепится к заднему рулевому механизму с вмонтированным сбоку электродвигателем. Данные об угле поворота передних колес он приобретает конкретно по рулевому валу, но поворачивает задние колеса не сходу.

Сперва он обязан взять команды от электронного блока управления, что разбирает не только угол поворота руля, но и боковые перегрузки и скорость движения. В следствии при малых скоростях (до 47 км/ч) задние колёса и передние поворачиваются в различные стороны, а при высоких — в одну и ту же.

На данный момент конструкторы КамАЗа проектируют трактор, базирующийся на агрегатах и узлах машин КамАЗ. Главные изюминки модели — полный привод, полное управление и небольшая база всеми колесами, нужное для минимизации радиуса разворота трактора.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№27, январь 2005).

Назначение, размещение, работа рулевого и общее устройство управления

Записи по принципу Рандом:

• Mercedes-benz представил люксовый «беспилотник»
• Видео: в самого экстремального вмире автомобиля
• Самые прекрасные машины: hotchkiss
• 611-Сильный электрокар совершит…
• Солнцегонщики: тест-драйв
• Гугл анонсирует автомобиль без руля ипедалей

самые интересные для Вас статьи, подобранные по важим запросам:

• Неисправности рулевого управления автомобиля

  Неисправности рулевого управления автомобиля Исправность рулевого управления автомобиля — одно из необходимых условий безопасности вождения. Исходя из этого…

• Что произошло с рулевым колесом?

  Что произошло с рулевым колесом? Увидели? Любой новый автомобиль любой автомобильной марки, любой раз при обновлении модельного последовательности пробует внести в…

• Ремонт рулевых реек в киеве сейчас

  Ремонт рулевых реек в киеве сейчас Самым ответственным составляющим рулевого механизма в автомобиле есть рулевая рейка. Кузовной ремонт в Киеве – достаточно…

• Ремонт рулевых тяг грузовиков

  Ремонт рулевых тяг грузовиков Отечественные подразделения предлагают целый комплекс работ по диагностике и ремонту гидроусилителя руля (ГУР, ремонт…

• Ремонт рулевой рейки 21415

  Ремонт рулевой рейки 21415 24 августа 2005 На счёт ремонта рулевой рейки на 44 кузов дома если вы ни разу аналогичных работ не делали и у…

• Управление автомобилем с акпп…

  Управление автомобилем с АКПП: особенности эксплуатации автомобили с автоматом, режимы АКПП Все больше моделей современных машин оснащается…

• Ремонт рулевой рейки киа сид 2008 цена

  Ремонт рулевой рейки киа сид 2008 цена В видео управлении продемонстрировано, как собственными руками снять и отремонтировать либо поменять рулевую рейку на Kia Ceed….