.

Механізми керування автомобілем (науковий реферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 2580
Скачать документ

Науковий реферат

Механізми керування автомобілем

Зміст

РУЛЬОВЕ КЕРУВАННЯ

ГАЛЬМІВНА СИСТЕМА

1. РУЛЬОВЕ КЕРУВАННЯ

Рульове керування призначається для зміни напряму руху автомобіля
повертанням передніх керованих коліс і складається з рульового механізму
та рульового привода. На вантажних автомобілях великої
вантажопідйомності в рульовому керуванні застосовують підсилювач, який
полегшує керування автомобілем, зменшує поштовхи на рульове колесо й
підвищує безпеку руху.

Рульовий механізм перетворює обертання рульового колеса на поступальне
переміщення тяг привода, що повертає керовані колеса. При цьому зусилля,
що передається водієм від рульового колеса до коліс, які повертаються,
зростає в багато разів.

Рульовий привод разом із рульовим механізмом передає керуюче зусилля від
водія безпосередньо до коліс і забезпечує цим поворот керованих коліс на
заданий кут.

Щоб здійснився поворот без бічного ковзання коліс, усі вони повинні
котитися по дугах різної довжини, описаних із центра повороту 0 (рис.
1). При цьому передні керовані колеса мають повертатися на різні кути:
внутрішнє щодо центра повороту колесо — на кут ав, зовнішнє — на менший
кут а3. Це забезпечується з’єднанням тяг і важелів рульового привода у
формі трапеції. Основу трапеції становить балка 1 переднього моста
автомобіля, сторони — лівий 4 та правий 2 поворотні важелі, а вершину
трапеції утворює поперечна тяга 3, яка з’єднується з важелями шарнірне.
До важелів 4 і 2 жорстко прикріплені поворотні цапфи 5 коліс.

Один із поворотних важелів, найчастіше лівий 4, зв’язаний із рульовим
механізмом через поздовжню тягу 6. Отже, коли приводиться в дію рульовий
механізм, поздовжня тяга, переміщуючись уперед або назад, спричинює
повертання обох коліс на різні кути відповідно до схеми повороту.

Розташування й взаємодію деталей рульового керування, що не має
підсилювача, можна розглянути на схемі рис. 2, а. Тут рульо-

Рис. 1

Схема повороту автомобіля:

1 — балка; 2, 4 — відповідно правий та лівий поворотні важелі;

3, 6 — відповідно поперечна й поздовжня тяги; 5 — поворотна цапфа

вий механізм складається з рульового колеса 3, рульового вала 2 та
рульової передачі 1, утвореної зачепленням черв’ячної шестірні
(черв’яка) із зубчастим стопором, на вал якого кріпиться сошка 9
рульового привода. Сошка та решта деталей рульового керування —
поздовжня тяга 8, верхній важіль 7 лівої поворотної цапфи, нижні важелі
5 лівої та правої поворотних цапф, поперечна тяга 6 — становлять
рульовий привод.

Керовані колеса повертаються, коли обертається рульове колесо 3, яке
через вал 2 передає обертання рульовій передачі 7. При цьому черв’як
передачі, що перебуває в зачепленні з сектором, починає переміщувати
сектор угору або вниз по своїй нарізці. Вал сектора починає обертатися й
відхиляє сошку 9, яку верхнім кінцем насаджено на ту частину вала
сектора, що виступає. Відхилення сошки передається поздовжній тязі 8, що
переміщується вздовж своєї осі. Поздовжня тяга 8 зв’язана через верхній
важіль 7 із поворотною цапфою 4, тому її переміщення спричинює
повертання лівої поворотної цапфи. Від неї зусилля повертання через
нижні важелі 5 і поперечну тягу 6 передається правій цапфі. Таким чином
обидва колеса повертаються.

Керовані колеса повертаються рульовим керуванням на обмежений кут, що
дорівнює 28…35°. Обмеження вводиться для того, щоб під час повертання
виключити зачіпання колесами деталей підвіски або кузова автомобіля.

Конструкція рульового керування визначається типом підвіски керованих
коліс: коли підвіска передніх коліс залежна, в принципі зберігається
схема рульового керування, наведена на рис. 2, а; в разі незалежної
підвіски (рис. 2, б) рульовий привод дещо ускладнюється.

Рис. 2

Схеми рульового керування:

а — залежна підвіска (1 — рульова передача; 2 — рульовий вал; 3 —
рульове колесо; 4 — поворотна цапфа; 5 — нижні важелі лівої та правої
поворотних цапф; 6 — поперечна тяга; 7 — верхній важіль лівої поворотної
цапфи;

8 — поздовжня тяга; 9 — сошка рульового привода); б — незалежна підвіска

(1 — сошка; 2 — поворотні важелі; 3, 6 — відповідно ліва й права бічні
тяги;

4 — основна поперечна тяга; 5 — маятниковий важіль)

Рульовий механізм забезпечує повертання керованих коліс з невеликим
зусиллям на рульовому колесі. Цього можна досягти збільшенням
передаточного числа рульового механізму. Однак передаточне число
обмежене частотою обертання рульового колеса. Якщо вибрати передаточне
число з кількістю обертів рульового колеса понад 2-3, то істотно
збільшується час, потрібний на повертання автомобіля, а це недопустимо
за умовами руху. Тому передаточне число в рульових механізмах беруть у
межах 20-30, а для зменшення зусилля на рульовому колесі в рульовий
механізм або привод умонтовують підсилювач.

Обмеження передаточного числа рульового механізму пов’язане також із
властивістю оборотності, тобто здатністю передавати зворотне обертання
через механізм на рульове колесо. В разі великих передаточних чисел
збільшується тертя в зачепленнях механізму, властивість оборотності
зникає, й самоповертання керованих коліс після повернення в прямолінійне
положення виявляється неможливим.

Рульові механізми залежно від типу рульової передач і бувають: •
черв’ячні; • гвинтові; • шестеренчасті.

У черв’ячному рульовому механізмі (з передачею типу черв’як-ролик) за
ведучу ланку править черв’як, який закріплено на рульовому валу, а ролик
установлено на роликовому підшипнику на одному валу із сошкою. Щоб у
разі великого кута повороту черв’яка зачеплення було повним, нарізку
черв’яка виконують по дузі кола — глобоїду. Такий черв’як називають
глобоїдшш.

У гвинтовому рульовому механізмі обертання гвинта, зв’язаного з рульовим
валом, передається гайці, яка закінчується рейкою, зачепленою із
зубчастим сектором. Сектор установлено на одному валу із сошкою. Такий
рульовий механізм утворений рульовою передачею типу гвинт-гайка-сектор.

У шестеренчастих рульових механізмах рульова передача утворюється
циліндричними або конічними шестернями. До них належить також передача
типу шестірня-рейка, в якій циліндрична шестірня зв’язана з рульовим
валом, а рейка, зачеплена із зуб’ями шестірні, править за поперечну
тягу.

Рейкові передачі й передачі типу черв’як-ролик як такі, що забезпечують
порівняно невелике передаточне число, застосовують переважно на легкових
автомобілях. Для вантажних автомобілів використовують рульові передачі
типу черв’як-сектор і гвинт-гайка-сектор, обладнані або вмонтованими в
механізм підсилювачами, або підсилювачами, винесеними в рульовий привод.

Конструкції рульового привода різняться розташуванням важелів і тяг, з
яких складається рульова трапеція, відносно передньої осі. Якщо рульову
трапецію розміщено спереду передньої осі, то така конструкція рульового
привода називається передньою рульовою трапецією, а якщо позаду —
задньою. На конструктивне виконання й схему рульової трапеції істотно
впливає конструкція підвіски передніх коліс.

Коли підвіска залежна (див. рис. 2, а), рульовий привод має простішу
конструкцію, бо складається з мінімуму деталей. Поперечну рульову тягу в
цьому разі виконано суцільною, а сошка хитається в площині, паралельній
поздовжній осі автомобіля. Можна зробити привод і з сошкою, що хитається
в площині, паралельній передньому мосту. В такому разі поздовжньої тяги
не буде, а зусилля від сошки передаватиметься прямо на дві поперечні
тяги, зв’язані з цапфами коліс.

Якщо підвіска передніх коліс незалежна, схема рульового привода (див.
рис. 2, б) конструктивно складніша: з’являються додаткові деталі
привода, яких немає в схемі із залежною підвіскою коліс. Змінюється
конструкція поперечної рульової тяги, її роблять розчленованою, з трьох
частин: основної поперечної тяги 4 та двох бічних тяг — лівої 3 й правої
6. Для опори основної тяги 4 слугує маятниковий важіль 5, який за формою
й розмірами відповідає сошці 1. Бічні поперечні тяги з’єднано з
поворотними важелями 2 цапф і з основною поперечною тягою за допомогою
шарнірів, які допускають незалежні переміщення коліс у вертикальній
площині. Розглянуту схему рульового привода застосовують переважно на
легкових автомобілях.

1.1. Будова й робота рульових механізмів

Рульовий механізм з передачею типу черв’як-ролик застосовується на
легкових і вантажних автомобілях ГАЗ (рис. 3). Основні деталі рульового
механізму: рульове колесо 4, рульовий вал 5, установлений у рульовій
колонці 3 і з’єднаний з глобоїдним черв’яком 7. Черв’як установлено в
картері 6 рульової передачі на двох конічних підшипниках 2 й зачеплено з
тригребеневим роликом 7, який обертається на шарикопідшипниках на осі.
Вісь ролика закріплено у вилчастому кривошипі вала 8 сошки, який
спирається на втулку й роликовий підшипник у картері 6. Зачеплення
черв’яка й ролика регулюють болтом 9, у паз якого вставлено ступінчастий
хвостовик вала сошки. Заданий зазор у зачепленні черв’яка з роликом
фіксується фігурною шайбою зі штифтом і гайкою.

Картер 6 рульової передачі прикріплено болтами до лонжерона рами.
Верхній кінець рульового вала має конічні шліци, на які посаджено й
закріплено гайкою рульове колесо.

Рульовий механізм з передачею типу гвинт-гайка-рейка-сектор із
підсилювачем застосовують у рульовому керуванні автомобіля ЗИЛ-130 (рис.
4). Підсилювач рульового керування конструктивно об’єднаний із рульовою
передачею в один агрегат і має гідропривод від насоса 2, що приводиться
в дію клиновим пасом від шківа колінчастого вала. Рульову колонку 4
з’єднано з рульовим механізмом 1 через короткий карданний вал 3,
оскільки осі рульового вала й рульового механізму не збігаються. Це
зроблено для зменшення габаритних розмірів рульового керування.

Рис. 4

Рульовий механізм автомобіля ЗИЛ-130:

1 — рульовий механізм; 2 — гідронасос; 3 — карданний вал; 4 — рульова
колонка

Основну частину рульового механізму (рис. 5) становить картер 1 що має
форму циліндра. Всередині циліндра розміщено поршень-рейку 10 із жорстко
закріпленою в ньому гайкою 3. Гайка має внутрішню різьбу у вигляді
півкруглої канавки, куди закладено кульки 4. За допомогою кульок гайка
входить у зачеплення з гвинтом 2, який, своєю чергою, з’єднується з
рульовим валом 5. У верхній частині картера до нього кріпиться корпус 6
клапана керування гідро-підсилювачем. За керуючий елемент у клапані
править золотник 7. Виконавчим механізмом гідропідсилювача слугує
поршень-рейка 10, ущільнений у циліндрі картера за допомогою поршневих
кілець. Рейку поршня з’єднано різьбою із зубчастим сектором 9 вала 8
сошки.

Обертання рульового вала перетворюється передачею рульового механізму на
переміщення гайки-поршня по гвинту. При цьому зуб’я

Рис. 5

Будова рульового механізму із вбудованим гідропідсилювачем:

1 — картер; 2 — гвинт; 3 — гайка; 4 — кульки; 5 — рульовий вал; 6 —
корпус клапана; 7 — золотник; 8— вал сошки; 9— зубчастий сектор; 10 —
поршень-рейка

Рис. 6.

Схема роботи гідро підсилювача:

а – нейтральне положення; б, в – поворот коліс праворуч і ліворуч
відповідно;

1 – бачок гідронасоса; 2 – ротор насоса; 3,4 – відповідно перепускний і
запобіжний клапани; 5 – нагнітальний трубопровід високого тиску; 6 –
гвинт рульового механізму; 7 – золотник; 8 – реактивний плунжер; 9 –
кульковий клапан; 10 – корпус клапана керування; 11- вал сошки; 12 –
картер рульового механізму; 13 – зливальний трубопровід

рейки повертають сектор і вал із закріпленою на ньому сошкою, завдяки
чому повертаються керовані колеса.

Коли двигун працює, насос гідропідсилювача подає оливу під тиском у
гідропідсилювач, унаслідок чого під час повертання підсилювач розвиває
додаткове зусилля, що прикладається до рульового привода. Принцип дії
підсилювача ґрунтується на використанні тиску оливи на торці
поршня-рейки, який створює додаткову силу, що пересуває поршень і
полегшує повертання керованих коліс.

Положення деталей гідропідсилювача на рис. 6, а відповідає
прямолінійному рухові автомобіля. В цьому разі олива перекачується
насосом через клапан керування, оскільки нагнітальний трубопровід 5
сполучається зі зливальним 13 через золотник 7, що займає середнє
положення під дією пружин реактивних плунжерів 8 і тиску оливи.
Надлишкового тиску в порожнинах А і Б гідропідсилювача немає.

Коли колеса автомобіля повертаються направо (рис. 6, б), гвинт
викручується з гайки, і золотник також переміщується вправо. Зусилля
пружин, що діють на реактивні плунжери 8, починає передаватися на
рульове колесо, створюючи відчуття повороту. Золотник, переміщуючись
управо, своїм середнім пояском перекриває надходження оливи в порожнину
Б і відкриває канал у порожнину А, в результаті чого тиск оливи на
поршень зростає, додається до сили від рульового колеса, переміщує
поршень униз і повертає керовані колеса. При завершенні повороту поршень
переміщуватиметься вниз разом із гвинтом і золотником доти, доки
золотник знову не займе середнє положення. Цим досягається слідкуюча дія
гідроциліндра підсилювача. Наприкінці повороту керовані колеса займуть
положення, що відповідає куту повороту рульового колеса.

У разі повертання коліс наліво підсилювач діє аналогічно, з тією лише
різницею, що початкове переміщення золотника відбувається вліво (рис. 6,
в), а олива під тиском подається в порожнину Б підсилювача.

Конструкція рульового механізму з умонтованим гідропідсилювачем дає
змогу здійснювати повертання коліс і тоді, коли двигун не працює. Проте
в цьому разі водій має прикладати до рульового колеса набагато більше
зусилля, яке затрачається на повертання коліс і на витіснення оливи з
порожнин гідроциліндра через кульковий клапан 9.

Насос гідропідсилювача (рис. 7) лопатевого типу приводиться в дію від
шківа колінчастого вала двигуна клинопасовою передачею через шків 2,
закріплений на валу 12 насоса. Вал обертається на кульковому й
роликовому підшипниках у корпусі 1 насоса. На шліцьовому кінці вала
закріплено ротор 10, який уміщено всередині статора 11. Статор затиснуто
між кришкою 4 й корпусом 1 насоса за допомогою болтів. У порожнині
статора ротор ущільнюється лопатями 13, закладеними в його пази.
Всередині кришки насоса вміщено

Рис. 7

Насос гідропідсилювача рульового керування:

1 — корпус насоса; 2 — шків привода насоса; 3 — бачок; 4 — кришка
насоса;

5 — запобіжний клапан; 6 — сідло запобіжного клапана; 7 — перепускний
клапан; 8 — жиклер; 9 — розподільний диск; 10 — ротор; 11 — статор;

12 — вал насоса; 13 — лопаті

розподільний диск 9, який своєю торцевою поверхнею притискається за
допомогою пружини перепускного клапана 7 до статора. Всередині
перепускного клапана встановлено кульковий запобіжний клапан 5,
притиснутий пружиною до сідла 6 запобіжного клапана. Зверху до корпусу й
кришки прикріплено бачок 3, що має сапун і сітчасті фільтри для оливи.

Як тільки двигун починає працювати, ротор 10 насоса також починає
обертатися, й лопаті 13 під дією відцентрових сил і тиску оливи щільно
притискаються до криволінійної поверхні статора. Олива з корпусу 1
потрапляє в простір між лопатями й витісняється ними через розподільний
диск у порожнину нагнітання й далі до штуцера лінії високого тиску. За
один оберт ротора відбувається два цикли всмоктування й нагнітання.

Перепускний клапан 7 сполучений із порожниною нагнітання й штуцером
лінії високого тиску й перебуває під різницею тисків оливи, оскільки
жиклер 8 знижує тиск перед штуцером. Перепад тисків зростає в разі
збільшення кутової швидкості обертання ротора. При досягненні певної
подачі перепускний клапан відкривається й починає перепускати частину
оливи в порожнину всмоктування, регулюючи тим самим тиск у лінії.

Запобіжний клапан, установлений усередині перепускного клапана, обмежує
максимальний тиск у системі (650…700 кПа). Він спрацьовує, коли
перепускний клапан з якихось причин не справляється з регулюванням тиску
в потрібних межах.

Рульовий механізм з винесеним гідропідсилювачем застосовують у рульовому
керуванні автомобіля МАЗ-5335 (рис. 8). Особливість розглядуваного
рульового керування полягає у введенні до схеми рульового привода
гідропідсилювача, виконаного у вигляді гідроциліндра, що діє водночас на
сошку й поздовжню рульову тягу. Для цього гідропідсилювач 7 штоком
шарнірно закріплено на кронштейні рами, а циліндр також через шарніри
з’єднано із сошкою 2 й поздовжньою рульовою тягою 9. Решта елементів
рульового керування такі самі, як на загальній схемі рульового керування
(див. рис. 2, а).

Рис. 8

Будова рульового керування автомобіля МАЗ-5335:

1 — гідропідсилювач; 2 — сошка; 3 — рульовий механізм; 4 —
рульовий вал; 5, 8 — відповідно нижній та верхній важелі поворотної
цапфи;

6 — поперечна тяга; 7 — трубопроводи до насоса гідропідсилювача;

9 — поздовжня рульова тяга

Працює рульове керування так. Коли обертається рульове колесо, разом із
ним обертається рульовий вал 4, приводячи в дію рульовий механізм 3,
який повертає сошку 2. Сошка переміщує зв’язану з нею поздовжню тягу 9 і
приводить у дію гідропідсилювач 1. Додаткове зусилля, що виникає в
гідропідсилювачі, через поздовжню тягу передається на верхній важіль 8
цапфи, додаючись до зусилля від рульового механізму, й далі через нижні
важелі 5 і тягу 6 спричинює повертання обох коліс. Таким чином
гідропідсилювач збільшує зусилля, що прикладається від рульового
механізму до привода, й полегшує тим самим повертання керованих коліс.

Рис. 9

Будова гідропідсилювача винесеного типу:

1 — гідроциліндр; 2 — шток; 3 — нагнітальний трубопровід; 4 — поршень;

5 — пробка; 6 — корпус кульових шарнірів; 7 — регулювальна гайка;

8 — штовхач; 9 — кульовий палець поздовжньої рульової тяги; 10 —
кульовий палець рульової сошки; 11 — зливальний трубопровід; 12 —
кришка;

13 — корпус розподільника; 14 — кришка гідроциліндра; 15 — золотник;

16 — стакан

Принцип дії гідропідсилювача (рис. 9) ґрунтується на використанні тиску
оливи, яка подається від насоса до виконавчого механізму. Насос
лопатевого типу приводиться від шківа колінчастого вала двигуна через
клинопасову передачу. За виконавчий механізм править гідроциліндр,
об’єднаний в одне ціле з розподільником і корпусом кульових шарнірів.

Розподільник (рис. 9) складається з корпусу 13 і золотника 15. Усередині
корпусу є три кільцеві канавки: дві крайні сполучаються одна з одною і з
нагнітальною лінією; середня сполучає з бачком насоса зливальну лінію.
На поверхні золотника 15 також є три кільцеві проточки, сполучені
каналами із замкнутими об’ємами. Золотник жорстко з’єднано зі стаканом
16 пальцем 10 рульової сошки.

Корпус 6 кульових шарнірів фланцем і болтами з’єднано з корпусом
розподільника. В ньому розміщено кульовий палець 10 сошки й палець 9
поздовжньої рульової тяги. Пальці затиснуті між сухарями зусиллям двох
пружин і зафіксовані гайкою 7.

Гідроциліндр 1 кріпиться до корпусу шарнірів за допомогою різьбового
з’єднання з контргайкою. Всередині гідроциліндра вміщено поршень 4 і
шток 2. На зовнішньому кінці штока нагвинчено головку, яка шарнірне
з’єднує гідроциліндр із рамою. Внутрішню порожнину циліндра, сполучену
трубопроводами з корпусом розподільника, закрито пробкою 5 і кришкою 14
із сальниковим ущільненням. Для захисту кінця штока, що виступає, від
забруднень застосовано гумовий гофрований чохол.

Під час роботи підсилювача шток із поршнем, що розміщені в
гідроциліндрі, залишаються нерухомими, а циліндр переміщується відносно
них, коли олива під тиском подається в простір під поршнем або над
поршнем (рис. 10). Названі відсіки циліндра можуть сполучатися між собою
через зворотний кульковий клапан 2.

Рис. 10

Схема роботи гідропідсилювача:

1 — корпус; 2 — зворотний кульковий клапан; 3 — нагнітальна лінія; 4 —
зливальна лінія; 5, 6 — пальці; 7 — корпус розподільника

Рис. 11

Рульові механізми легкових автомобілів:

а — «Москвич»; б— ВАЗ; в — ЗАЗ; г — ГАЗ-24; 1 — черв’як;

2 — регулювальна гайка; 3, 4, 21 — контргайки; 5 — регулювальна муфта;

6, 19 — пробки оливозаливних отворів; 7 — кришка картера; 8 — ролик;

9 — вісь ролика; 10 — рульовий вал; 11 — вал рульової сошки; 12 —
сальник; 13 — рульова сошка; 14 — регулювальні прокладки; 15 — прокладка
регулювального гвинта; 16, 20 — регулювальні гвинти; 17 — регулювальна
пробка; 18 — стопорна гайка; 22 — болт стяжного хомута;

23 — болт контрольного отвору рівня оливи

У разі прямолінійного руху олива, що за допомогою насоса подається
нагнітальною лінією 3 у розподільник, заповнює дві крайні кільцеві
порожнини й, оскільки золотник займає нейтральне (середнє) положення,
через зазори між золотником і корпусом 1 надходить у середню кільцеву
порожнину й далі зливальною лінією 4 в бачок. Підсилювач не працює.

У разі повороту коліс, наприклад, наліво рульова сошка через палець 5
переміщує золотник уліво від середнього положення, внаслідок цього
крайні й центральна кільцеві порожнини роз’єднуються середнім буртиком
золотника. Олива під тиском починає надходити в простір під поршнем, а з
надпоршневого відсіку зливається в бак. Під тиском оливи гідроциліндр
переміщується відносно поршня зі штоком і через палець 6 пересуває
поздовжню рульову тягу й усі зв’язані з нею деталі рульового привода. В
результаті зусилля, що передається на повертання керованих коліс,
зростає. Якщо повертання коліс рульовим механізмом припиняється,
золотник зупиняється, але корпус розподільника 7 переміщуватиметься
доти, доки золотник не займе середнє положення. Повертання коліс в інший
бік здійснюється аналогічно.

Зворотний клапан 2, встановлений у корпусі розподільника, забезпечує
перепуск оливи з одного відсіку гідроциліндра в інший у разі
непрацюючого двигуна, наприклад під час буксирування автомобіля.

Будову рульових механізмів легкових автомобілів показано на рис. 11.

1.2. Будова рульових приводів

Рульовий привод як частина рульового керування автомобіля не тільки
забезпечує повертання керованих коліс, а й допускає коливання коліс у
разі наїзду ними на нерівності дороги. При цьому деталі привода відносно
переміщуються у вертикальній і горизонтальній площинах і на повороті
передають зусилля, що повертають колеса. За будь-якої схеми привода
деталі з’єднуються за допомогою шарнірів — кульових або циліндричних.

Будова рульового привода в разі залежної підвіски коліс (автомобіль
ЗИЛ-130). Основу привода (рис. 12, а) становлять поздовжня тяга 2,
шарнірне з’єднана з сошкою 1 і верхнім важелем 3 поворотної цапфи, а
також поперечна тяга 5, з’єднана з нижніми важелями 4 поворотних цапф
коліс.

Рульові тяги виготовлено з труб. На їхніх кінцях є наконечники, в які
встановлено кульові пальці сошки й поворотних важелів. Палець 6
закріплено в наконечнику поздовжньої тяги (рис. 12, б) сухарем 7,
притиснутим пружиною 8 за допомогою нарізної пробки 9. Під час
закручування пробки пружина стискається й сильніше затискає головку
пальця, вибираючи зазори у зчленуванні внаслідок спрацювання, а також
пом’якшує поштовхи, що передаються від колеса на рульовий механізм.

Дещо іншу конструкцію мають наконечники поперечної рульової тяги
автомобіля ГАЗ-53А (рис. 12, в), їх нагвинчують на кінці тяги за
допомогою лівої та правої різьби, тому обертанням тяги можна

Рис. 12

Будова рульового привода в разі залежної підвіски коліс:

а — загальний вигляд, б, в — наконечники відповідно поздовжньої та
поперечної тяг; 1 — сошка; 2 — поздовжня тяга; 3, 4— відповідно верхній
та нижні важелі поворотних цапф; 5 — поперечна тяга; 6 — палець; 7—
сухар; 8 — пружина; 9— нарізна пробка; 10 — шайба; 11 — стопорне кільце

змінювати її довжину під час регулювання сходження. Палець б жорстко
закріплюють на конусній насадці гайкою в поворотному важелі. Своєю
кульовою поверхнею палець притискається через сухар до наконечника тяги.
Зусилля притискання створює пружина 8, закладена між пробкою 9 та шайбою
10 на головці пальця й замкнута стопорним кільцем 11. Цим досягається
самопідтискання зчленування в міру спрацьовування кульової поверхні
пальця й сухаря.

Змащуються шарнірні зчленування тяг через оливниці, встановлені в
наконечниках. Деякі конструкції шарнірів не мають примусового мащення
через оливниці, оскільки мастило в них закладається під час виготовлення
на весь термін служби.

Будова рульового привода в разі незалежної підвіски коліс (автомобіль
ГАЗ-24). Головна відмінність цієї конструкції привода (рис. 13, а) від
попередньої (див. рис. 11) полягає в тому, що поперечну тягу виконано

Рис. 13

Будова рульового привода в разі незалежної підвіски коліс:

а — загальний вигляд; б, в — кульовий палець головкою вниз і вгору
відповідно; 1 — маятниковий важіль; 2 — сошка; 3 — важелі цапф; 4 —
бічні тяги; 5 — середня тяга; 6 — регулювальні трубки; 7 — головка тяги;

8 — шплінт; 9 — нарізна пробка; 10 — пружина; 11 — п’ята; 12 — корпус
шарніра; 13 — гумовий ущільнювач; 14 — кульовий палець; 15 — гайка

з трьох частин: двох бічних тяг 4 та середньої тяги 5, з’єднаних
шарнірне. Середня тяга, безпосередньо зв’язана із сошкою 2, має шарнірну
опору на маятниковому важелі 1, який за формою й розмірами аналогічний
сошці.

Бічні тяги з’єднано з поворотними важелями 3 цапф коліс. Тяги 4
складаються з двох частин, з’єднаних регулювальними трубками 6. На
кінцях трубок є внутрішня різьба, яка дає змогу обертанням їх змінювати
довжину бічних тяг. Щоб запобігти самочинному відкручуванню трубок, їхні
кінці розрізано вздовж і стягнуто хомутами. Зміною довжини бічних тяг
регулюють сходження коліс.

Середня й бічні тяги на кінцях мають шарніри, за допомогою яких
здійснюється рухоме з’єднання. Шарніри передають зусилля при зміні кутів
між тягами й важелями під час роботи підвіски та рульового керування.
Всі шарніри самопідтяжні, розбірні й не потребують систематичного
мащення під час експлуатації.

Основну частину шарніра (рис. 13, б) становить кульовий палець 14, який
запресований у відповідний важіль й утримується гайкою 15. Сферична
поверхня кульового пальця працює в корпусі 12 шарніра, запресованого в
головку тяги 7. Постійне зусилля підтискання пальця до корпусу
створюється через п’яту 11 пружиною 10, яка. запирається із зовні
нарізною пробкою 9 і стопориться шплінтом 8. Захист шарніра від
потрапляння всередину пилу й вологи забезпечується гумовим ущільнювачем
13.

Усі шарніри рульового привода уніфіковано за основними деталями. Проте
вони можуть неістотно відрізнятися. Наприклад, для встановлення
кульового пальця головкою догори (рис. 13, в) застосовують гумовий
ущільнювач іншої форми, ніж у разі нижнього встановлення шарніра.

Конструкція шарнірів допускає хитання пальця на кут до 20° уздовж
наконечника в обидва боки й поворот навколо своєї осі. Зазори в шарнірі
внаслідок спрацювання автоматично компенсуються підтисканням пружини 10.
Для підвищення довговічності робочих поверхонь шарнірів їх піддано
термічній обробці.

2. ГАЛЬМОВА СИСТЕМА

Експлуатація будь-якого автомобіля допускається лише за умови справності
його гальмової системи.

Гальмова система потрібна на автомобілі для зниження його швидкості,
зупинки й утримування на місці.

Гальмівна сила виникає між колесом та дорогою й спрямована проти напряму
обертання колеса, тобто перешкоджає його обертанню. Максимальне значення
гальмівної сили на колесі залежить від можливостей механізму, який
створює цю силу, від навантаження, що припадає на колесо, та від
коефіцієнта зчеплення з дорогою. За умови однаковості всіх факторів, що
визначають силу гальмування, ефективність гальмової системи залежатиме
насамперед від особливостей конструкції механізмів, які гальмують
автомобіль.

На сучасних автомобілях для підвищення безпеки руху встановлюють кілька
гальмових систем, що за призначенням поділяються на: • робочу; •
запасну; • стоянкову; • допоміжну.

Робоча гальмова система використовується в усіх режимах руху автомобіля
для зниження його швидкості до повної зупинки. Вона приводиться в дію
зусиллям ноги водія, що прикладається до педалі ножного гальма.
Ефективність дії робочої гальмової системи найбільша порівняно з іншими
типами гальмових систем.

Запасна гальмова система призначається для зупинки автомобіля в разі
відмови робочої гальмової системи. Вона справляє меншу гальмівну дію на
автомобіль, ніж робоча система. Функції запасної системи може виконувати
справна частина робочої гальмової системи (найчастіше) або стоянкова
система.

Стоянкова гальмова система призначається для утримування зупиненого
автомобіля на місці, щоб не допустити його самочинного рушання
(наприклад, на схилі). Керує стоянковою гальмовою системою водій рукою
за допомогою важеля ручного гальма.

Допоміжна гальмова система використовується у вигляді
гальма-уповільнювача на автомобілях великої вантажопідйомності (МАЗ,
КрАЗ, КамАЗ) для зменшення навантаження на робочу гальмову систему в
разі тривалого гальмування, наприклад на довгому спуску в гірській або
пагористій місцевості.

Взагалі гальмова система складається з гальмових механізмів та їхнього
привода (рис. 14).

Гальмові механізми під час роботи системи не дають обертатися колесам,
унаслідок чого між колесами та дорогою виникає гальмівна сила, яка
зупиняє автомобіль. Гальмові механізми 2 розміщуються безпосередньо на
передніх і задніх колесах автомобіля.

Гальмовий привод передає зусилля від ноги водія на гальмові механізми.
Він складається з головного гальмового циліндра 5 з педаллю 4 гальма,
гідровакуумного підсилювача 1 і трубопроводів 3, заповнених рідиною.

Працює гальмова система так. У момент натискання на педаль гальма
поршень головного циліндра тисне на рідину, яка перетікає до колісних
гальмових механізмів. Оскільки рідина практично не стискається, то,
перетікаючи трубами до гальмових механізмів, вона передає зусилля
натискання. Гальмові механізми перетворюють це зусилля на опір обертанню
коліс, і відбувається гальмування. Якщо педаль гальма відпустити, рідина
перетече назад до головного гальмового циліндра, й колеса
розгальмуються. Гідровакуумний підсилювач 7 полегшує керування гальмовою
системою, оскільки створює додаткове зусилля, що передається на гальмові
механізми коліс.

Рис. 14

Схема гальмової системи:

1 — гідровакуумний підсилювач; 2 — гальмові механізми;

3 — трубопроводи; 4 — педаль гальма; 5 — головний гальмовий циліндр

Для підвищення надійності гальмових систем автомобілів у приводі
застосовують різні пристрої, які дають змогу зберегти працездатність
системи в разі її часткової відмови. Так, на автомобілі ГАЗ-24 «Волга»
застосовують роздільник, який автоматично вимикає несправну частину
гальмового привода в момент виникнення відмови під час гальмування.

Тут розглянуто принцип дії гальмової системи гідравлічним приводом. Якщо
в приводі гальмової системи використовується стиснене повітря, то такий
привод називається пневматичним, а якщо жорсткі тяги або металеві троси
— механічним. Принцип дії цих приводе інший і розглядатиметься нижче.

2.1. Колісні гальмові механізми

У гальмових системах автомобілів здебільшого застосовуються фрикційні
гальмові механізми, принцип дії яких ґрунтується на виникненні
гальмівних сил унаслідок тертя обертових деталей об не-обертові. За
формою обертової деталі колісні гальмові механізми поділяють на: •
барабанні (з гідравлічним чи пневматичним приводом); • дискові.

Барабанний гальмовий механізм з гідравлічним приводом (рис. 15, а)
складається з двох колодок 2 з фрикційними накладками, встановлених на
опорному диску 3. Нижні кінці колодок шарнірне закріплені

Рис. 15

Колісні барабанні гальмові механізми:

а — з гідравлічним приводом; б — із пневматичним; 1 — колісний циліндр;

2 — гальмівні колодки; 3 — опорний диск; 4 — гальмовий барабан;

5 — шарнірні опори; 6, 11 — стяжні пружини; 7 — розтискний кулак;

8 — важіль; 9 — пневматична гальмова камера; 10 — ексцентрикові пальці

на опорах 5, а верхні через сталеві сухарі впираються в поршні
розтискного колісного циліндра 7. Стяжна пружина 6 притискає колодки до
поршнів циліндра 1, забезпечуючи зазор між колодками та гальмовим
барабаном 4 в неробочому положенні гальма. Коли рідина з привода
надходить у колісний циліндр 1, його поршні розходяться й розсувають
колодки до стикання з гальмовим барабаном, який обертається разом із
маточиною колеса. Унаслідок тертя колодок об барабан виникає сила, що
загальмовує колеса. Після припинення тиску рідини на поршні колісного
циліндра стяжна пружина 6 повертає колодки у вихідне положення, й
гальмування припиняється. У розглянутій конструкції барабанного гальма
передня й задня за ходом руху колодки спрацьовуються нерівномірно,
оскільки під час руху вперед у момент гальмування передня колодка працює
проти обертання колеса й притискується до барабана з більшою силою, ніж

Рис. 16

Колісний дисковий гальмовий механізм:

а — у зборі; б — розріз по осі колісних гальмових циліндрів; 1 —
гальмовий диск; 2 — шланги; 3 — поворотний важіль; 4 — стояк передньої
підвіски;

5 — грязезахисний диск; 6 — клапани випускання повітря; 7 — шпилька
кріплення колодок: 8, 9 — половинки скоби; 10 — гальмівна колодка;

11 — канал підведення рідини; 12, 13 — відповідно малий і великий поршні

задня. Тому, аби запобігти нерівномірному спрацьовуванню передньої й
задньої колодок, передню накладку роблять довшою, ніж задня, або
рекомендують міняти місцями колодки через певний строк. В іншій
конструкції барабанного механізму опори колодок розміщують на
протилежних сторонах гальмового диска й привод кожної колодки виконують
від окремого гідроциліндра. Цим досягають більшого гальмівного моменту й
рівномірного спрацьовування колодок на кожному колесі, обладнаному за
такою схемою.

Барабанний гальмовий механізм із пневматичним приводом (рис. 15, б)
відрізняється від механізму з гідравлічним приводом конструкцією
розтискного пристрою колодок. У ньому для розведення колодок
використовується розтискний кулак 7, що приводиться в дію важелем 8,
посадженим на вісь розтискного кулака. Важіль відхиляється зусиллям, що
виникає у пневматичній гальмовій камері 9, яка працює від тиску
стисненого повітря. При відгальмовуванні колодки повертаються у вихідне
положення під дією стяжної пружини 11. Нижні кінці колодок закріплено на
ексцентрикових пальцях 10, які забезпечують регулювання зазора між
нижніми частинами колодок та барабаном. Верхні частини колодок при
регулюванні зазора підводяться до барабана за допомогою черв’ячного
механізму.

Колісний дисковий гальмовий механізм (рис. 16) із гідроприводом
складається з гальмового диска 1, який закріплено на маточині колеса.
Гальмовий диск обертається між половинками 8 і 9 скоби, прикріпленої до
стояка 4 передньої підвіски. В кожній половинці скоби виточено пази під
колісні циліндри з великим 13 і малим 12 поршнями.

Після натискання на гальмову педаль рідина з головного гальмового
циліндра шлангами 2 перетікає в порожнини колісних циліндрів і передає
тиск на поршні, які, переміщуючись з двох боків, притискають гальмівні
колодки 10 до диска 1, завдяки чому й відбувається гальмування.

Після відпускання педалі тиск рідини в приводі спадає, поршні 13 і 12
під дією пружності ущільнювальних манжет і осьового биття диска
відходять від нього, й гальмування припиняється.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019