Рулевой механизм автомобиля: червяк, гайка, рейка
Как известно, управление направлением движения современных автомобилей осуществляется с помощью руля. Основа рулевого управления — скрытый в недрах автомобиля рулевой механизм. О том, что такое рулевой механизм, о его разновидностях, устройстве и принципах работы пойдет речь в этой статье.
Типы рулевых механизмов
Для поворота автомобиля необходимо на некоторый угол отклонить его передние (или задние) колеса — как раз эту задачу и решает рулевой механизм. В сущности, любой рулевой механизм – это редуктор, который изменяет и передает крутящий момент. Однако редуктор редуктору, как известно — рознь, поэтому в автомобилях используются различные типы редукторов и рулевых механизмов:
- Червячный («червяк-ролик, червяк-сектор»);
- Винтовой («винт-шариковая гайка-рейка-сектор»);
- Реечный («шестерня-рейка»).
Сегодня червячный рулевой механизм можно встретить на старых легковых автомобилях, небольших грузовиках, автомобилях повышенной проходимости и автобусах. Винтовой механизм применяется на грузовиках, да и то — только в связке с усилителем руля. Реечный механизм на сегодняшний день является наиболее распространенным, он устанавливается почти на всех легковых автомобилях с передним приводом.
Червячный механизм
Червячный рулевой механизм — одно из классических решений, которое было особо популярным во второй половине прошлого века. Механизм представляет собой передачу из глобоидного червяка (он имеет переменный диаметр, который уменьшается к середине, и увеличивается к краям) и ролика либо сектора с зубьями. Червяк соединен с рулевым валом, а ролик или сектор имеет жесткую связь с сошкой (обычно ролик или сектор и рычаг представляют собой одну деталь), которая, в свою очередь, соединена с рулевыми тягами. При вращении рулевого колеса червяк передает момент ролику или сектору, и сошка отклоняется в ту или иную сторону, обеспечивая перемещение рулевых тяг и, соответственно, поворот колес.
Червячный механизм обладает неплохими характеристиками, демпфирует рулевой механизм (не передает колебания от колес к рулю) и обеспечивает хорошую управляемость. Однако он дорог и имеет сложное устройство, поэтому на современных легковых автомобилях практически не применяется.
Винтовой механизм
Винтовой механизм в общих чертах напоминает червячный: на рулевом валу зафиксирован винт, на который надета гайка с рейкой, которая, в свою очередь, соединена с сектором с сошкой. Между винтом и гайкой, непосредственно в резьбе, находятся шарики, чем достигается замена трения скольжения трением качения. При повороте рулевого вала винт приходит во вращение и сдвигает гайку, рейка на внешней стороне гайки отклоняет сектор, вместе с ним отклоняются сошка и рулевые тяги.
Винтовой механизм обеспечивает лучшие характеристики, чем червяк, однако он тоже довольно сложен и имеет высокую цену. Поэтому такое решение чаще применяется на автомобилях представительского класса, а также автобусах и грузовых автомобилях.
Реечный механизм
Реечный рулевой механизм считается наиболее простым и самым современным, хотя на деле этот механизм — возврат к истокам автомобилестроения. Почти век назад реечный механизм не мог обеспечить необходимых характеристик, и только с развитием технологий стало возможным создать качественную, легкую, надежную и простую рулевую рейку.
В основе механизма лежит передача из шестерни, надетой на рулевой вал, и рейки с нарезанными на ней зубьями. Работает такой механизм очень просто: при вращении руля вращается и шестерня, в результате чего рейка сдвигается в сторону и приводит в движение рулевые тяги.
Реечный рулевой механизм крайне прост конструктивно, эффективен и наилучшим образом подходит для установки на переднеприводные автомобили с независимой передней подвеской — этим как раз и обусловлена его нынешняя популярность. Однако реечный механизм обладает невысокими демпфирующими качествами, поэтому удары, тряска и вибрация от колес практически без ослабления передаются на руль.
Другие статьи
Запчасти в продаже
