Загальний пристрій і принцип роботи системи рульового управління автомобіля, відгуки власників авто

Загальний пристрій і принцип роботи системи рульового управління автомобіля, як і багатьох інших сучасних транспортних засобів, можна описати наступним чином. Рульове управління має кермові тяги, рульовий механізм з рейкової або черв'ячною передачею і рульову колонку, що закінчувалася рульовим колесом. Функціонує система досить просто: при впливі на кермо зусилля через рульовий механізм передається на кермові тяги, які шарнірно пов'язані з важелями підвіски, що призводить до зміни траєкторії руху авто. Крім того, рульове колесо інформує водія про стан дорожнього покриття, яке визначається за величиною зусилля, прикладених до керма. Якщо не брати до уваги розмір рульового колеса у спорткарів, діаметр керма для більшості автомобілів знаходиться в межах 38-42,5 см.

Рульове колесо з'єднується з рульовим механізмом за допомогою травмобезопасной рульової колонки, яка має кілька карданних з'єднань. Травмобезопасность полягає в тому, що при лобовому зіткненні на великій швидкості вона (колонка) складається, знижуючи таким чином ступінь тяжкості нанесених водієві травм. Сучасні автомобілі оснащені електричної або механічної регулюванням адаптації рульової колонки під зріст водія. Зміна здійснюється як в вертикальному напрямку, так і по довжині, або в двох напрямках. Також передбачена протиугінна захист шляхом блокування рульової колонки електричним або механічним способом.

Рульовий механізм виконує роль множника зусиль, прикладених водієм до рульового колеса з подальшим поширенням навантаження на рульовий привід. Самим застосовуваним типом редуктора рульового механізму в автомобілях є черв'ячна і рейкова його конструкції, причому перший варіант частіше використовувався в автомобілях минулого століття. Рейковий варіант являє собою циліндричну шестірню, складову одне ціле з валом і переміщається по зубчастої рейки, яка шарнірно пов'язана з керманичами тягами. При зміні положення керма на певний кут рейка здійснює рух в горизонтальній площині і через тяги повертає колеса. Пара шестерня-рейка знаходиться в корпусі редуктора, який розташований в підрамнику підвіски.

Деякі автомобілі забезпечені рульовим механізмом із змінним передавальним відношенням, де застосована зубчаста рейка з різним профілем зубів: в околонулевой зоні зуби мають форму трикутника, а ближче до країв - вид трапеції. Конструкція рейки з різною геометрією зубів сприяє зміні передавального числа в парі шестерня-рейка, зменшуючи кут повороту рульового колеса. Завдяки цій схемі керувати автомобілем набагато зручніше, динамічніше, і потрібно менше зусиль, прикладених до керма.

Окремі виробники авто використовують на автомобілях кермові механізми з керуванням на чотири колеса. Конструкція дозволяє домогтися більш ефективного управління і забезпечує стабільність машини при русі на високій швидкості. Завдяки такому технічному рішенню передні і задні колеса авто отримали синхронізацію при повороті в ту чи іншу сторону. Крім того, покращилася маневреність в разі, коли автомобіль рухається з малою швидкістю: передні і задні колеса можуть бути повернені в різному напрямку. Це досягається за рахунок того, що при великій швидкості автомобіля сайлентблоки, встановлені на задній підвісці, під впливом сил під час повороту авто деформуються, не даючи колесам істотно змінити кут повороту.

Рульовий привід являє собою шарнірно-важеля конструкцію, за допомогою якої зусилля, прикладені до керма, передаються безпосередньо колесам, забезпечуючи при цьому стійкість автомобіля при повороті. Крім цього, конструкція утримує колеса при роботі підвіски, тип якої залежить від пристрою рульового приводу.

Найбільш популярна механічна конструкція рульового приводу, що включає в себе кермові тяги й кульові опори (кермові шарніри). У свою чергу, кульовий шарнір, захищений від зносу вкладишами, знаходиться в корпусі з закритим гумовим пилюжником, який перешкоджає проникненню пилу і бруду в шарнірне з'єднання. Кульовий шарнір виготовлений як одне ціле з кульовим пальцем, який служить наконечником для рульових тяг і становить з ними додатковий важіль підвіски.

Для регулювання рульового управління існує кілька параметрів, що впливають на стійкість автомобіля під час руху, і на зусилля, що додається до керма. Чотири найбільш важливих з них стосуються кутових регулювань: розвал, сходження, кут поздовжнього і поперечного нахилу поворотної маточини колеса, а також два регулювання плеча (стабілізація і обкатка). Варто зауважити, що всі регулювання пов'язані між собою і мають неабиякий вплив на роботу всього рульового управління.

Сучасні автомобілі вже не обходяться без підсилювача рульового управління, яке значно зменшує зусилля, яке до керма, дозволяє точно і швидко реагувати на навколишнє оточення при русі. Завдяки підсилювача керма водій менше втомлюється, та й передавальне число шестерень в редукторі можна зменшити, що робить його більш компактним. За своїм типом привід підсилювача ділиться на електричний, гідравлічний або пневматичний. Останній більше відноситься до автомобілів вантажного класу.

Здебільшого автомобілі нинішнього покоління забезпечені гідравлічним підсилювачем рульового управління, званим для простоти «гідропідсилювач керма». Крім цього, існує його варіант - електрогідравлічний підсилювач, в якому рідина нагнітається насосом з приводом від електродвигуна. Однак прогресивним вважається застосовуваний сьогодні електричний підсилювач керма, в якому крутний момент вала електродвигуна подається безпосередньо на карданний вал рульового колеса або прямо на рульовий редуктор. А використання електроніки робить можливим застосування електропідсилювача при парковці в автоматичному режимі або в системі, яка допомагає утримувати автомобіль на смузі руху.

Інноваційним підсилювачем керма можна вважати адаптивний підсилювач рульового управління, завдяки якому зусилля, що додається при повороті колеса, залежить від швидкості руху. Як приклад подібної конструкції можна привести відомий адаптивний гідравлічний підсилювач Servotronic. До новинки можна віднести і систему активного рульового управління BMW, а також систему динамічного рульового управління від Audi, в якому передавальне число редуктора рульового механізму залежить від швидкості руху автомобіля.