Требования к рулевому управлению Анализ конструкции Рулевое

Требования к рулевому управлению. Анализ конструкции

Рулевое управление автомобиля — совокупность устройств, служащая для поворота управляемых колес автомобиля при воздействии водителя на рулевой управляющий орган и состоящая в общем случае из рулевой колонки, рулевого механизма, рулевого привода и рулевого усилителя.

Требования • Обеспечение высокой маневренности автомобиля • Легкость управления на месте и в движении. • Правильная кинематика поворота, обеспечивающая чистое качение управляемых колес, при котором все колеса катятся без бокового скольжения.

• • • Малая величина импульсов (толчков), передаваемых на руле вое колесо от управляемых колес при наезде на неровности дороги. Силовое и кинематическое следящее действие, Суммарный люфт в рулевом управлении не должен превышать следующих допу стимых значений: легковые автомобили — 10°; автобусы — 20°; грузовые автомобили — 25°.

• • Суммарное число оборотов рулевого колеса от среднего положения до каждого из крайних не должно превышать для легковых автомобилей — 1, 8; для грузовых — 3, 0. Оптимальная упругая характеристика рулевого управления, определяющая его чувствительность к управляющему действию и, в то же время, исключающая возможность возникновения автоколебаний управляемых колес. Кинематическая согласованность элементов рулевого управ ления с подвеской для исключения самопроизвольного поворота управляемых колес при колебаниях упругих элементов подвески. Сохранение возможности управления автомобилем при выходе из строя рулевого усилителя

Для обеспечения безопасности движения конструкции травмобезопасных рулевых колонок должны отвечать следующим требованиям: • рулевое колесо должно деформироваться при аварии особенно при лобовом столкновении и при этом поглощать энергию удара; при этом оно не должно разрушаться, образовывать осколки и острые кромки; • вал рулевого колеса при аварии должен изгибаться или рас цепляться, труба рулевой колонки и ее крепление не должны препятствовать этому процессу.

Рулевые механизмы Рулевой механизм — часть рулевого управления заключенная в единый корпус, изменяющая воздействие водителя по величине и по направлению, передающая его на рулевой привод и состоящая в общем случае из корпуса, рулевой передачи, вала сошки и рулевого вала.

Технические требования и классификация • • обеспечение заданного характера изменения передаточного числа рулевого механизма; высокий КПД в прямом направлении от рулевого колеса к сошке для облегчения управления автомобилем и несколько пониженный КПД в обратном направлении для снижения силы толчков, передаваемых на рулевое колесо от управляемых колес при наезде на неровности; обратимость рулевой пары, т. е. способность передавать усилия от управляемых колес к рулевому колесу, чтобы рулевой механизм не препятствовал стабилизации управляемых колес минимальный зазор в зацеплении элементов рулевой передачи в нейтральном положении управляемых колес и в нейтральном диапазоне небольших углов поворота (беззазорное зацепление и заданный зазор при больших углах поворота) при обеспечении возможности регулирования зазора в процессе эксплуатации.

Рулевые приводы • Часть рулевого управления, служащая для передачи воздействия от рулевого механизма к управляемым колесам и состоящая в общем случае из рулевых трапеций, рычагов, сошек, тяг, редукторов, называется рулевым приводом.

К рулевому приводу предъявляют следующие требования: • обеспечение правильного соотношения углов поворота управ ляемых колес; • исключение или уменьшение автоколебаний управляемых колес; • исключение самопроизвольного поворота колес при колебаниях автомобиля на подвеске.

Рулевые усилители • Рулевой усилитель — часть рулевого управления, служащая для создания дополнительного силового воздействия, способствующего повороту управляемых колес, и состоящая из исполнительного механизма, распределительного устройства, его привода и источника энергии.

. Технические требования и классификация • сохранение возможности управления автомобилем в случае выхода усилителя из строя; • обеспечение кинематического и силового следящего действия; при этом под кинематическим следящим действием понимают обеспечение пропорциональности между угловым перемещением рулевого колеса и углом поворота управляемых колес; под силовым следящим действием — обеспечение пропорциональности между силой, приложенной к рулевому колесу, и силой сопротивления повороту управляемых колес; • минимальное время срабатывания усилителя; • оптимальное влияние на стабилизацию управляемых колес; • исключение возможности произвольного включения от толчков со стороны управляемых колес; • поглощение ударов и толчков, воспринимаемых управляемыми колесами со стороны дороги и передаваемых на рулевое колесо.

В зависимости от размещения основных элементов усилителя и, в целом, рулевого управления (рулевого механизма, распределительного устройства, силового цилиндра) выделяют четыре компоновочные схемы: • встроенный рулевой усилитель с совместным размещением рулевого механизма, распределительного устройства и силового цилиндра, называемый также усилителем интегрального типа; • распределительное устройство и гидроцилиндр размещеные одном агрегате, рулевой механизм отдельно; • распределительное устройство и рулевой механизм размещены в одном агрегате, силовой цилиндр отдельно; • все элементы рулевого усилителя выполнены раздельно.

ТОРМОЗНЫЕ УПРАВЛЕНИЯ

• Тормозным управлением называют совокупность устройств, предназначенных для быстрого поглощения и рассеивания кинетической энергии движущегося автомобиля.

Классификационная схема тормозного управления

Требования, предъявляемые к тормозному управлению • Автотранспортные средства категорий М и N в обязательном Порядке должны иметь три тормозные системы: рабочую, запасную и стояночную. Автотранспортные средства категории N 3 с дизельным двигателем, а также категории M 3, предназначенные для эксплуатации в горных районах, должны иметь еще и вспомогательную тормозную систему. Автотранспортные средства категории О могут иметь только две тормозные системы рабочую и стояночную, а легкие прицепы могут вообще не иметь тормозного управления.

Требования, предъявляемые к рабочей тормозной системе • обеспечивать уменьшение скорости и остановку транспортного средства независимо от его начальной скорости, величины уклона дороги и прочих условий эксплуатации. Рабочая тормозная система должна действовать на все колеса, ее действие должно быть плавным, а распределение тормозных моментов по колесам рациональным. • Водитель должен иметь возможность управлять рабочей тормозной системой, не отрывая обеих рук от рулевого колеса. Привод рабочей тормозной системы транспортных средств категорий М и N должен иметь не менее двух контуров. Каждый контур должен при отказе остальных контуров обеспечивать торможение с эффективностью не менее 30% нормативной величины, предписанной для всей рабочей тормозной системы.

• Рабочая тормозная система должна действовать с заданной эффективностью при первом нажатии на педаль тормоза. • Критериями оценки эффективности рабочей тормозной системы в соответствии с ГОСТ 22895— 77 являются величина тормозного пути, величина установившегося замедления и время срабатывания. Для транспортных средств, находящихся в эксплуатации, критерии оценки эффективности рабочей тормозной системы установлены ГОСТ Р 51709— 01. При этом для полностью груженого автомобиля нормируется только величина тормозного пути, а для снаряженного автомобиля — величины тормозного пути и установившегося замедления.

Требования, предъявляемые к запасной тормозной системе • Запасная тормозная система должна обеспечивать остановку автомобиля в случае выхода из строя рабочей тормозной системы с эффективностью, предписанной для запасной тормозной системы. Действие запасной тормозной системы должно быть плавным и регулируемым. Допускается на автомобиле не предусматривать отдельной запасной тормозной системы, если ее функции может выполнять стояночная тормозная система или один из контуров

Требования, предъявляемые к стояночной тормозной системе • тормозная система должна удерживать автомобиль полной массы на уклоне не менее 16%. Для автотранспортных средств в снаряженном состоянии углы уклона дороги, на которых должен удерживаться автомобиль стояночной тормозной системой следующие: не менее 23% для категории М и не менее 31% для категории N.

Требования, предъявляемые к вспомогательной тормозной системе • Вспомогательная тормозная система должна обеспечивать без применения других тормозных систем спуск автотранспортного средства со скоростью (30 ± 2) км/ч по уклону 7% протяженностью 6 км.

ТОРМОЗНЫЕ МЕХАНИЗМЫ • Предъявляемые требования, классификация, применяемость Тормозной механизм создает искусственное сопротивление движению автомобиля за счет трения между вращающимися и не вращающимися деталями. При трении поглощается кинетическая энергия автомобиля, которая превращается в тепло и рассеивается в атмосферу. При работе отдельные детали механизма нагреваются до температуры 300— 350°С.

Требования • • • высокая эффективность действия; стабильность работы при изменяющихся режимах движения и внешних условиях; высокая долговечность пары трения; плавность действия и отсутствие вибрации при торможении; способность рассеивать большое количество тепла за малый промежуток времени; удобство проведения эксплуатационных регулировок.

Устройства для частичной регулировки тормозных механизмов

Барабанно ленточный тормозной механизм

Дисковый тормозной механизм

ТОРМОЗНЫЕ ПРИВОДЫ

Механический привод стояночного тормоза

Гидравлический тормозной привод • Гидравлический привод рабочей тормозной системы применяют, как правило, на грузовых автомобилях полной массой до 7, 5 т и на всех легковых автомобилях. • Достоинствами гидравлического привода являются: малое время срабатывания (0, 05— 0, 2 с); равенство разжимных сил и тормозных моментов при одинаковых схемах тормозных механизмов колес; • удобство компоновки и высокий КПД. • К недостаткам гидропривода относят: значительное снижение КПД при низких температурах, большую вероятность полного отказа рабочей тормозной системы при местном повреждении одноконтурного привода. • Для устранения последнего недостатка гидроприводы современных автомобилей выполняют двухконтурными или многоконтурными.

• В гидроприводе должна быть обеспечена герметичность аппаратов, трубопроводов и соединений при давлении не менее 9, 8 МПа. • Гидропривод должен обеспечивать торможение автотранспортных средств с эффективностью, предписанной ГОСТ, при этом, усилие на органе управления должно быть: для грузовых автомобилей не менее 147 Н и не более 686, 7 Н, для легковых автомобилей не менее 147 Н и не более 490, 5 Н. • В гидроприводе с усилителем (усилителями) при выходе из строя одного из усилителей должно обеспечиваться торможение с эффективностью, не ниже предписанной для запасной тормозной системы.

• Гидравлический привод должен обеспечивать полное растормаживание рабочей тормозной системы после снятия усилия с педали за время не более 0, 9 с. Конструкция гидропривода и его элементов должна обеспечивать возможность удаления из системы попавшего в нее воздуха. • Тормозные жидкости для гидравлических приводов должны иметь оптимальную вязкость, устойчивые вязкостно температурные свойства, низкую температуру замерзания и высокую температуру кипения, не разрушать металлических и резиновых изделий. В настоящее время в тормозных приводах автомобилей находят применение тормозных жидкости марок: БСК, ГТЖ 22 М, «Нева» , «Томь» , «Роса» .

Пневматический привод имеет ряд преимуществ: • возможность создания больших разжимных сил на колодках при малом усилии на педали тормоза; • высокая надежность; • удобство привода тормозных систем прицепов и полуприцепов; • отсутствие затрат на приобретение рабочего тела

Недостатками пневматического привода являются: • значительно большее время срабатывания (в 5— 10 раз больше, чем у гидравлического привода); • большие габариты и масса приборов пневмопривода по сравнению с гидроприводом; • дополнительные затраты мощности двигателя на привод компрессора. • Требования к пневматическому приводу регламентированы ГОСТ. Кроме того, имеется ряд отраслевых и государственных стандартов, регламентирующих требования к отдельным приборам пневмопривода.

Основные требования к пневматическому тормозному приводу • • • Привод рабочей и запасной тормозных систем должен обеспечивать плавное со следящим действием торможение автомобиля. В пневмоприводе рабочей тормозной системы подача воздуха к тормозным механизмам колес должна осуществляться не менее чем по двум независимым магистралям. Давление сжатого воздуха в ресиверах тормозного привода должно быть от 650 до 800 к. Па. Давление сжатого воздуха, ограничиваемое предохранительным клапаном, должно быть от 840 до 1320 к. Па. Для прицепов устанавливают только нижний предел давления воздуха в ресиверах, который должен быть: при однопроводной схеме не менее 480 к. Па; при двухпроводной схеме не менее 630 к. Па.

• Время наполнения ресиверов сжатым воздухом до нижнего предела регулирования должно быть не более 6 мин у одиночных автомобилей и не более 8 мин у автомобилей тягачей. • Герметичность системы оценивается по скорости падения давления. При неработающем компрессоре падение давления вприводе должно быть не более 50 к. Па (при начальном давлении 650 к. Па) за 30 мин при отпущенной тормозной педали и за 15 мин при ее полном нажатии. • Объем ресиверов рабочей тормозной системы у транспортных средств категорий М и N должен быть таким, чтобы после восьми полных торможений запаса сжатого воздуха хватало на девятое торможение с эффективностью, предписанной для запасной тормозной системы. • Время срабатывания привода должно быть минимальным. При давлении в ресиверах 650 к. Па от момента начала нажатия на педаль тормоза до того момента, когда давление в наиболее удаленной тормозной камере достигнет 75% от давления в ресиверах, не должно превышать 0, 6 с.

Схема пневматического тормозного привода Кам. АЗ 4310

Комбинированный тормозной кран автомобиля ЗИЛ 131