Текст книги "Грузовые автомобили. Ведущие мосты"

Гидроусилитель

Рис. Схема работы гидроусилителя рулевого управления: 1 – насос усилителя; 2 – распределительное устройство; 3 – трубки для подачи масла; 4 – силовой цилиндр усилителя; 5 – поршень усилителя со штоком; 6 – маятниковый рычаг; 7 – емкость для масла объединена в одно целое с рулевым механизмом.

В комплект гидроусилителя входят: масляный насос, приводимый в действие ременной передачей от коленчатого вала двигателя, распределительное устройство и исполнительное устройство, выполненное в виде гидроцилиндра. Гидроусилитель включается в работу только по мере необходимости. Если водитель прикладывает усилие к рулевому колесу в определенном направлении, распределительное устройство направляет жидкость, нагнетаемую насосом в определенную полость гидроцилиндра. Жидкость давит на поршень, шток которого начинает перемещаться и помогает водителю поворачивать колеса. При движении в прямом направлении гидроусилитель руля не работает.

Гидроусилитель повышает безопасность движения, так как при разрыве шины, позволяет сохранить управление автомобилем, что особенно важно, когда автомобиль движется на высокой скорости. Насос гидроусилителя 1 приводится в действие от двигателя. Если не работает двигатель, значит не работает и насос гидроусилителя.

При неисправном гидроусилителе руля эксплуатировать автомобиль запрещено, разрешается только доехать до места ремонта.

Насос гидроусилителя руля

Силовой цилиндр гидроусилителя является одновременно и корпусом рулевого механизма. Отлит корпус из чугуна. Он прикреплен болтами к раме. Насос 2 гидроусилителя нагнетает масло из специального бачка в цилиндр, расположенный в корпусе.

Обслуживание расходного и предохранительного клапанов насоса.

Рис. Расходный и предохранительный клапаны насоса: 1 – золотник расходного клапана; 2 – пружина предохранительного клапана; 3 – направляющая пружины предохранительного клапана; 4 – шарик предохранительного клапана; 5 – пружина золотника; 6 – седло предохранительного клапана; 7 – фильтр; 8 – кольцо; 9 – пробка-заглушка; 10 – прокладка уплотнительная; 11 – прокладки регулировочные

При загрязнении расходного и предохранительного клапанов промойте их. Для этого: пробку-заглушку 9, расположенную над выходным отверстием насоса отверните, затем выньте пружину 5 и золотник 1 расходного клапана, а пробку-заглушку установите на место, что предотвратит вытекание масла. Отверните седло 6 предохранительного клапана, выньте шарик 4, направляющую 3 и пружину 2. Выньте кольцо 8 и фильтр 7 из седла предохранительного клапана. Промойте детали и продуйте сжатым воздухом. Сборку производите в обратном порядке. При сборке соблюдайте чистоту. При разборке и сборке, чтобы не нарушить регулировку предохранительного клапана, не изменяйте количество регулировочных прокладок 11.

Рулевой механизм типа червяк – ролик

Такой рулевой механизм применяют на некоторых грузовых автомобилях, имеющих механическое рулевое управление.

Рис. Устройство рулевого управления автомобиля ГАЗ а – рулевой механизм типа червяк – ролик, б – рулевой привод, 1 – нижняя крышка, 2 – конические подшипники, 3 – рулевая колонка, 4 – рулевое колесо, 5 – рулевой вал, 6 – ролик, 7 – червяк, 8 – корпус, 9 – вал сошки, 10 – ось ролика, 11 – регулировочный винт, 12 – шайба, 13 – рулевая сошка, 14, 16 – продольная и поперечная тяги, 15 – верхний поворотный рычаг, 17 – рычаги поворотных цапф, 18 – поворотная цапфа, А – выточка, Б – паз.

Рулевой механизм состоит из рулевого колеса 4, рулевого вала 5, с червяком 7, колонки (трубы) 3, внутри которой проходит рулевой вал 5, вала 9 сошки с трехгребневым роликом 6, сошки 13 и чугунного корпуса 8 с подшипниками.

Корпус рулевого механизма прикреплен болтами к раме автомобиля. Рулевой вал 5 нижним концом запрессован на червяк 7, который вращается на двух конических роликовых подшипниках 2. Внутренними кольцами подшипников служат конические закаленные поверхности червяка. Наружные кольца запрессованы в гнезда корпуса и закрыты крышками 1.

Между нижней крышкой 1 и корпусом установлены бумажные прокладки для регулировки осевого зазора подшипников червяка. Под верхней крышкой установлена одна уплотнительная прокладка.

Вал 9 сошки вращается в бронзовой втулке, запрессованной в нижней части корпуса, и в цилиндрическом роликовом подшипнике, установленном в боковой крышке корпуса рулевого механизма. Внутренний конец вала сошки имеет кольцевую выточку А, которая входит в паз регулировочного винта 11. В месте выхода из корпуса вала сошки расположен самоподжимный сальник. Регулировочный винт 11ввертывается в боковую крышку корпуса рулевого механизма и удерживает вал сошки от осевых перемещений. Стопорится вал сошки шайбой 12, которая входит усом в паз винта. На винт надевается колпачковая гайка, которая прижимает шайбу к крышке.

В головке вала сошки установлен трехгребневой ролик 6, который вращается на оси на двух игольчатых подшипниках. Ось запрессована в отверстиях головки вала сошки 9. Для правильной установки сошки на вал на торцах выбиты риски. Гайкой закрепляют сошку на валу. При повороте рулевого колеса червяк, вращаясь, повертывает вал сошки с роликом. В это время нижний конец вала сошки передвигается вперед или назад, увлекая за собой привод и поворачивая колеса.

Для смазывания деталей корпус рулевого механизма заправляют трансмиссионным маслом до уровня наливного отверстия, которое закрывают пробкой. Вытеканию масла препятствуют самоподжимный сальник, войлочное кольцо и картонные прокладки.

Рулевой привод

Рулевой привод соединят сошку 13 с поворотными цапфами 18 и состоит из продольной рулевой тяги14, поворотных рычагов 17 и 15, поперечной рулевой тяги 16.

Передняя ось, поворотные рычаги, и поперечная рулевая тяга образуют рулевую трапецию, которая обеспечивает при повороте движение всех автомобильных колес без скольжения, а также легкость управления и минимальный износ шин.

Рулевые тяги и рычаги соединены при помощи шарниров с шаровыми пальцами 2. С обеих сторон пальца 2 находятся вкладыши 1 и 3, которые прижимаются к нему сферическими выемками с помощью пружины 4, зажатой в рулевой тяге резьбовой пробкой 6.

Рис. Шарниры рулевых тяг а – продольная тяга, б и в – поперечные тяги, 1 и 3 вкладыши, 2 – шаровой палец, 4 – пружина, 5 – ограничитель, 6 – пробка, 7 – наконечник, 8 – стяжной болт, А – сошка, Б – продольная тяга, В – рычаг цапфы, Г – поперечная тяга.

Шарниры позволяют рычагам и тягам находиться во время работы под различными углами друг к другу.

В грузовых автомобилях все чаще вместо пружин и металлических вкладышей стали применять нерегулируемые вкладыши из обрезиненного полиамида 1, 3.

Левая и правая резьба на концах поперечной тяги позволяет регулировать схождение колес, не снимая тяги с автомобиля.

Направление движения автомобиля изменяют поворотом рулевого колеса При повороте рулевого колеса по часовой стрелке – колеса поворачиваются направо. При повороте рулевого колеса против часовой стрелки – колеса поворачиваются налево.

Рулевая колонка

Рулевая колонка прикреплена одной стороной к переднему щиту и панели кабины, в нижней части к полу кабины.

Рис. Рулевая колонка автомобиля ЗИЛ-4333 1 – карданный шарнир, 2 – маховичок регулировки положения рулевой колонки по высоте, 3 – маховичок регулировки наклона рулевой колонки, 4 – переключатель сигналов и фар, 5 – рулевое колесо, 6 – переключатель стеклоочистителя и омывателя.

Осевой зазор в подшипниках, в которых вращается вал рулевой колонки регулируют гайкой. В современных автомобилях рулевое колесо можно отрегулировать по высоте и углу наклона для удобства водителей, для этих целей и предназначены два маховичка 2 и 3.

Чтобы отрегулировать рулевое колесо необходимо повернуть на себя маховичок 2 на один или полтора оборота, для регулировки колонки по высоте и маховичок 3 на ¼ оборота, чтобы можно было отрегулировать угол наклона. Затем, установив в нужное положение рулевое колесо, повернуть маховички в обратную сторону, тем самым зафиксировать новое положение колонки.

При наличии осевого перемещения рулевого колеса, необходимо подтянуть гайку крепления подшипников колонки, предварительно освободив усики стопорной шайбы. После регулировки усики надо загнуть, один – в паз гайки, другие – на поверхность гайки.

Неисправности подвески и рулевого управления

К неисправностям подвески и рулевого управления относятся:

– увеличение свободного хода (люфта) рулевого колеса;

– повышение силы, необходимой для поворота передних колес, слишком "жесткое" рулевое управление;

– подтекание масла из картера рулевого механизма;

– автомобиль уводит в сторону;

– шумы, дергание или вибрация;

– повышенное продольное раскачивание и (или) крен при поворотах или во время торможения;

– общая неустойчивость автомобиля;

– отсутствие усилия, создаваемого усилителем рулевого управления;

– рулевое колесо не возвращается в положение, соответствующее движению прямо вперед;

– неравенство усилий рулевого управления в обоих направлениях (усилитель;)

– необычный шум, издаваемый насосом усилителя рулевого управления;

– различные необычные шумы;

– общий повышенный износ шин (не локализованный в каком-либо одном месте или с какой-либо одной стороны);

– повышенный износ наружного края шины;

– повышенный износ внутреннего края шины;

– износ протектора шины в одном месте.

Возможные причины чрезмерного свободного хода рулевого колеса автомобиля: увеличенный зазор в зацеплении червяка и ролика; большой зазор в подшипниках червяка; ослабление крепления картера рулевого механизма; ослабление крепления рулевой сошки на ее валу; люфт в шарнирных соединениях рулевого привода; ослабление крепления поворотных рычагов к цапфам; увеличенный зазор в шкворневых соединениях поворотных цапф и в подшипниках ступиц передних колес. Неисправности устраняют регулировкой или ремонтом рулевого механизма и рулевого привода.

Причины слишком жесткого рулевого управления: отсутствие жидкости в бачке усилителя (если он имеется) рулевого управления; давление в шинах отличается от требуемого; недостаточно смазаны шаровые шарниры рулевого управления; не отрегулированы углы установки передних колес; неправильно отрегулирован редуктор рулевого механизма или в нем недостаточно смазки; неправильно отрегулированы колесные подшипники; износ или повреждение редуктора рулевого управления; задевание рулевой колонки за переключатель сигнала поворота; низкое давление в шинах; износ или повреждение шаровых шарниров; износ или повреждение системы рычагов и тяг рулевого управления.

Причины вызывающие различные необычные шумы: недостаточное давление в шинах; недостаточно смазаны шаровые шарниры или система рычагов и тяг рулевого управления; ослаблена затяжка или износ редуктора рулевого управления, системы рычагов и тяг рулевого управления или элементов подвески; неисправен амортизатор; неисправен колесный подшипник; изношены или повреждены втулки подвески; повреждена рессора; ослаблена затяжка колесных гаек; износ или повреждение шлицов задних полуосей; износ или повреждение монтажных втулок задних амортизаторов; величина осевого люфта заднего моста отличается от требуемой.

Автомобиль уводит в сторону если: давление в шинах неодинаково; дефект шины; повышенный износ элементов подвески или рулевого управления; неправильно отрегулированы углы установки передних колес; прихватывание передних тормозов; неправильно отрегулированы подшипники колес; ослаблена затяжка колесных гаек.

Шумы, дерганье, вибрация наблюдаются если в наличие разбалансировка или некруглость шин или колес. Необходимо провести балансировку на автомобиле если: ослабло крепление, износ или нарушение регулировки подшипников колес; изношены или повреждены амортизаторы и (или) элементы подвески. Проверьте, не изношены ли втулки верхних и нижних рычагов; ослаблена затяжка колесных гаек; величины давлений в шинах отличаются от требуемых; износ шин слишком велик или они повреждены; плохо закреплен корпус редуктора рулевого механизма; неправильно отрегулирован редуктор рулевого механизма; ослаблены крепления, износ или повреждение элементов рулевого управления; поврежден маятниковый рычаг; изношено шаровое шарнирное соединение.

При неисправных амортизаторах, сломанных или ослабленных рессорах или элементах подвески, изношенных или сломанных поперечных стабилизаторах или втулках наблюдается повышенное продольное раскачивание и (или) крен при поворотах или во время торможения. Требуется заменить все комплектом.

Причины вызывающие общую неустойчивость автомобиля: величина давления в шинах отличается от требуемой; износ или повреждение верхних и нижних рычагов или втулок подвески; неправильно отрегулированы углы установки передних колес; износ или повреждение системы рычагов и тяг рулевого управления или элементов подвески; неправильно отрегулирован редуктор рулевого механизма; нарушена балансировка колес; ослаблена затяжка колесных гаек; изношены задние амортизаторы; усталостная неисправность или деформация задних рессор.

Отсутствие усилия, создаваемого усилителем рулевого управления: приводной ремень насоса рулевого управления неисправен или неправильно отрегулирован; низок уровень жидкости; закупорены шланги или трубопроводы. Осмотрите и, при необходимости, замените детали; воздух в системе усилителя рулевого управления. Удалите воздух из системы; неисправен насос усилителя рулевого управления.

Причины по которым рулевое колесо не возвращается в положение, соответствующее движению прямо вперед: неправильно выполнена регулировка углов установки передних колес; низкое давление в шинах; неправильное зацепление шестерен рулевого управления; неотрегулирована рулевая колонка; износ или повреждение шарового шарнира; износ или повреждение системы рычагов и тяг рулевого управления; недостаточно смазан маятниковый рычаг; недостаточно масла в редукторе рулевого управления; недостаточно жидкости в насосе рулевого управления с усилителем.

Общий износ шины наблюдается если: давление в шинах отличается от требуемого; колеса разбалансированы или колеса повреждены. Необходимо произвести балансировку на автомобиле. Осмотрите и, при необходимости, замените; износ подвески или элементов рулевого управления.

Причины вызывающие повышенный износ наружного края шины: давление в шинах отличается от требуемого; слишком большая скорость при поворотах автомобиля; неправильно выполнена регулировка углов установки передних колес (увеличенное положительное схождение передних колес).

Причины вызывающие повышенный износ внутреннего края шины: давление в шинах отличается от требуемого; неправильно выполнена регулировка углов установки передних колес (увеличенное отрицательное схождение передних колес); ослаблено крепление или повреждены элементы рулевого управления.

Причины вызывающие износ протектора шины в одном месте: нарушена балансировка колес. Выполните балансировку на автомобиле; повреждение или деформация колеса. Осмотрите и, при необходимости, замените; дефект шины.

Неисправности рулевого управления с гидроусилителем и способы их устранения приведены в таблице

Уход за рулевым управлением

Многие детали рулевого управления работают в неблагоприятных погодных условиях, поэтому к рулевому управлению предъявляются особые требования, связанные с безопасностью движения. Своевременное техническое обслуживание рулевого управления обеспечит безопасность и облегчит работу водителя. Основные операции по уходу: смазка рулевого механизма и всех шарнирных соединений; проверка состояния и крепления деталей; контроль величины свободного хода (люфта) рулевого колеса и регулировка рулевого механизма. Люфт обода рулевого колеса не должен превышать 17 мм.

Рулевой механизм смазывают трансмиссионным маслом, заливаемый в корпус механизма через отверстие, завернутое пробкой. Необходимо следить за уровнем масла и периодически его доливать (первое техническое обслуживание).

Необходимо проверить состояние шарниров рулевых тяг, защитных резиновых колпачков и чехлов, отсутствие зазоров в деталях рулевого механизма и привода.

Заменяют масло два раза в год – весной и осенью. Шарнирные соединения тяг смазывают солидолом при первом техническом обслуживании.

Необходимо проверять крепление и шплинтовку следующих деталей рулевого механизма: картера рулевого управления к раме и рулевой колонки к картеру и кронштейну, рулевой сошки на валу, пробок в наконечниках тяг, поворотных рычагов.

При ослабленном креплении детали могут разъединиться, что может привести к аварии.

Ежедневно следует проверять свободный ход (люфт) рулевого колеса. Если он выше нормы, рулевое управление необходимо проверить, подтянуть и отрегулировать.

Через каждые 5000 км пробега необходимо проверять внешним осмотром рулевой механизм на герметичность. В случае обнаружение подтекания масла, снять рулевой механизм и отремонтировать его.

Через каждые 20 000 км пробега: проверить зацепление червяка и ролика в рулевом механизме и при необходимости отрегулировать; проверить затяжку болтов крепления картера рулевого механизма;

Устранение неисправностей рулевого механизма следует проводить вдвоем на эстакаде или смотровой яме.

Регулировка рулевого управления

Техническое состояние рулевого управления непосредственно влияет на безопасность движения, поэтому регулировать его механизмы надо своевременно и особенно тщательно. Приближенно оценить техническое состояние рулевого колеса, т.е. угла, в пределах которого повертывается рулевое колесо без поворота передних колес автомобиля. При положении колес автомобиля, соответствующем движению по прямой, люфт рулевого колеса, измеренный по ободу не должен превышать 5 – 8 градусов.

Рис. Проверка люфта рулевого колеса простейшим люфтомером. 1 – шкала люфтомера, 2 – стрелка, закрепленная на рулевом колесе.

Причины повышенного люфта рулевого колеса можно установить, проверив элементы рулевого управления в таком порядке: проконтролировать и, если необходимо, подтянуть крепление рулевого колеса, рулевой колонки, картера рулевого механизма, рулевой сошки, шарниров продольной и поперечной рулевых тяг, поворотных рычагов.

Если свободный ход рулевого колеса не уменьшится, то регулировать рулевое управление надо следующим образом: проверить и при необходимости отрегулировать подшипники ступиц передних колес, проконтролировать и устранить повышенный зазор в шкворнях и подшипниках поворотных цапф, проверить и отрегулировать подшипники червяка рулевого механизма и зацепление червяка с роликом вала сошки.

Регулировка шарнирных соединений продольной рулевой тяги. Люфт в шарнирах рулевых тяг устраняют поворотом пробки 6 (рис шарниры рулевых тяг). Для регулировки вынимают шплинт и специальной отверткой завинчивают пробку до отказа. Затем отвинчивают пробку настолько, чтобы можно было ее зашплинтовать.

Регулировка подшипников червяка.

Рис. Регулировка подшипников рулевого вала (червяка). 1 – боковая крышка, 2 – провод сигнала, 3 – нижняя крышка, 4 – регулировочные прокладки.

Регулировка, устраняющая осевое перемещение червяка, заключается в уменьшении количества прокладок под передней крышкой рулевого механизма и обеспечении момента вращения вала рулевого механизма (4-8 кг*см). У автомобилей ГАЗ подшипники регулируют изменяя количество прокладок 4 под нижней крышкой 3 картера рулевого механизма. Прокладки имеют различную толщину. Снимать их нужно по одной, проверяя каждый раз результат регулировки. После устранения люфта следует проверить на ободе рулевого колеса силу, необходимую для его вращения.

Регулировка зацепления ролика вала сошки с червяком рулевого механизма. Регулировку осуществляют при положении передних колес автомобиля, ответствующем движению по прямой. Зазор между червяком и роликом регулируют перемещением вала сошки в осевом направлении. Отвернуть колпачковую гайку 3 и снять стопорную шайбу 1 со стопорного штифта 4. Повернуть специальным ключом регулировочный винт 2, на несколько вырезов стопорной шайбы по часовой стрелке, одновременно проверяя свободный ход рулевого колеса.

Рис. Регулировка зацепления ролика и червяка 1 – специальный ключ, 2 – регулировочный винт, 3 – колпачковая гайка винта (контргайка), 4 – стопорная шайба.

Заполнить шестигранную полость регулировочного винта смазкой Литол-24, поставить на место стопорную шайбу и навернуть колпачковую гайку.

Отрегулировав, проверяют, свободно ли и с какой силой вращается рулевое колесо. Сила, при снятой продольной тяге, должна быть 16 – 22 Н (1,6-2,2 кгс).

Если самовозврат передних колес при выходе из поворота стал "вялым", то нужно отвернуть регулировочный винт на 1-2 выреза стопорной шайбы и повторно проверить свободный ход рулевого колеса.