для чего нужна рулевая трапеция
Трапеция рулевая: эффективное и бережное управление
Рулевое управление автомобилей с задним и передним приводом несколько отличается, в заднеприводных авто используется рулевой привод, реализуемый в виде так называемой рулевой трапеции. О назначении рулевой трапеции, ее устройстве, принципах работы, а также регулировке и обслуживании читайте в статье.
Назначение рулевой трапеции
Маневрирование автомобиля выглядит довольно просто: управляемые колеса поворачиваются на тот или иной угол, и автомобиль по радиусу (который зависит от угла поворота управляемых колес) изменяет направление своего движения. Однако в действительности это простое действие оказывается не таким уж и простым, и создает массу проблем для конструкторов.
Проблем возникают вследствие того, что управляемые колеса при повороте движутся по разным радиусам: внешнее колесо — по большему, внутреннее колесо — по меньшему. А это значит, что при отклонении обоих управляемых колес на одинаковый угол одно из них катилось бы с проскальзыванием. Такая ситуация ухудшает управляемость автомобиля, так как эффективное сцепление с дорогой имеет только одно колесо (внешнее), а главное — это приводит к интенсивному износу шин управляемых колес.
Решение всех этих проблем одно, и при этом несложное: при повороте автомобиля необходимо обеспечить отклонение управляемых колес на разные углы. Для внешнего колеса угол должен быть меньше (так как оно движется по большему радиусу), а для внутреннего колеса — больше (так как оно движется по меньшему радиусу). На автомобилях с задним приводом (классической компоновки) эта задача решается с помощью особого устройства рулевого привода, который называется рулевой трапецией.
Рулевая трапеция — это общее название рулевого привода заднеприводных автомобилей, такое название возникло из-за характерной конструкции привода и заложенного в него принципа работы.
Общее устройство и принцип работы рулевых трапеций
Типичная рулевая трапеция содержит четыре основных компонента:
Все свои свойства рулевая трапеция получает благодаря особенностям ее установки на автомобиль. Поперечная рулевая тяга (ее часто называют средней или центральной) с помощью шаровых шарниров крепится к двум маятниковым рычагам, которые жестко монтируются на лонжероны кузова. Поперечная рулевая тяга может качаться на маятниковых рычагах (за что они и получили свое название), причем при отклонении тяги в одну или другую сторону она одновременно теряет параллельность с балкой моста (попросту перекашивается). Отклоняясь, поперечная рулевая тяга тянет и толкает боковые рулевые тяги и соединенные с ними поворотные рычаги колес. Но вследствие перекоса поперечной тяги колеса отклоняются на разные углы: внешнее — на меньший, внутреннее — на больший.
Устройство рулевых трапеций реальных автомобилей несколько более сложное. В частности, боковые тяги всегда имеют составную конструкцию, они включают в себя два рулевых наконечника (один из них длинный — это собственно тяга, и один короткий — рулевой наконечник), соединенных регулировочной муфтой. Такая конструкция дает возможность изменять длину боковой рулевой тяги, регулируя схождение колес. Обычно муфта разрезная, фиксируется на наконечниках с помощью хомутов. На хвостовиках наконечников, вставляемых в муфту, нарезается правая и левая резьба — такое решение позволяет изменять длину тяги без разборки трапеции, простым вращением муфты.
Все соединения тяг и рычагов рулевой трапеции выполняются шарнирными, причем здесь используются однотипные шаровые шарниры, которые обеспечивают нормальную работу рулевого управления при движении по неровностям дороги. В типичной рулевой трапеции таких шарниров шесть: по одному для соединения двух боковых тяг с поворотными рычагами колес, по одному для соединения боковых рулевых тяг со своими маятниковыми рычагами, и два для соединения центральной поперечной тяги с обоими маятниковыми рычагами. Таким образом, на каждом маятниковом рычаге установлено сразу по два шарнира.
Важно отметить, что существует несколько типов рулевых трапеций, отличающихся по конструкции. Выше было описано рулевое управление на основе разрезной трапеции с маятниковыми рычагами — именно она получила наибольшее распространение на заднеприводных легковых автомобилях с независимой передней подвеской. На авто с зависимой подвеской передних колес чаще используются неразрезные трапеции, в которых поперечная рулевая тяга расположена перед или за балкой моста (соответственна, в этих случаях трапеция называется передней или задней). В отдельные группы выделяются рулевые трапеции с ГУР.
Интересно, что описанная выше рулевая трапеция стала использоваться достаточно давно — ее можно найти еще на довоенных автомобилях, и к сегодняшнему дню она претерпела минимум изменений. Однако в настоящее время основная масса легковых автомобилей имеет привод на передние колеса, и в них используются иные конструкции рулевого привода (чаще всего с ГУР в виде рулевой рейки).
Вопросы регулировки, обслуживания и ремонта рулевой трапеции
Рулевая трапеция играет одну из главных ролей в управляемости автомобиля, поэтому важнейшее значение имеет ее диагностика, обслуживание и ремонт.
Основная проблема рулевого привода — его шаровые шарниры. Они подвергаются большим нагрузкам, поэтому постепенно происходит их износ, что проявляется увеличением люфта и ухудшением управляемости. Следует регулярно производить измерение люфта шарниров рулевой трапеции, а также общее состояние всех соединений и деталей трапеции. Эту работу лучше проводить вдвоем, так как для проверки люфта в шарнирах необходимо отклонять руль в стороны и смотреть, как движутся детали рулевой трапеции. При хорошем состоянии шарниров все сопряженные детали должны двигаться одновременно.
При обнаружении чрезмерного люфта шаровые шарниры подлежат замене. Это довольно сложная для автовладельца работа, так как съем и установка шарниров (а точнее — выпрессовка и запрессовка пальцев) производится с помощью специальных приспособлений. Также следует заменить все деформированные детали, детали с трещинами и другими повреждениями.
Регулировка рулевой трапеции (установка схождения колес) тоже должна производиться только с применением специальных приспособлений в условиях автосервиса. Неграмотная регулировка в лучшем случае приводит к повышенному износу шин управляемых колес, а в худшем — оказывает негативное влияние на управляемость автомобиля и снижает его безопасность.
Регулярный осмотр, ремонт и регулировка рулевой трапеции — залог долговечности передних шин, а также управляемости и безопасности автомобиля.
Рулевая трапеция.
Рулевая трапеция — наряду с рулевой рейкой один из двух наиболее распространенных механизмов передачи усилия на управляемую ось автомобиля. Чаще встречается в конструкции заднеприводных автомобилей.
Рулевое управление автомобиля состоит из двух основных элементов: рулевого механизма и рулевого привода. В некоторых моделях автомобилей конструкцией предусмотрен еще и гидро или электроусилитель руля.
Рулевое управление первых автомобилей не имело рулевого колеса и направление движения водитель изменял при помощи рычагов с рукоятками и поводков. Рулевая колонка представляла собой полукольцо с двумя закрепленными на нем рукоятками. В дальнейшем полукольцо просто-напросто замкнули, получив прототип современного руля, а рычаги убрали.
Интересно, что рулевая трапеция появилась до изобретения руля и применялась еще на самых первых автомобилях с паровым двигателем для поворота колес. Пример этому первый автомобиль, на паровом ходу изобретенный в 1880 году французским инженером А. Болле. Кстати свое детище Амедей Болле — старший создал в провинции Сартэ, в городке Ле Ман, который известен сегодня всему миру своей автомобильной гоночной трассой.
Конструкция рулевой трапеции заметно изменилась с появлением независимой подвески колес. Так поперечную тягу пришлось расчленить и снабдить ее дополнительными шаровыми шарнирами. В дальнейшем по – мере развития автомобилей появился рулевой редуктор с червячной передачей и маятниковый рычаг, которые и сегодня применяется на современных автомобилях.
Современная конструкция рулевой трапеции
Рулевая трапеция в современном виде состоит из рулевого привода в виде механизма редуктора червячного типа, рулевой сошки, левой и правой боковых рулевых тяг, средней тяги, маятникового рычага и левого и правого поворотных кулаков.
На конце каждой рулевой тяги имеется шарнир, позволяющий подвижным деталям рулевого привода свободно поворачиваться относительно кузова и друг друга в разных плоскостях.
Рулевой механизм в конструкции рулевого управления необходим для увеличения усилия, прилагаемого водителем к рулю и передачи его на рулевой привод (рулевую трапецию).
Задача же рулевого привода передать это усилие на ведущие колеса автомобиля путем поворота их в левую или правую сторону в зависимости от действия водителя.
Схема работы рулевой трапеции
При повороте водителем рулевого колеса в ту или другую сторону, движение руля передается через рулевой вал на червячный механизм рулевого редуктора, где за счет проворота червяка приходит в движение ролик, соединенный валом с рулевой сошкой. Сошка в свою очередь соединена с средней и левой боковой тягой через шаровые соединения. vk.com/cars.best Одновременно с этим средняя тяга вторым концом соединена с маятниковым рычагом и через него и с правой боковой тягой. Левая и правая боковые тяги соединены с колесными поворотными кулаками, которые поворачивают в правую или левую сторону, в зависимости от команды руля.
При передаче усилия руля на рулевой привод, последний должен повернуть управляемые колеса на определенный угол. Здесь должно обязательно соблюдаться одно условие, поворот колес должен осуществляться на неодинаковые углы. Это условие просто конструктивно необходимо, иначе если оба колеса будут поворачивать на одинаковую величину, то внутреннее колесо будет идти юзом по дороге, что снизит эффективность рулевого управления.
Помимо этого, колесо сразу начнет нагреваться, пример тому черный след от резины колеса при торможении, так как оно перестает вращаться, а просто скользит по дороге. Это в свою очередь вызвало бы быстрый износ резины и подшипников ступиц от чрезмерного нагрева.
Подобный вопрос решается с помощью поворота внутреннего колеса на больший угол, относительно угла поворота наружного колеса. При выполнении поворота каждое колесо проходит свою траекторию, двигаясь по разным радиусам и поэтому то и нужен внутреннему колесу больший угол поворота.
Это соотношение выполняется с помощью конструкции рулевой трапеции, включающей в себя поворотные рычаги и шарнирные рулевые тяги. Именно подбором угла наклона рулевых рычагов, их длины и длины поперечной тяги удается добиться необходимого соотношения углов поворота колес.
Боковые тяги в рулевой трапеции состоят из двух рулевых наконечников — короткого и длинного, соединенных в одно целое при помощи соединительной муфты. Длинный наконечник имеет левую резьбу, что дает возможность выполнить при необходимости корректировку такого параметра, как схождение колес.
Схождение необходимо выставлять во всех случаях вмешательства в рулевую трапецию, или же после установки новой трапеции во время ремонта. Проверять этот параметр необходимо и в случае удара машины, о какое либо препятствие элементами передней подвески. Исключение составляет замена порванного пыльника, когда производится лишь выпрессовка рулевого пальца, что не отражается на величине сходимости колес.
Неисправности рулевой трапеции
Посторонние стуки, а также увеличенный люфт рулевого колеса могут быть следствием ослабления картеру рулевого редуктора к лонжерону, кронштейна маятникового рычага или рулевой сошки, предельного износа шарниров рулевых тяг, ослабление затяжки втулок маятникового рычага или их износа, сбой регулировки зацепления пары «червяк – ролик».
Для устранения найденных неисправностей необходимо выполнить либо регулировку соединения в редукторе, либо заменить изношенные детали. Обычно, при обнаружении люфтов в рулевых тягах более чем в двух соединениях, заменяют все тяги рулевой трапеции для поднятия их общего ресурса.
Когда наблюдается тяжелое вращение руля, то возможно помимо неисправности рулевого редуктора или снижения давления в шинах, нарушение углов установки передних колес.
Наиболее часто преждевременный выход из строя шарнирных соединений в рулевой трапеции связан с нарушением целостности защитных чехлов рулевых пальцев. Поэтому при выполнении диагностики рулевого управления целостности защитных чехлов уделяется первостепенное внимание. Также необходимо проверить все шплинтовые соединения на рулевых тягах трапеции, механические повреждения или деформации тяг.
Рулевая трапеция
Рассмотрим, становящийся архаичным, вид рулевого управления под названием рулевая трапеция. Это наиболее ранний тип рулевого управления. В те годы, когда ещё не были изобретены рулевые рейки это был единственный вариант рулевого управления.
Рулевая трапеция представляет собой систему рычагов, соединяющих рулевой вал (вал рулевого редуктора) с поворотными кулаками.
Ключевыми элементами рулевой трапеции являются рулевые тяги и рулевые наконечники. Вспомогательными элементами являются рулевые сошки, рулевые маятники, рулевые демпферы.
Рассмотрим конкретные примеры рулевых трапеций.
Рулевая трапеция Nissan Terrano WD21 правый руль. Рис.1
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена со средней тягой, второй конец которой подвешен на рулевом маятнике, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. К концам средней тяги прикреплены рулевые тяги, которые вторым своим концом прикреплены к поворотным кулакам.
Рулевая трапеция MMC Pajero V24W правый руль. Рис.2
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена со средней тягой, второй конец которой подвешен на рулевом маятнике, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. К концам средней тяги прикреплены рулевые тяги, которые вторым своим концом прикреплены к поворотным кулакам.
Рулевая трапеция Suzuki Escudo TD01W правый руль. Рис.3
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена со средней тягой, второй конец которой подвешен на рулевом маятнике, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. К концам средней тяги прикреплены рулевые тяги, которые вторым своим концом прикреплены к поворотным кулакам.
Рулевая трапеция Nissan Patrol Y61 левый руль. Рис.4
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена с передней тягой (перед передним мостом), второй конец которой соединен с поворотным кулаком, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. Между правым и левым поворотными кулаками сзади моста закреплена задняя рулевая тяга.
Рулевая трапеция Toyota Land Cruiser HDJ80 левый руль. Рис.5
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена с передней тягой (перед передним мостом), второй конец которой соединен с шкворневым рычагом, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. Между правым и левым шкворневыми рычагами сзади моста закреплена задняя рулевая тяга.
Рулевая трапеция Nissan Vanette C22 правый руль. Рис.6
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена с продольной тягой (от сошки до правого маятника). Второе плечо маятника соединено со средней тягой. Второй коней средней тяги соединен с левым маятником, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. К концам средней тяги прикреплены рулевые тяги, которые вторым своим концом прикреплены к поворотным кулакам.
Для того, чтобы передать нам изображения, замеры деталей либо другую оперативно требующуюся информацию, используйте программы Whatsapp, Viber или Skype. Контактный телефон:
8-913-715-57-58, 8-913-7-4444-69
skype: stars_novosibirsk
Во избежание неправильного подбора или перевода по справочникам номеров оригинальных и дубликатных запчастей, обязательно консультируйтесь с продавцами на предмет правильности вашего выбора ПРЕЖДЕ чем оплачивать заказ!
Цены на сайте обновляются раз в день.
Тем не менее, может возникнуть ситуация, когда обновление актуальных цен товаров происходит быстрее синхронизации с сайтом, поэтому конечную стоимость автозапчастей уточняйте у продавцов!
© Copyright магазин Автозапчастей «Старс», 1997-2021
Рулевая трапеция
Рулевая трапеция.
Рассмотрим, становящийся архаичным, вид рулевого управления под названием рулевая трапеция. Это наиболее ранний тип рулевого управления. В те годы, когда ещё не были изобретены рулевые рейки это был единственный вариант рулевого управления.
Рулевая трапеция представляет собой систему рычагов, соединяющих рулевой вал (вал рулевого редуктора) с поворотными кулаками.
Ключевыми элементами рулевой трапеции являются рулевые тяги и рулевые наконечники. Вспомогательными элементами являются рулевые сошки, рулевые маятники, рулевые демпферы.
Рассмотрим конкретные примеры рулевых трапеций.
Рулевая трапеция Nissan Terrano WD21 правый руль. Рис.1
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена со средней тягой, второй конец которой подвешен на рулевом маятнике, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. К концам средней тяги прикреплены рулевые тяги, которые вторым своим концом прикреплены к поворотным кулакам.
Особенности:
Рулевая сошка — практически никогда не ломается, так как не имеет шарового шарнира.
Рулевой маятник — при своевременной замене пластиковых втулок не требует замены в виде всего узла.
Средняя тяга — поставляется в виде неразборного узла.
Рулевые наконечники имеют отличия по расположению (наружный/внутренний, левый/правый). Так же отличаются диаметром конуса: с 1986,08 по 1993,01 — 13,5мм, после 1993,01-14,5мм.
Рулевая трапеция MMC Pajero V24W правый руль. Рис.2
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена со средней тягой, второй конец которой подвешен на рулевом маятнике, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. К концам средней тяги прикреплены рулевые тяги, которые вторым своим концом прикреплены к поворотным кулакам.
Особенности:
Рулевая сошка — имеет шаровый шарнир, поэтому при износе заменяется новой.
Рулевой маятник — при износе меняется целиком.
Средняя тяга — практически никогда не ломается, так как не имеет шаровых шарниров.
Рулевые наконечники имеют отличия по расположению (наружный/внутренний).
Рулевой демпфер — устанавливался опционально.
Рулевая трапеция Suzuki Escudo TD01W правый руль. Рис.3
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена со средней тягой, второй конец которой подвешен на рулевом маятнике, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. К концам средней тяги прикреплены рулевые тяги, которые вторым своим концом прикреплены к поворотным кулакам.
Особенности:
Рулевая сошка — практически никогда не ломается, так как не имеет шарового шарнира.
Рулевой маятник — при своевременной замене пластиковой втулки не требует замены в виде всего узла.
Средняя тяга — поставляется в виде неразборного узла.
Рулевые наконечники имеют отличия по расположению (наружный/внутренний).
Рулевая трапеция Nissan Patrol Y61 левый руль. Рис.4
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена с передней тягой (перед передним мостом), второй конец которой соединен с поворотным кулаком, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. Между правым и левым поворотными кулаками сзади моста закреплена задняя рулевая тяга.
Особенности:
Рулевая сошка — практически никогда не ломается, так как не имеет шарового шарнира.
Рулевой маятник — отсутствует, его роль выполняет правый поворотный кулак.
Передняя тяга — поставляется в виде неразборного узла. Имеются отличия в ухе крепления рулевого демпфера (штырь, либо шаровое соединение).
Рулевые наконечники имеют отличия по расположению (левый и правый).
Рулевой демпфер имеет отличия по крепежам (штыри, либо шаровые шарниры).
Рулевая трапеция Toyota Land Cruiser HDJ80 левый руль. Рис.5
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена с передней тягой (перед передним мостом), второй конец которой соединен с шкворневым рычагом, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. Между правым и левым шкворневыми рычагами сзади моста закреплена задняя рулевая тяга.
Особенности:
Рулевая сошка — практически никогда не ломается, так как не имеет шарового шарнира.
Рулевой маятник — отсутствует, его роль выполняет правый шкворневой рычаг.
Передняя тяга — имеет сменные наконечники. Имеются отличия в ухе крепления рулевого демпфера (штырь, либо шаровое соединение).
Рулевые наконечники имеют отличия по расположению (передние/задние, левые и правые).
Рулевой демпфер имеет отличия по крепежам (штыри, либо шаровые шарниры).
Рулевая трапеция Nissan Vanette C22 правый руль. Рис.6
При повороте руля происходит поворот входного вала рулевого редуктора-гидроусилителя. В ответ на поворот входного вала происходит поворот выходного вала к которому прикреплена рулевая сошка. Она, в свою очередь, соединена с продольной тягой (от сошки до правого маятника). Второе плечо маятника соединено со средней тягой. Второй коней средней тяги соединен с левым маятником, благодаря чему, средняя тяга может совершать колебательные движения по поперечной оси автомобиля. К концам средней тяги прикреплены рулевые тяги, которые вторым своим концом прикреплены к поворотным кулакам.
Особенности:
Так как рулевой вал расположен спереди передней оси автомобиля в конструкцию рулевой трапеции добавлена продольная рулевая тяга и второй маятник.
Рулевые маятники — при своевременной замене пластиковых втулок не требуют замены в виде всего узла.
Средняя тяга — поставляется в виде неразборного узла.
Рулевые наконечники имеют отличия по расположению (наружный/внутренний).
Ещё больше статей смотрите на нашем сайте.