- легкость управления и обеспечение устойчивости движения автомобиля на поворотах;
- отсутствие или минимальное боковое проскальзывание колес;
- предотвращение передачи на рулевое колесо толчков от неровностей дороги.
Рулевое управление состоит:
- из рулевого механизма;
- рулевого привода;
- усилителя руля (применяется на некоторых грузовых и легковых автомобилях и на отдельных моделях автобусов).
Рулевой механизм предназначен для облегчения работы водителя по управлению движением автомобиля в заданном направлении, так как выполняет роль замедляющего редуктора и увеличивает усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу. Рулевой механизм преобразует вращение рулевого колеса в перемещение рулевой сошки вдоль рамы автомобиля в обоих направлениях. К рулевому механизму относятся рулевое колесо, рулевая колонка и редуктор рулевого механизма.
Рулевой механизм увеличивает усилие, передаваемое от рулевого колеса к сошке, облегчая этим поворот управляемых колес. Облегчение поворота достигается за счет передаточного числа рулевого механизма. У разных автомобилей передаточное число рулевого механизма находится в пределах от 15 до 25 и больше.
Привод рулевого управления состоит из рулевой сошки, продольной рулевой тяги, рычага продольной рулевой тяги, левого и правого рычагов поперечной рулевой тяги.
Рулевой привод предназначен для передачи усилия от рулевого механизма к колесам и обеспечения правильного взаимного расположения колес при повороте. При повороте автомобиля колеса должны катиться без бокового скольжения. Этого можно достичь в том случае, если колеса будут перемещаться по дугам с одним центром поворота (рис. 19.1, а). Центр поворота должен находиться на продолжении оси заднего моста. При изменении крутизны поворота центр поворота может приближаться или удаляться от заднего моста, но всегда должен оставаться на продолжении оси заднего моста.
Рис. 19.1. Схемы поворота автомобиля (а) и рулевой трапеции (d): 1, 8 - поворотные цапфы; 2, 6 - поворотные рычаги; 3 - передняя ось; 4 - поперечная рулевая тяга; 5 - рычаг; 7 - продольная рулевая тяга; R1—R4 - радиусы поворота колес; α и β - угол поворота внутреннего и внешнего переднего колеса соответственно; В - расстояние между осями передних колес; t - расстояние между передней и задней осью
При повороте автомобиля внутреннее переднее колесо должно быть повернуто на несколько больший угол, чем внешнее, так как оно катится по дуге меньшего радиуса. Достигается это за счет устройства рулевого привода в виде трапеции (рис. 19.1, б). В рулевую трапецию входят передняя ось 3, поворотные рычаги 2 и 6 и поперечная рулевая тяга 4. Благодаря устройству привода в виде трапеции обеспечиваются поворот внутреннего колеса на больший угол и движение его без бокового проскальзывания.
Рулевые приводы могут иметь цельную рулевую трапецию (при зависимой подвеске колес) и расчлененную трапецию (при независимой подвеске). Рулевая трапеция может располагаться сзади передней оси или впереди.
Упрощенная схема рулевого управления грузовых автомобилей при зависимой подвеске представлена на рис. 19.2, а. При повороте рулевого колеса в ту или другую сторону вращение через рулевой механизм 1 передается через сошку 2 на продольную рулевую тягу 3, затем через поворотный рычаг 7 на левый поворотный кулак, на левый нижний рычаг 4 поперечной рулевой тяги 5, через поперечную рулевую тягу на правый нижний рычаг 4, на правый поворотный кулак 6 и на колеса.
Рис. 19.2. Рулевой привод грузовых автомобилей: а - задняя цельная трапеция; б - передняя расчлененная трапеция; 1 - рулевой механизм; 2 - сошка; 3 - продольная тяга; 4 - нижний рычаг рулевой трапеции; 5 - поперечная тяга; 6 - поворотный кулак; 7 - поворотный рычаг; 8 - стойка; 9, 12 - боковые тяги; 10 - маятниковый рычаг; 11 - средняя тяга
При независимой подвеске передних управляемых колес (рис. 19.2, б) рулевой привод состоит из сошки 2 и маятникового рычага 10. На этих рычагах подвешено среднее звено поперечной рулевой тяги 11, которая с помощью боковых тяг 9 и 12 соединяется с рычагами 4 рулевой трапеции. Эти рычаги, в свою очередь, соединяются с поворотными кулаками 6.