Типы рулевых приводов автомобилей

Устройство и принцип работы системы AFS

. Конструкция достаточно простая и отличается неплохим КПД передачи крутящего момента руля (устанавливают на авто с независимой подвеской). Основой служит рулевая рейки с шестерней, сама же шестерня устанавливается на вал и постоянно находится в сцеплении с рейкой.

Вращая руль, рейка за счет шестеренки перемещается в горизонтальном положении влево или вправо. Тяги, прикрепленные к рейке, так же перемещаются в соответствии с поворотом руля, тем самым передавая усилия на колеса и поворачивая их по сторонам. Основные плюсы в самом строении, меньше тяг и шарниров, компактность, невысокая цена обслуживания, простота конструкции и надежность. Есть и минусы, редуктор такого механизма весьма чувствительный к неровностям на дороге, за чет чего любой удар колеса передается на руль.

Второй вид механизма –

. Считается самым старым видом среди существующих вариантов. Чаще всего встречается на классических, отечественных автомобилях, а так же на машинах с повышенной проходимостью. Как правило, подвеска таких автомобилей зависимая. От предыдущего вида червячный механизм отличается наличием червячного ролика, вместо шестерни, картера, а так же рулевой сошки.

Последний из видов рулевого управления –

. В отличие от двух предыдущих видов, механизм соединяется с помощью гайки и шариков специального винта. Как показывает практика, износ такого механизма минимальный, а детали ломаются очень редко.

Чаще всего винтовой механизм применяют на грузовых автомобилях, автобусах и легковых автомобилях представительского класса с повышенным комфортом и безопасностью. По принципу работы винтовой подвид работает так же, как и червячный, передавая момент прокручивания руля через червячную передачу.

Соответственно с зашитой логикой и программой блоки управления создают управление исполнительными механизмами как сервопривод рулевого механизма, сервопривод колес и электромагнитное сцепление возле руля. Рассмотрим механизмы и их назначение по отдельности. Благодаря сервоприводу рулевого механизма колеса повернутся на определенный угол, как правило, на каждое колесо инженеры установили свой сервопривод.

Для симуляции реальности поворота руля с усилием используется сервопривод руля, создается ощущения скольжения колес по дороге. Одним из важных элементов безопасности является электромагнитное сцепление. Во время подачи электроэнергии сцепление будет в разомкнутом состоянии, а рулевое управление будет проходить по проводам.

Принцип работы не такой то и сложный, когда водитель начинает вращать руль, датчик поворота руля считывает угол изменения положения и передает информацию на блоки управления. Далее идут расчеты, насколько нужно повернуть передние колеса. Таким образом, сервопривод перемещает рулевую рейку и обеспечивает поворот колес в соответствии с рассчитанным углом.

В это же время, рассчитав угол поворота, блок управления посылает обратно на сервопривод руля сигнал и имитирует усилие поворота колес. Как видим принцип работы механизма не сложный, но все же требует большой точности механизмов и их согласованности. Кроме этого стоит следить за исправностью всего механизма.

Самая главная функций эпициклической шестерни — изменение передаточного отношение, которое может достигать 1:10 при максимальной скорости вращения в определенном направлении. При этом руль становится острым, а углы поворота влево и вправо до упора уменьшаются, благодаря чему достигается больший комфорт в управлении.

При росте скорости движения, электродвигатель вращается медленней и передаточное отношение рулевого механизма уменьшается. В конечном итоге, электродвигатель прекращает свое вращение, это происходит на скорости в 180-200 км/ч, а усилие от рулевого колеса передает напрямую на рулевой механизм.

Если вдруг при повороте, будет зафиксирована избыточная поворачеваемость (потеря сцепления задних колес с поверхностью), то система динамической стабилизации DSC автоматически корректирует углы повороты передних колес. Также система стабилизирует движения автомобиля на скользкой дороге или при торможении.

Дальнейшее включение электромотора осуществляется с набором скорости, при этом его ротор вращается в обратную сторону. Величина передаточного числа равняется 1:20, многократно снижается острота руля и возрастает величина его оборотов, что позволяет в разы увеличить управляемость транспортным средством во время езды при высоком скоростном режиме.

Напоследок отметим, что система AFS постоянно находится в рабочем состоянии. Отключить ее невозможно.

Рулевой привод

Основная задача рулевого привода, это передать усилия от рулевого механизма на колеса и обеспечить тем самым поворот автомобиля под необходимым нам углом.

А также рулевой привод не дает возможность повернуть колесу в сторону при движении по неровным участкам дорог, когда подвеска автомобиля работает на максимальных режимах и колеса отрываются от поверхности дороги.

Для обеспечения более комфортного вождения автомобиля в рулевом управлении применяются специальные усилители. Данные усилители дают возможность водителю более точно и быстро управлять автомобилем, снижает его усталость.

В разных автомобилях в рулевом управлении могут применяться следующие виды усилителей:

• гидроусилитель;
• электро усилитель;
• редко пневмо усилитель, электро гидроусилитель.

На современном этапе развития автомобилестроения в рулевых управлениях современных автомобилей больше получили распространение гидроусилители руля.

Однако в последнее время их начали заменяться электро усилителями, так как они более дешевы и не дорогие в обслуживании. А это в значительной мере влияет на общую стоимость автомобиля.

Как уже говорилось выше, в рулевом управлении современных автомобилей появляются новых возможности, которые значительно облегчают водить автомобиль.

Так в последнее время на автомобили от мировых брендов начали устанавливать адаптивные усилители рулевого управления, принцип работы которых основан на изменении усилия, которое необходимо приложить водителю к рулевому колесу в зависимости от скорости движения автомобиля.

Появился стук в рулевой рейке, причины и способы их устранения

Так же можно долго говорить про системы активного и динамического рулевого управления, которые устанавливаются на автомобили BMW и Audi.

В данных системах принцип их работы основан на изменении передаточного числа рулевого механизма в зависимости от скорости движения автомобиля.

Если продолжать тему внедрения новых технологий в рулевое управление автомобиля, то сейчас уже ни кого не удивишь возможностью машины самостоятельно припарковаться, Вам совершенно нет необходимости что-либо делать.

Так что трудно сказать какое будет рулевое управление автомобиля в ближайшие 10 – 30 лет, одно могу сказать, управлять автомобилем будет все удобней и легче.

Так же в ходе эксплуатации рулевого управления автомобиля могут возникнуть неисправности, устранить их может только своевременный ремонт рулевого управления.

Рулевое управление автомобиля с гидроусилителем — принцип работы, видео.

Износ и неисправности

Система управления автомобилем обладает сравнительно простой конструкцией, что обеспечивает узлу большой ресурс. Но со временем составные компоненты рулевого управления изнашиваются (ломаются они реже), что сильно сказывается на управляемости авто, а соответственно и на безопасности движения.

Износу подвержены компоненты, которые взаимодействуют с иными составляющими или обладают подвижными элементами:

• карданные шарниры колонки;
• пара «шестерня-рейка»;
• втулки рейки;
• рулевые наконечники;

Износы указанных компонентов приводят к появлению люфта в рулевом управлении, из-за которых снижается управляемость машины (уменьшается взаимосвязь между управляемыми колесами и рулем).

Поскольку люфты в компонентах узла появляются сразу и от них не избавиться, установлены граничные нормы износа рулевого управления. Для легковых авто критическим является суммарный люфт, превышающий 10 град., а для грузовых авто – 20 град. Суммарный люфт определяется с помощью специального прибора – люфтомера.

Если люфт превышает граничные нормы, узел требует ремонта. Устранение износа в наконечниках, карданных шарнирах выполняется путем их замены.

Для устранения люфта в паре «шестерня-рейка» в конструкции механизма предусмотрен специальный регулировочный винт, которым «выбирается» зазор, образованный между зубьями. Но при сильном износе зубьев регулировка уже невозможна, и восстановление нормальной работоспособности механизма выполняется путем ремонта с заменой изношенных элементов.

Помимо износа в узле возможно и появление неисправностей, которые проявляются в виде повышения усилия при повороте в сторону, подклиниваний, хрустов. Такие симптомы указывают на поломки в механизме – выкрашивание зубьев шестерни и сектора рейки, их граничный износ.

Какие виды существуют и как они работают

Их можно разделить на три вида:

1. Магниторезистивные;
2. Оптические – считывают положение руля при помощи света;
3. Потенциометрические – следят за изменением напряжения на специальной дорожке при повороте рулевого колеса.

Магниторезистивные датчики

Самые современные из представленных датчиков. Они более надежные, но чтобы купить их, нужно потратить больше денег, чем на другие виды. Принцип работы основан на движении магнитов, закрепленных на валу шестеренок. Они, в свою очередь, приводятся в движение от главной шестерни, размещенной на валу рулевой колонки или руля.

Между шестеренками расположены магниторезистивные датчики. Они считывают положение магнитов, их скорость движения и угол поворота.

То есть, при вращении рулевого колеса, поворачиваются магниты, закрепленные на шестернях. Неподвижные датчики улавливают изменение магнитного поля и передают сигнал в ЭБУ электроусилителя. Так блок управления получает основные параметры положения руля и его «ноль».

Достоинства:

1. Надежность;
2. Точность измерений;
3. Простота конструкции.

Недостатки:

Из минусов можно отметить только их цену. Она выше, в сравнение с другими видами. Несмотря на это, этот тип самый распространенный в современных автомобилях. Но чаще встречается в машинах премиального класса.

Оптические датчики положения рулевого колеса

Принцип их работы основан на оптических эффектах – свет горит или нет. Поэтому, в их конструкции используются светодиоды и фотоэлементы. Они улавливают свет от диодов.

На валу руля расположены кодирующие диски. На внешней их стороне находятся фоточувствительный элемент, источник света расположен внутри. В диске, а их бывает несколько, есть отверстия.

Свет от диодов, при вращении рулевого колеса, неравномерно попадает на фоторезистор. Импульс от него поступает на плату, которая формирует сигнал в блок управления электроусилителем. Так определяется угол положения руля и направление поворота.

Недостатки:

Этот датчик угла руля не может уловить скорость вращения рулевого колеса. Поэтому, он менее эффективный. Его сигнал не может использоваться в некоторых современных электронных помощниках водителя.

Потенциометрические

Это один из старых типов. Принцип его работы основан на изменении сопротивления электропроводящей пластины. Чем выше сопротивление, тем ниже напряжение на выводе. Эти показания считывает ЭБУ и дает команды моторчику ЭУР.

Это один большой переменный резистор. Потенциометры расположены под 90 градусов между собой и касаются токопроводящей пластины.

Когда крутиться руль, изменяется сопротивление между этими датчиками. Принцип работы, как у переменного резистора. Больше накрутил – увеличил сопротивление, а значит, уменьшил напряжение на выводе.

Чем сильнее повёрнута «баранка», относительно неподвижного потенциометра, тем больше сопротивление между ним и подвижным датчиком. Это фиксируется ЭБУ.

Достоинства:

1. Простота конструкции и дешевизна.
2. Устойчивость к электромагнитным помехам в сети автомобиля.
3. Его проще калибровать.

Недостатки:

Токопроводящая дорожка изнашивается. Да все подвижные элементы этого датчика положения руля со временем протираются. Это приводит к некорректным показаниям. Что напрямую влияет на точность срабатывания электродвигателя электроусилителя.

Типы рулевых механизмов

Устройство рулевого механизма различается в зависимости от способа преобразования крутящего момента. По этому параметру выделяют червячный и реечный виды механизмов. Существует еще винтовой тип, принцип работы которого схож с червячной передачей, но он имеет больший КПД и реализует большее усилие.

Червячный рулевой механизм: устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

Этот рулевой механизм является одним из «устаревших» устройств. Им оснащены практически все модели отечественной «классики». Механизм применяется на автомобилях с повышенной проходимостью с зависимой подвеской управляемых колес, а также в легких грузовых автомобилях и автобусах.

Схема червячного редуктора

Конструктивно устройство состоит из следующих элементов:

• рулевой вал;
• передача «червяк-ролик»;
• картер;
• рулевая сошка.

Пара «червяк-ролик» находится в постоянном зацеплении. Глобоидальный червяк представляет собой нижнюю часть рулевого вала, а ролик закреплен на валу сошки. При вращении руля ролик перемещается по зубьям червяка, благодаря чему вал рулевой сошки также поворачивается. Результатом такого взаимодействия является передача поступательных движений на привод и колеса.

Рулевой механизм червячного типа имеет следующие преимущества:

• возможность поворота колес на больший угол;
• гашение ударов от дорожных неровностей;
• передача больших усилий;
• обеспечение лучшей маневренности машины.

Изготовление конструкции достаточно сложное и дорогое – в этом главный ее минус. Рулевое управление с таким механизмом состоит из множества соединений, периодическая регулировка которых просто необходима. В противном случае придется заменять поврежденные элементы.

Реечный рулевой механизм: устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

Механизм «шестерня-рейка» Рулевой механизм реечного типа считается более современным и удобным. В отличие от предыдущего узла, это устройство применимо на транспортных средствах с независимой подвеской управляемых колес.

В реечный рулевой механизм входят следующие элементы:

• корпус механизма;
• передача «шестерня-рейка».

Шестерня устанавливается на рулевом валу и находится в постоянном зацеплении с рейкой. В процессе вращения рулевого колеса рейка перемещается в горизонтальной плоскости. В результате соединенные с ней тяги рулевого привода также перемещаются и приводят в движение управляемые колеса.

Механизм «шестерня-рейка» отличается простотой конструкции и высоким КПД. К ее преимуществам также можно отнести:

• меньшее количество шарниров и тяг;
• компактность и невысокая цена;
• надежность и простота конструкции.

С другой стороны, редуктор этого типа чувствителен к ударам от неровностей дороги – любой толчок от колес передастся на руль.

Винтовой редуктор

Устройство винтового редуктора Особенностью этого механизма является соединение с помощью шариков винта и гайки. За счет чего наблюдается меньшее трение и износ элементов. Механизм состоит из следующих элементов:

• вал рулевого колеса с винтом
• гайка, перемещаемая по винту
• зубчатая рейка, нарезанная на гайке
• зубчатый сектор, с которым соединена рейка
• рулевая сошка

Винтовой рулевой механизм применяется в автобусах, тяжелых грузовых автомобилях и в некоторых легковых автомобилях представительского класса.

https://www.youtube.com/watch?v=5rMIudOvxeY

Из чего состоит рулевая колонка

Разберём подробнее, из чего состоит рулевая рейка, и как крепятся детали. К рулю с помощью гайки крепится вал. Он передаёт усилие на шайбу, оттуда оно переходит по трубе рулевой колонки и втулкам непосредственно на рейку. Так же к этой детали могут крепиться различные переключатели, например, указателей поворотов.

Каждый из элементов прослужит в разы дольше при соблюдении условий эксплуатации и своевременному обслуживанию. Наезды на препятствия, использование для передвижения плохих дорог сокращают срок службы всех деталей управления. Именно поэтому, например, стоит узнать почему течёт рулевая рейка при появлении масляных пятен под дном авто.

Что стучит в рулевой колонке

При появлении посторонних шумов, стоит задаться вопросом что стучит в рулевой колонке и как это исправить. Несмотря на несложное устройство, состояние этого агрегата напрямую влияет на безопасность и хорошую управляемость. Появление стука или биение руля – повод пройти диагностику у специалистов.

Самыми распространёнными причинами являются деформация деталей, расшатывание элементов крепежа и отсутствие жидкости и смазки. Для того, чтобы избежать подобных проблем, стоит узнать, способы обработки или чем смазать карданный вал и остальные детали. Чаще всего, проблема стука рулевой колонки убирается просто и быстро, поэтому не стоит затягивать с посещением мастера.

Рулевое управление гидроциклом

Корабли и лодки обычно управляются рулем . В зависимости от размера судна, рули направления могут приводиться в действие вручную или управляться с помощью сервомеханизма , триммера или системы сервоприводов . Лодки с подвесными моторами управляются за счет вращения всего привода. Лодки с бортовыми двигателями иногда управляются только вращением гондолы гребного винта (например, привод Volvo Penta IPS). На современных судах с дизель-электрическим приводом используются азимутальные подруливающие устройства . Управление лодкой с помощью весел или лопастей осуществляется за счет создания большей движущей силы на стороне лодки, противоположной направлению поворота. Гидроциклы управляются за счет крена, вызванного смещением веса, и вектора тяги водяной струи .

Руль судна может управлять судном только тогда, когда над ним проходит вода. Следовательно, когда корабль не движется относительно воды, в которой он находится, или не может поворачивать руль, он не реагирует на штурвал и, как говорят, «потерял управляемость». Движение корабля по воде известно как «уступая дорогу». Когда судно движется по воде достаточно быстро, чтобы поворачиваться в ответ на штурвал, говорят, что у него есть «рулевой путь». Вот почему лодки на реках всегда должны иметь ходовой привод, даже если они плывут вниз по течению.

Как устроена рулевая на ГАЗе?

Рулевой механизм ГАЗа собран в корпусе из алюминия. В качестве рабочих элементов выступают винт и шариковая гайка. Также конструкция включает в себя вал-сектор. Винт установлен на двух радиально-упорных подшипниках. Гайка шарикового типа с канавкой внутри смонтирована на винте. Между винтом и гайкой — шарики. Шлицы вала-сектора конической формы, а на них установлена сошка. Также в конструкции есть рулевые тяги, рычаги кулаков, шарнирные тяги.

Регулируют рулевую в том случае, если у рулевого колеса обнаруживается свободный ход. Чтобы отрегулировать зазоры, желательно полностью снять механизм. Дальше требуется снять пластиковую защитную крышку и уплотнитель. Далее ключом на 13 откручиваем болты крышки. Крышка легко снимается. Также снимается и регулировочная прокладка.

Затем снова установим крышку и закрутим ее. После проверки люфта можно перейти к регулировке зазора между гайкой и валом. Для этого на вал устанавливают сошку и, вращая винт регулировки, устанавливают сошку в среднем положении. Дальше остается покачать вал, удерживая его за сошку. Хода быть не должно. Если ход все-таки есть, то снова снимают пластиковую крышку, вынимают пробку, снимают стопорные кольца, тонким инструментом с тупым концом выпрямляют лунки на кромке кольца подшипников вала. Теперь при помощи специального ключа требуется повернуть эксцентриковые кольца подшипников по часовой стрелке.

Виды усилителей рулевого управления

В зависимости от типа конструкции выделяют несколько разновидностей систем рулевого управления.

Реечная. Является самым распространенным типом. Энергия с руля на колеса передается с помощью специальной рейки, которая расположена в поперечной плоскости по отношению к раме и кузову транспортного средства (отсюда и название). Это очень простая, но в то же время чрезвычайно эффективная конструкция, обеспечивающая хорошую передачу поворотного усилия. Имеет ряд недостатков, главный из которых – чувствительность к ударам, возникающим из-за неровностей дорожного покрытия. По этой причине плохо подходит для эксплуатации во время передвижения по пересеченной местности.

Червячная. Как понятно из названия, этот тип системы использует червячную передачу. Она представляет собой совокупность вала с нанесенными на него канавками и зубчатой шестерни. Зубцы последней входят в канавки вала. Таким образом, при повороте вала поворачивается и шестерня. Червяная конструкция имеет целый ряд плюсов – она менее чувствительна к ударам, в отличие от реечной, самостоятельно тормозит поворот, что избавляет автомобилиста от постоянного контроля руля. Главный недостаток этой разновидности – низкий КПД.

Винтовая. Напоминает червячную. Однако вместо вала и шестерни в данном случае используются винт и рейка с винтовой резьбой. При этом полости между деталями заполнены шариками, напоминающими подшипниковыми. В общих чертах принцип действия этой конструкции напоминает схему работы червячной передачи. Однако она имеет ряд преимуществ по сравнению с последней. Основное из них – более высокий КПД. В качестве недостатка подобной конструкции можно назвать ее относительную сложность – в случае износа одного из шариков замену ему придется подбирать точно по диаметру, а это удается не всегда с первого раза. В противном случае возникнет повышенное трение и механизм не будет нормально функционировать. Чаще всего устанавливается на большегрузные автомобили, хотя иногда встречается и на легковых.

В зависимости от наличия усиления системы делят на 4 основных разновидности.

• Без усилителя. В данном случае устройство, делающее поворотное усилие более интенсивным, отсутствует полностью.
• С гидроусилителем. В подобных системах стоит гидравлический усилитель, который работает за счет жидкости под давлением. Является самой распространенной на сегодняшний день разновидностью.
• С электроусилителем. Поворотное усилие делается более интенсивным благодаря электрическим двигателям, которые питаются от бортовой электросети транспортного средства.
• Гибридные схемы. Как правило, сочетают в себе гидравлическое и электрическое усиление.

В зависимости от наличия дополнительных систем узел делят на следующие разновидности.

• AFS (или с активным рулевым управлением). Суть системы в том, что она подразумевает наличие датчика, который передает информацию о передаточном усилии на ЭБУ. После обработки этих сведений блок управления или увеличивает, или уменьшает усилие в автоматическом режиме. В конструкции присутствует планетарный редуктор.
• С динамическим управлением. Принцип работы аналогичен AFS, но вместо планетарного редуктора в данном случае используются электрические двигатели, которые и отвечают за увеличение усилия, передаваемого на колеса.
• С адаптивным управлением. Суть системы в том, что руль не имеет плотной связи с колесами. К нему подключен датчик, связанный с ЭБУ. При повороте он отправляет на блок соответствующий сигнал, а тот, в свою очередь, заставляет поворачиваться колеса. ЭБУ при этом в автоматическом режиме на основе показаний датчиков определяет, какое усилие необходимо применить для выполнения поворота.

Классификация рулевого управления

Принципиальных отличий между разными типами рулевого управления нет, но часто его классифицируют по типу редуктора рулевого механизма:

Тип редуктора «шестерня-рейка».

Устройство рулевого управления с редуктором типа «шестерня-рейка» 1 — руль; 2 — рулевой вал с шестерней; 3 — рейка; 4 — рулевые тяги; 5 — поворотные рычаги; 6 — колеса.

Это самая распространенная разновидность рулевого редуктора, которая за годы использования показала свою надежность.

Принцип действия очень простой: на рулевом валу (который отходит от рулевой колонки) закреплена продолговатая шестерня. Рулевая рейка имеет зубчатый участок, который входит в зацепление с этой шестерней. При вращении руля шестерня вращается на месте и толкает зубчатую рейку в одну или другую сторону. Соответственно приходят в действие и рулевые тяги.

Передаточное число на рейке может быть неизменным, а может меняться ближе к краям. Получить такой эффект просто: нужно изменить наклон зубьев на рейке. Благодаря этому для поворота на большой угол не нужно «крутить баранку» до посинения, количество оборотов руля для маневра сокращается.

Тип редуктора «червяк-ролик».

Устройство рулевого управления с редуктором типа «червяк-ролик»: 1 — руль; 2 — рулевой вал с червяком; 3 — ролик с валом сошки; 4 — рулевая сошка; 5 — средняя тяга; 6 — боковые тяги; 7 — поворотные рычаги; 8 — колеса; 9 — маятниковый рычаг; 10 — шарниры рулевых тяг.

Этот тип редуктора можно назвать устаревшим, поскольку его давно перестали устанавливать на автомобили. Тем не менее, он еще встречается на старых машинах.

В основе заложена червячная передача, в которой червяк закреплен на дополнительном валу рулевой колонки. При повороте руля вращается червяк и приводит в движение ролик, стоящий с ним в зацеплении.

Сдвигаясь по нарезке червяка, ролик заставляет вращаться вал, на который он установлен и к которому присоединен рычаг рулевой сошки. Вал вращается, рулевая сошка описывает полукруг, приводит в действие остальные элементы рулевого привода (среднюю тягу, маятниковый рычаг, боковую тягу, поворотные кулаки колес).

Винтовой тип редуктора.

Устройство редуктора рулевого управления винтового типа

По принципу действия он очень похож на червячный редуктор. Однако на дополнительном валу рулевой колонки установлен не червяк, а винт. Он входит в зацепление с гайкой, на наружную сторону которой нанесен зубчатый обод. Когда вращается винт, гайка поворачивается в одну или другую сторону и поворачивает рулевую сошку, а она уже направляет остальные компоненты рулевого привода.

В усовершенствованных моделях на винт ставится шариковая шайба, которая служит промежуточным элементом между ним и гайкой. При вращении винта шарики сдвигают шайбу, а она поворачивает гайку. Когда на легковые автомобили начали массово устанавливать гидроусилитель руля (ГУР), червячный редуктор вышел из обихода – к нему ГУР не поставишь. На его место пришел реечный привод, а винтовой «перекочевал» на тяжелые автомобили.

Кроме редуктора, в рулевом механизме могут отличаться типы передачи усилия на управляемые колёса. Более простой считается конструкция с реечным редуктором: от рулевой рейки отходят две рулевые тяги, которые крепятся к поворотным кулакам колес. Для того, чтобы соединение было подвижным, но без люфтов, используются шаровые наконечники.

На редуктор с червячной или винтовой передачей подходит другой тип рулевого механизма. Его называют рулевой трапецией и состоит он из довольно сложной системы рычагов. Сложность конструкции оправдывается большей мощностью, так что рулевая трапеция с винтовым редуктором ставится на грузовые автомобили, в то время как рулевая рейка лучше подходит для легковых.

И, наконец, систему рулевого управления классифицируют по типу усилителя: ГУР, ЭГУР и ЭУР.

1. ГУР – гидравлический усилитель, классический тип. Он и сегодня ставится на автомобили, но постепенно уступает дорогу более современным видам усилителя;
2. ЭГУР – электрогидравлический усилитель руля. В нём электромотор выполняет вспомогательную функцию, в то время как основная работа выполняется гидравликой;
3. ЭУР – электроусилитель, современный способ управлять автомобилем. Электромотор умножает усилие, которое водитель прикладывает к рулю, то есть работает без каких-либо гидравлических элементов.

Corrective Steering

In addition to providing a variable steering ratio, the BMW active steering system is also capable of generating corrective steering actions to enhance vehicle yaw stability. Unlike conventional brake actuated stability control, corrective steering actions occur in a continuous manner and its operation is often not perceived by the driver. Furthermore; the elimination of brake intervention allows yaw stability control without loss of forward speed, thus vehicle performance is improved.

In the event of oversteer; the active steering system creates a countersteering action thus reducing the yaw moment and yaw rate. In extreme oversteer cases active steering works in conjunction with conventional brake actuated stability control for maximum effect. In the event of understeer, further increasing the front wheel slip angle does not generate additional lateral force at the front axle, therefore active steering is not helpful.

The corrective steering function is de-activated (along with the brake actuated stability control system) by pressing a dash mounted switch. This allows the driver full control over the front wheel steer angle and is intended for use in extreme recreational driving (e.g. on track days). The variable steering ratio remains active.

От весла к рейке – эволюция рулевого механизма

В древние времена, когда человек только начал осваивать землю и воду, но колесо еще не стало основой его мобильности, основным средством перемещения грузов на большие (превышающие дневной переход) расстояния стали плоты и лодки. Эти средства передвижения держались на воде, двигаясь за счет различных сил, а для управления ими использовали первое рулевое приспособление – опущенное в воду весло, которое находится в задней части плота или лодки. Эффективность такого механизма была чуть выше нулевой, а для направления плавсредства в нужную сторону требовались значительные физическая сила и выносливость.

По мере роста размеров и водоизмещения кораблей работа с рулевым веслом требовала все больше физических сил, поэтому на смену ему пришел штурвал, который поворачивал перо руля через систему шкивов, то есть был первым рулевым механизмом в истории. Изобретение и распространение колеса привело к развитию сухопутного транспорта, но, его основной движущей силой были животные (лошади или быки), поэтому вместо механизма управления использовали обучение, то есть на какое-то действие возницы животные поворачивали в нужную сторону.

Изобретение паровой установки и двигателя внутреннего сгорания позволило избавиться от тягового скота и действительно механизировать сухопутные транспортные средства, после чего сразу же пришлось изобретать для них рулевую систему, которая работает по другому принципу. Первоначально использовали максимально простые устройства, из-за чего управление первыми авто требовало огромной физической силы, затем постепенно перешли на различные редукторы, которые повышали мощность поворотного усилия на колесах, но вынуждали более интенсивно крутить руль.

Еще одна проблема рулевого механизма, которую пришлось преодолевать, связана с необходимостью поворота колес на разный угол. Траектория движения колеса, расположенного с внутренней, по отношению к повороту стороны, проходит по меньшему радиусу, а значит, поворачивать его нужно сильней, чем колесо с наружной стороны. На первых автомобилях этого не было, из-за чего передние колеса изнашивались гораздо быстрей задних. Затем появилось понимание угла схождения, причем, его удалось обеспечить, используя принцип изначального отклонения колес друг от друга. Во время езды по прямой это почти не влияет на резину, а на поворотах повышает устойчивость и управляемость автомобиля, а также снижает износ протектора покрышек.

Первым полноценным элементом управления стала рулевая колонка (позже этот термин стали применять не к редуктору, а к механизму, который удерживает верхнюю часть составного рулевого вала), однако наличие лишь одной сошки требовало сложной системы передачи поворотного усилия на оба колеса. Вершиной эволюции таких механизмов стал новый тип агрегата, получивший название «рулевая рейка», он тоже работает по принципу редуктора, то есть повышает крутящий момент, но, в отличие от колонки, передает усилие сразу на оба передних колеса.

Ручное управление на автомобиль: за и против

 Трудно говорить о каких-то недостатках системы, если есть одно неоспоримое достоинство – возможность передвигаться. Обсуждать стоит только технические недоработки тех или иных систем.

Среди аргументов «за» ручное управление следует отметить:

• удобство управления;
• безопасность вождения за счет быстроты реакции;
• простоту в монтаже;
• возможность пользования авто не только для инвалида, но и для здорового человека.

Что в минусе? На самом деле поставить систему на отечественном авто не сложно, а вот иномарки «капризничают». Кроме того, визуально вся конструкция выглядит, мягко говоря, не эстетично.