Поворотный механизм рулевого управления (Маятник) – часть конструкции рулевого управления заднеприводными и полноприводными автомобилями. В большинстве современных автомобилей, особенно переднеприводных, применяется рулевой механизм реечного типа, в котором нет промежуточного рычага.
Однако, если машина заднеприводная, маятник не обязателен. Наоборот, за последние 15 лет появилась тенденция ухода от использования классической схемы рулевого управления на основе рулевого редуктора с трапециевидно-маятниковым рычагом. В современных заднеприводных автомобилях рейка практически заменила громоздкую и инертную схему с рулевой трапецией. У классической конструкции основное преимущество – надежность.
Что такое маятник?
Маятник выполняет функцию передачи энергии, которая идет по механизму от водителя с помощью рулевого колеса. Вал рулевого колеса вращает ось рулевого механизма, которая передает усилие, приложенное к выходному валу рулевой тяги.
По сути, конструкция этого узла чем-то похожа на конструкцию коробки передач, если не учитывать, что непосредственно к нему водительское усилие не прикладывается. Как и шестерня, промежуточный рычаг имеет вертикальную ось и рычаг (эта часть называется сошка), который крепится ко второй рулевой тяге со стороны пассажира. Усилие на маятниковом рычаге и рулевой тяге передается на центральную тягу, соединяющую рулевой редуктор и промежуточный рычаг. Получается, что маятниковый рычаг, вторая дополнительная точка поворота рулевой трапеции. С другой стороны, со стороны водителя точкой поворота является рулевой редуктор.
История маятникового рычага
Конструкция поворотного рычага и всей рулевой тяги намного старше рулевой рейки. Подобные механизмы использовались в новаторскую эпоху автомобилей. В наше время рулевое управление активно используется производителями грузовых автомобилей, которые, как правило, имеют привод на заднюю ось и подвеску передней оси на листовых рессорах. Применение рессор в независимой подвеске встречается редко, и грузовики строятся по самой надежной классической схеме.
Устройство натяжного рычага
Маятник состоит из литого цилиндрического корпуса с приливами, в которых выполнены отверстия для крепления к кузову транспортного средства или к лонжерону кузова. Иногда, если автомобиль рамный, к раме прикрепляют корпус, как наиболее прочный элемент.
В центральной части цилиндра выполнены продольные осевые отверстия. К нижней части оси, продетой через кожух, под углом 90 градусов прикреплен изогнутый рычаг (или сошка), служащий точкой опоры для тяг рулевой трапеции. Ось обеспечивает рычажное движение. Один конец манипулятора прикреплен к нему, второй имеет ограниченную возможность двигаться в ту или иную сторону. Из-за этого ограниченного движения его назвали маятником.
Корпус рычага часто делают из чугуна, потому что этот материал менее подвержен истиранию.
Если стоит вопрос снижения веса, то чугун заменяют прочным алюминиевым сплавом. Широко известны направляющие рычаги с алюминиевыми корпусами, которые используются в конструкции рулевого управления классических ВАЗ Лада 4х4 и полноприводных, более известных как «Нива».
Особенности работы маятникового рычага
Из-за функциональной особенности, маятник является уязвимым узлом. Дело в том, что при попадании колеса в яму, через рулевые тяги передается удар, нагрузки которого могут достигать таких кратковременных значений, что ось рычага может прогнуться, а корпус разрушится.
Еще одна особенность маятникового рычага, влияющая на срок его службы, – наличие подвижных, трущихся друг о друга элементов. Для уменьшения трения могут использоваться либо подшипники, либо втулки. Даже если подшипники или втулки не повреждены, постепенно накапливающийся износ приводит к увеличению люфта оси и ухудшению управляемости.
Деформацию оси узла можно определить по неравномерному износу колеса, расположенного со стороны водителя, так как некоторые положения развала-схождения сильно нарушены.
Иномарки, в которых используются направляющие рычаги
Обычно маятник можно встретить в конструкциях полноприводных автомобилей выпуска 70-90-х годов. Хорошим примером может быть, например, Toyota HILUX, Pontiac Trans Am или Jeep Wrangler. Из более современных моделей BMW E39 5 серии.