Как устроено рулевое управление автомобиля ВАЗ 2105.
На таких автомобилях установлено однотипное, взаимозаменяемое рулевое управление, с червячным редуктором и травмобезопасной рулевой колонкой.
Вал рулевого управления составной, состоит из верхнего 13 (Рис. 1) и промежуточного 20 валов. Вал 18 червяка и верхний вал 13 соединяются между собой промежуточным валом 20 с карданными шарнирами на концах. Шарниры на игольчатых подшипниках неразъемные.
Рис. 1. Рулевое управление:
1 - боковая тяга; 2 - сошка; 3 - средняя тяга; 4 - маятниковый рычаг; 5 - регулировочная муфта; 6 - нижний шаровой шарнир; 7 - правый поворотный кулак; 8 - верхний шаровой шарнир передней подвески; 9 - правый рычаг поворотного кулака; 10 - подшипник верхнего вала; 11 - кронштейн крепления вала рулевого управления; 12 - труба кронштейна; 13 - верхний вал рулевого управления; 14 - кронштейн маятникового рычага; 15 - ось маятникового рычага; 16 - картер рулевого механизма; 17 - уплотнитель вала; 18 - вал червяка; 19 - карданный шарнир; 20 - промежуточный вал рулевого управления; 21 - облицовочный кожух; 22 - рычаг переключателя стеклоочистителя и омывателя ветрового стекла и блока фары; 23 - рычаг переключателя света фар; 24 - рычаг переключателя указателей поворота; 25 - рулевое колесо; 26 - фиксирующая пластина передка кузова; 27 - стяжной болт шарнира; 28 - лонжерон кузова.
МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ .НЕИСПРАВНОСТИ. РЕГУЛИРОВКИ. ЭКСПЛУАТАЦИЯ
К механизмам управления относят рулевое управление и тормозную систему. Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля в результате поворота передних колес, тормозная система служит для уменьшения скорости движения, остановки и удержания автомобиля в неподвижном состоянии. Поэтому и рулевое управление и тормозная система – важнейшие агрегаты . Независимо от срока службы автомобиля, техническое состояние тормозов и рулевого управления должно всегда обеспечивать безотказность в работе. Этого можно добиться только постоянно поддерживая механизмы управления в исправном состоянии.
РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ .Рулевое управление должно обеспечить надежное и легкое управление автомобилем на любых участках дороги. При этом все его детали должны быть надежно закреплены, зашплинтованы и смазаны, а люфт рулевого колеса должен быть в пределах нормы. При эксплуатации автомобиля в рулевом управлении могут возникнуть следующие неисправности, которые затрудняют управление автомобилем и создают угрозу безопасности движения: увеличенный свободный ход рулевого колеса; тугое вращение рулевого колеса либо заедание в рулевом механизме; стуки и скрипы в рулевом управлении; подтекание смазки из картера рулевого механизма. Кроме перечисленных неисправностей, в рулевом управлении могут возникнуть и люфт рулевого колеса на валу из-за слабой затяжки гайки крепления рулевого колеса, и радиальное перемещение рулевого вала, ощутимое на рулевом колесе из-за ослабления затяжки болтов крепления рулевой колонки или повышенного износа подшипников рулевого вала. Возможно появление и такой неисправности, как недостаточный поворот передних колес в одну из сторон. Такая неисправность возникает из-за неправильной установки рулевой сошки на шлицах ее вала или чрезмерной длины одного из болтов ограничителя поворота передних колес. Несмотря на то что эти неисправности возникают сравнительно редко, они должны быть своевременно обнаружены и устранены.
КАК ПРОВЕРИТЬ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ Если автомобиль в движении плохо «держит дорогу», трудно управляем, а на месте при большом повороте рулевого колеса передние колеса не поворачиваются, следовательно, увеличен люфт рулевого колеса. Чтобы проверить люфт, лучше всего пользоваться люфтомером. Для этого управляемые колеса необходимо установить в положение, соответствующее движению по прямой, люфтомер закрепить на кожухе колонки, а его стрелку – на ободе колеса. Рулевое колесо следует поворачивать влево до начала увеличения сопротивления дальнейшему поворачиванию и в этом положении установить нуль шкалы против стрелки. После этого рулевое колесо поворачивать вправо. Шкала люфтомера покажет свободный ход рулевого колеса. Если люфтомера нет, то свободный ход рулевого колеса можно определить замером длины дуги на его ободе. Допустимые люфты рулевых колес для каждой марки автомобиля свои, для "Жигулей" допустимый люфт составляет 5° или 12-13 мм по длине дуги. Если люфт больше нормы, то, покачивая рулевое колесо, убеждаются в прочности крепления картера рулевого механизма к лонжерону, кронштейна маятникового рычага к лонжерону крайней и средней тяг рулевого колеса на валу, поворотных рычагов к соответствующим цапфам, рулевой сошки к средней и крайней рулевых тяг, гаек болтов стяжных хомутов и гаек пальцев шаровых шарниров. При необходимости следует подтянуть болты, гайки резьбовых соединений. Обычно надежность крепления рулевого колеса на валу проверяют покачиванием его в направлении, перпендикулярном к плоскости вращения. Если рулевое колесо качается, необходимо туго затянуть гайку его крепления на валу. Чтобы определить люфты в сочленениях рулевого привода, рекомендуется одному человеку резкими движениями поворачивать рулевое колесо автомобиля вправо и влево, а второму на ощупь определять ослабленные крепления, прижав пальцы к двум деталям, соединяемым шаровыми шарнирами, головке тяги и головке рычага. Люфты в шаровых шарнирах будут ощущаться при взаимном перемещении деталей. Люфт в шарнирных сочленениях тяг можно выявить и покачиванием тяги рукой вправо, влево, вперед, назад. Если в шарнирах тяг появился большой люфт, то тяги будут качаться свободно. Обнаруженный даже малейший люфт в шарнире необходимо устранить или заменить шарнир. Люфт в шарнире иногда можно устранить подтяжкой резьбовой пробки: пробку завернуть до упора, а затем отпустить на 1 – 1,5 оборота до совпадения паза пробки с отверстием под шплинт в шарнирах наконечника тяги. При большом износе сферического пальца заменять только палец не рекомендуется, так как сфера в корпусе изнашивается неравномерно и при установке нового пальца не удается добиться хорошего сопряжения сфер пальца и корпуса. При исправности сочленений рулевого привода и надежном креплении основных узлов и деталей рулевого управления причинами повышенного люфта рулевого колеса могут быть большие зазоры в подшипниках колес или неисправный рулевой механизм. Необходимо проверить, нет ли люфта в подшипниках колес. При наличии люфта устранить его регулировкой в направлении, перпендикулярном к плоскости вращения. Если рулевое колесо качается, необходимо туго затянуть гайку его крепления на валу. Чтобы определить люфты в сочленениях рулевого привода, рекомендуется одному человеку резкими движениями поворачивать рулевое колесо автомобиля вправо и влево, а второму на ощупь определять ослабленные крепления, прижав пальцы к двум деталям, соединяемым шаровыми шарнирами, головке тяги и головке рычага. Люфты в шаровых шарнирах будут ощущаться при взаимном перемещении деталей. Люфт в шарнирных сочленениях тяг можно выявить и покачиванием тяги рукой вправо, влево, вперед, назад. Если в шарнирах тяг появился большой люфт, то тяги будут качаться свободно. Обнаруженный даже малейший люфт в шарнире необходимо устранить или заменить шарнир. Люфт в шарнире иногда можно устранить подтяжкой резьбовой пробки: пробку завернуть до упора, а затем отпустить на 1 – 1,5 оборота до совпадения паза пробки с отверстием под шплинт в шарнирах наконечника тяги. При большом износе сферического пальца заменять только палец не рекомендуется, так как сфера в корпусе изнашивается неравномерно и при установке нового пальца не удается добиться хорошего сопряжения сфер пальца и корпуса. При исправности сочленений рулевого привода и надежном креплении основных узлов и деталей рулевого управления причинами повышенного люфта рулевого колеса могут быть большие зазоры в подшипниках колес или неисправный рулевой механизм.
Если люфт больше нормы, то, покачивая рулевое колесо, убеждаются в прочности крепления картера рулевого механизма к лонжерону, кронштейна маятникового рычага к лонжерону крайней и средней тяг рулевого колеса на валу, поворотных рычагов к соответствующим цапфам, рулевой сошки к средней и крайней рулевых тяг, гаек болтов стяжных хомутов и гаек пальцев шаровых шарниров. При необходимости следует подтянуть болты, гайки резьбовых соединений. Обычно надежность крепления рулевого колеса на валу проверяют покачиванием его в
направлении, перпендикулярном к плоскости вращения. Если рулевое колесо качается, необходимо туго затянуть гайку его крепления на валу. Чтобы определить люфты в сочленениях рулевого привода, рекомендуется одному человеку резкими движениями поворачивать рулевое колесо автомобиля вправо и влево, а второму на ощупь определять ослабленные крепления, прижав пальцы к двум деталям, соединяемым шаровыми шарнирами, головке тяги и головке рычага. Люфты в шаровых шарнирах будут ощущаться при взаимном перемещении деталей. Люфт в шарнирных сочленениях тяг можно выявить и покачиванием тяги рукой вправо, влево, вперед, назад.
ПРИЧИНЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ Причинами, приводящими к неисправностям рулевого механизма, могут быть: повышенный износ его деталей из-за несвоевременной и некачественной смазки; движение на повышенных скоростях по плохим дорогам; частые повороты колес при стоящем автомобиле. Из-за износа рабочих поверхностей ролика, червяка и подшипников в рулевом механизме появляются зазоры, которые отрицательно влияют на работу рулевого управления. О появлении зазоров в рулевом механизме можно судить по стукам передней подвески во время движения, возникновению колебаний передних колес, затруднению при управлении автомобилем. При износе прежде всего образуется зазор в зацеплении ролика с червяком, затем появляется свободное перемещение червяка вместе с валом вдоль его оси. Эти зазоры устраняются регулировкой. Обязательным условием выполнения регулировок рулевого механизма является их последовательность: вначале устраняется зазор в подшипниках червяка, а затем – в зацеплении ролика и червяка. Указанные регулировки могут быть выполнены своими силами, а более сложные работы по устранению неисправностей рулевого управления рекомендуется выполнять на станции технического обслуживания. РУЛЕВОЕ КОЛЕСО ВРАЩАЕТСЯ ТУГО Если при движении автомобиля возникло тугое вращение рулевого колеса или заедание в рулевом механизме, то прежде всего необходимо проверить давление воздуха в шинах передних колес, смазку в картере рулевого механизма. При необходимости шины накачать и заправить картер маслом. Внешним осмотром проверить, нет ли погнутости рулевых тяг; если есть, тягу заменить новой, а затем обязательно отрегулировать схождение колес. Если при этом не удается устранить тугое вращение рулевого колеса, то рулевой механизм требует ремонта с заменой изношенных или поломанных деталей. СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ РУЛЕВОГО МЕХАНИЗМА . Во время ежедневного технического обслуживания автомобиля при вывешенных передних колесах рекомендуется покачивать переднее колесо, имитируя его повороты, убедиться на слух в отсутствии стуков и скрипов в шаровых шарнирах тяг, в опорах вала маятникового рычага и в зацеплении ролика с червяком. При необходимости выполнить крепежные и регулировочные работы или заменить неисправные узлы и детали. Если при проверке технического состояния рулевого управления будет обнаружено подтекание смазки, то прежде всего следует проверить количество и качество смазки в картере рулевого механизма, состояние сальника вала рулевой сошки, плотность крепления крышки и трубки в ней, надежность затяжки стопорной и регулировочной гаек подшипников червяка. Уровень масла при необходимости довести до нормы, установленной инструкцией по эксплуатации автомобиля. Обнаруженный поврежденный сальник вала рулевой сошки заменить, а ослабленные стопорную гайку и регулировочную гайку подшипников червяка надежно закрепить. При необходимости заменить уплотняющие прокладки. Следует отметить, что состояние рулевого управления считается нормальным, если автомобиль устойчив на ходу, не наблюдается повышенной передачи толчков на рулевое колесо и стуков в рулевом механизме или в рулевых тягах, а люфт рулевого колеса не превышает установленной нормы. РЕГУЛИРОВКА ЗАЗОРА В ПОДШИПНИКАХ ВАЛА ЧЕРВЯКА Чтобы определить, нужна ли эта регулировка, рекомендуется проверить осевое перемещение вала червяка. Для этого следует приложить палец к ступице рулевого колеса и к корпусу переключателя указателей поворота и несколько раз повернуть рулевое колесо на небольшой угол вправо и влево. При наличии осевого перемещения червяка палец будет ощущать осевое перемещение ступицы рулевого колеса относительно корпуса переключателя. Предварительно надо убедиться, что корпус переключателя указателей поворота закреплен на рулевой колонке надежно и не качается. Подшипники вала червяка регулируют установкой регулировочных прокладок, расположенных под передней крышкой картера рулевого механизма автомобилей ВАЗ. Для устранения осевого перемещения вала червяка рулевое колесо необходимо повернуть в любую сторону на 1-1,5 оборота, а потом в обратную сторону до появления свободного хода рулевого колеса. Затем уменьшить толщину пакета регулировочных прокладок, удаляя их или заменяя более тонким. После этого, придерживая регулировочную гайку ключом от проворачивания, остается затянуть стопорную гайку. Правильность регулировки зазора в подшипниках вала червяка проверяют вращением рулевого колеса в обе стороны. Оно должно поворачиваться так же легко, как и до регулировки. Если после устранения осевого перемещения червяка все же сохраняется недопустимый люфт рулевого колеса или рулевое колесо вращается туго, надо отрегулировать зазор в зацеплении ролика с червяком. РЕГУЛИРОВКА ЗАЗОРА В ЗАЦЕПЛЕНИИ РОЛИКА И ЧЕРВЯКА .Для выполнения указанной регулировки устанавливают передние колеса автомобиля в положение езды по прямой и отсоединяют рулевую сошку от рулевых тяг. После этого, сохраняя положение рулевой сошки, соответствующее прямолинейному движению автомобиля, покачиванием ее за головку определяют боковой зазор в зацеплении ролика и червяка. В пределах поворота рулевого колеса на 30° для автомобилей ВАЗ в каждую сторону от нейтрального положения в зацеплении ролика и червяка не должно быть зазора. При наличии в зацеплении большого зазора (или натяга) надо отвернуть контргайку регулировочного винта и ввертывать винт до получения без зазорного зацепления червяка и ролика – перемещения рулевой сошки не должно быть. После регулировки завернуть контргайку и соединить сошку с рулевыми тягами. Правильность регулировки рулевого механизма проверяется при движении автомобиля: рулевое колесо должно свободно поворачиваться как направо, так и налево, а его свободный ход соответствовать заводской инструкции
СОВЕТЫ ПО РЕМОНТУ КАК УСТРАНИТЬ ЛЮФТ В ШАРОВОМ НАКОНЕЧНИКЕ РУЛЕВОЙ ТЯГИ. Устранить люфт в шаровом наконечнике рулевой тяги автомобиля «Жигули» можно путем постукивания молотком (через деревянную подкладку) по завальцованной заглушке. Пластмассовый вкладыш, смещаясь, позволяет выбрать зазор между ним и шаровым пальцем
Верхний вал установлен в трубе кронштейна 11 на двух игольчатых подшипниках с резиновыми втулками. Подшипники в трубе завальцованы. Кронштейн 11 крепится к кронштейну панели кузова в четырех точках: снизу болтами с фиксирующими пластинами 26, сверху – на приварных болтах гайками с шайбами.
При лобовом столкновении края фиксирующих пластин деформируются и проскакивают сквозь отверстия кронштейна 11. За счет складывания вала рулевого управления, рулевое колесо уходит из зоны грудной клетки водителя, что снижает вероятность и тяжесть его травмирования.
Вал червяка, у этого типа рулевого управления, имеет большую длину. В нижней части вала червяка, а так же на торце картера 7 (см. рис. Разрез картера рулевого механизма) рулевого механизма выполнены метки в виде рисок В и С, при совпадении которых ролик вала сошки устанавливается по середине червяка. При этом ступица рулевого колеса должна располагаться горизонтально.
Картер рулевого механизма крепится к левому лонжерону 28 (cм. рис. Рулевое управление) кузова с внутренней стороны отсека двигателя тремя болтами.
В картере 7 (см. рис. Разрез картера рулевого механизма) расположен червяк 6, который находится в зацеплении с двухгребневым роликом 14 вала 13 сошки. Передаточное число червячной пары – 16,4. Червяк вращается в верхнем 16 и нижнем 17 подшипниках, шарики которых расположены на беговых дорожках торцев червяка. Осевой зазор в подшипниках червяка регулируется подбором прокладок 18 между картером и крышкой 19. Вал сошки вращается в двух втулках 12, запрессованных в картер рулевого механизма. На верхнем конце вала, на игольчатом подшипнике вращается ролик 14, а на нижний конец вала, имеющий конические шлицы, надевается сошка 8 и крепится гайкой 9. В шлицевом отверстии сошки выполнены две сдвоенные впадины, а на валу – два сдвоенных выступа. Поэтому сошку можно установить на вал только в одном положении.
Зацепление ролика с червяком регулируется винтом 2. Осевой зазор между головкой винта и пазом вала устраняется подбором регулировочных пластин 1.
Рулевой привод включает в себя три тяги – среднюю 3 (cм. рис. Рулевое управление) и две крайние 1, а также сошку 2, маятниковый рычаг 4 с кронштейном 14 и поворотные рычаги 9 поворотных кулаков 7. Средняя тяга цельная, имеет по концам шаровые шарниры для соединения с маятниковым рычагом и рулевой сошкой. Каждая боковая тяга состоит из двух наконечников с резьбой, соединенных между собой регулировочной муфтой 5. Муфты фиксируются на тягах с помощью стяжных хомутов. Вращением муфты 5 изменяется длина боковой тяги при регулировке схождения передних колес. Наконечники крайних тяг с помощью шарниров присоединяются к рычагам 9 поворотных кулаков, к маятниковому рычагу 4 и к рулевой сошке 2.
Шаровой шарнир тяг состоит из стального пальца 1 (см. рис. Разрез шарового шарнира тяги), сферическая головка которого охватывается коническим разрезным пластмассовым вкладышем 4, который поджимается пружиной 5 к корпусу 3, за счет чего создается натяг в соединении пальца с вкладышем и наконечником тяги.
Кронштейн 14 (cм. рис. Рулевое управление) маятникового рычага крепится двумя болтами к правому лонжерону кузова напротив картера рулевого механизма. В кронштейне 2 (см. рис. Разрез кронштейна маятникового рычага) установлены две пластмассовые втулки 8, в которых вращается ось 9. Торцевое уплотнение втулок обеспечивается уплотнителями 7 и шайбами 6 и 10.
Рис. 2
Рис. 4