Для чего служит 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.

Источник

Рулевая трапеция: устройство, неисправности, ремонт

20.08.2019 Автор: Мастер Сервис 5432

Трапецией, в большинстве случаев, называют рулевой привод автомобилей с редуктором (рулевым механизмом типа червяк-ролик). Это совокупность тяг, рычагов и шарниров, которые преобразуют движение руля во вращение колес вокруг вертикальной оси (оси поворота/поворот колеса).

Как устроена рулевая трапеция

Схема рулевой трапеции

Привод (трапеция) состоит из:

Все подвижные элементы трапеции соединяются между собой с помощью шаровых шарниров — они позволяют деталям поворачиваться относительно друг друга и кузова в разных плоскостях.

О шаровых стоит поговорить отдельно.

Устройство шарового шарнира автоинженеры подсмотрели в человеческом организме — по конструкции шаровые похожи на сустав.

Плечевой сустав и шаровый шарнир

Шаровые соединения делают трапецию подвижной в разных плоскостях, соединяют не гибкие и неподвижные тяги таким образом, что они не разъединяются в местах соединений при поворотах и движении по пересеченной местности.

Неисправности рулевой трапеции

Элементы рулевой трапеции просты, здесь и ломаться-то нечему. Ну разве что, вы на большой скорости налетели, например, на бордюр и погнули железяки. Или машина вечность простояла без дела под открытым небом. Деформация и коррозия — вот и все “неисправности”.

Если вы умудрились-таки погнуть железо, выход один — купить комплект рулевых тяг и заменить трапецию. Полностью.

Если же вы ни на что не налетали, с рулевым механизмом все в порядке, а с управляемостью явно непорядок, обратите внимание на шаровые шарниры трапеции.

По идее, шаровые устроены так, что должны ходить вечно (вообще, в зависимости от состояния дорог и условий эксплуатации наконечники живут 15-100 тыс км). Чтобы металл не стирался о металл, между пальцем и корпусом шарнира предусмотрены антифрикционные полимерные вкладыши, а сам палец подпружинен для свободного хода.

Однако у шаровых есть слабые места. Это пыльники и фиксирующие гайки.

Гайки ослабевают — с “возрастом” или в последствии удара. Со временем ослабевшее крепление разбалтывается окончательно, и тяга выскакивает из посадочного места.

От ударов или сложных условий эксплуатации страдают и пыльники. Через разорванный пыльник в шарнир попадает влага и грязь, металлические элементы корродируют, вода вымывает смазку, а грязь действует как абразив, и шаровая уже не выполняет свои функции, места сочленений тяг становятся неподвижными, автомобиль теряет в управляемости и маневренности.

Что внутри изношенного шарового шарнира

Как понять, что с шаровыми что-то не так?

Как ремонтируют рулевую трапецию?

Никак. Изношенные элементы — тяги, рычаги, наконечники рулевой трапеции — можно только заменить.

Мы категорически не рекомендуем восстанавливать шаровые наконечники. Несмотря на то что сейчас это весьма технологичный процесс, реставрация не решает проблему полностью.

Так как шаровые наконечники — важнейшие элементы рулевой трапеции, которые обеспечивают безопасное управление автомобилем, менять их лучше на проверенном СТО.

Конечно, можно и самостоятельно попробовать отремонтировать привод, но работа эта трудоемкая. К тому же, для замены наконечников нужен специнструмент и оборудование, которое есть в гараже далеко не у каждого.

Источник

Рулевая трапеция. Назначение и устройство.

Назначение и устройство рулевой трапеции.

Рулевая трапеция является основной частью рулевого привода. Рулевой называется трапеция, образованная поперечными рулевыми тягами, рычагами поворотных цапф и осью управляемых колес. Основанием трапеции является ось ко­лес, вершиной – поперечные тяги, а боковыми сторо­нами — рычаги поворотных цапф. Рулевая трапеция служит для поворота управляемых колес на разные углы. Внутреннее колесо (по отношению к центру поворота автомо­биля) поворачивается на больший угол, чем наружное колесо. Это необходимо, чтобы при повороте автомобиля колеса катились без бокового скольжения и с наименьшим сопротивлением. В против­ном случае ухудшится управляемость автомобиля, возрастут рас­ход топлива и изнашивание шин. Рулевая трапеция может быть передней или задней. Передней называется рулевая трапеция, которая располагается перед осью передних управляемых колес. Задней называется рулевая трапеция, которая располагается за осью передних управляемых колес. Применение на автомобилях рулевого привода с передней или задней рулевой трапецией зависит от компоновки автомобиля и его рулевого управления. При этом рулевой привод может быть с неразрезной или разрезной рулевой трапецией. Использование рулевого привода с неразрезнои или разрезной трапецией зави­сит от подвески передних управляемых колес автомобиля. Неразрезной называется рулевая трапеция, имеющая сплош­ную поперечную рулевую тягу, соединяющую управляемые коле­са. Неразрезная рулевая трапеция применяется при зависимой подвеске передних уп­равляемых колес на грузовых автомо­билях и автобусах. Разрезной называется рулевая трапеция, которая имеет многозвен­ную поперечную рулевую тягу, со­единяющую управляемые колеса. Разрезная рулевая трапеция используется при независимой подвеске управляемых колес на лег­ковых автомобилях.

Источник

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

Источник

Устройство рулевых тяг и трапеций автомобиля

Рычаги и тяги, расположенные после сошки червячного рулевого механизма и выходных разъёмов реечного, образуют систему рулевого привода управляемых колёс. Если вся механика, находящаяся выше него, отвечает лишь за создание необходимого усилия, его направления и величины перемещения, то рулевые тяги и вспомогательные рычаги формируют геометрию следования каждого управляемого колеса по собственной траектории. Задача непростая, если вспомнить, что колёса движутся по своим дугам окружностей, отличающимися радиусами на величину колеи автомобиля. Соответственно и углы поворота должны быть разными, иначе резина начнёт проскальзывать, изнашиваться, а автомобиль в целом неадекватно реагировать на управление.

Какими бывают системы рулевого привода

Реечный и червячный рулевые механизмы имеют разную конструкцию приводных тяг. Во втором случае это принято называть трапецией, а для простейших «усов», выходящих из рейки, короткого названия не придумано.

Рулевые тяги реечного механизма

Простота рейки проявилась и в конструкции системы тяг. Если не считать поворотных рычагов, скорее относящихся к подвеске, то весь набор состоит из четырёх элементов – двух тяг с шаровыми шарнирами и двух рулевых наконечников, тоже шаровой конструкции, но иначе пространственно ориентированных. По отдельным деталям номенклатура шире:

Геометрия обеспечивает поворот колёс на разные углы, как описано выше.

Рулевая трапеция червячного или винтового редукторов

Здесь всё выглядит сложнее:

Трапеция аналогичным образом связывается с поворотными рычагами, жёстко укреплёнными на кулаках ступичных узлов. Вращение кулаков производится в двух шаровых опорах подвески.

Шаровые шарниры рулевых наконечников

Основой всех сочленений привода являются шаровые соединения (ШС), способные поворачиваться относительно оси пальца и качаться во всех плоскостях, жёстко передавая усилие только в нужном направлении.

В устаревших конструкциях ШС исполнялись разборными, что подразумевало их ремонт с заменой капроновых вкладышей. Затем от этой идеи отказались, как и от наличия на ШС пресс-маслёнок для пополнения смазки. Наконечник считается расходником, относительно легко заменяется и недорого стоит, поэтому ремонт признан нецелесообразным. Заодно из перечня ТО ликвидировалась операция по регулярному шприцеванию шарниров. Так надёжней и безопасней, езда с отремонтированным шарниром чревата отсоединением тяги на скорости с катастрофическими последствиями.

Типовой случай ремонта заключается в переборке привода с заменой всех ШС, после чего система обновляется полностью и безопасность гарантируется. Следует лишь при осмотре ходовой части во время регламентных ТО обращать внимание на сохранность резиновых чехлов. Разгерметизация шаровых наконечников немедленно ведёт к их выходу из строя, поскольку внутри расположена смазка, быстро притягивающая абразивную пыль и воду. В наконечниках появляется люфт, ходовая начинает стучать, дальше ездить становится опасным.

Источник