Рулевое управление для грузовиков, автобусов и фургонов MAN / Mercedes

Рулевое управление — одна из ключевых систем, определяющих безопасность, контроль и точность управления грузовиками, автобусами и фургонами MAN и Mercedes. Ежедневно водители рассчитывают на прямую и предсказуемую реакцию на поворот руля независимо от массы автомобиля, скорости или дорожных условий. В профессиональной эксплуатации рулевое управление подвергается высоким нагрузкам из‑за тяжёлых мостов, длительных пробегов, манёвров в стеснённых местах и переменных покрытий. Износ или неисправности рулевых компонентов поэтому имеют немедленные последствия для безопасности движения. В Braem вы найдёте широкий ассортимент рулевых деталей, позволяющих выполнять ремонт корректно, надёжно и долговечно.

Роль рулевого управления в автомобиле

Основная задача рулевого управления грузового автомобиля — изменять и контролировать направление движения транспортного средства безопасно, точно и комфортно. Движение, которое водитель совершает рулевым колесом, через рулевое управление передаётся на передние колёса. Поворот этих колёс позволяет автомобилю проходить повороты и менять полосу. Исправное рулевое управление обеспечивает хорошую курсовую устойчивость. Курсовая устойчивость — это способность автомобиля самостоятельно сохранять прямолинейное движение без необходимости постоянных подруливаний. Гидравлический или электрический усилитель руля уменьшает усилие, необходимое водителю для поворота рулевого колеса. Хорошее рулевое управление обеспечивает качественную обратную связь водителю: информация о колёсах и дорожном покрытии ощущается в руле через элементы рулевого управления.

Основные рулевые компоненты и принцип работы

Водитель поворачивает рулевое колесо. Рулевое колесо соединено через рулевую колонку и телескопическую соединительную штангу с рулевым механизмом. Рулевой механизм преобразует вращательное движение руля в линейное движение вдоль продольной оси автомобиля (вперёд и назад) через сошку (pitman arm). Она через рулевую тягу соединена через рулевой рычаг с поворотным кулаком. Благодаря этому линейное движение сошки преобразуется в поворотное движение переднего колеса. Чтобы оба колеса одной оси поворачивались одинаково, левый и правый поворотные кулаки одной и той же оси через рулевые рычаги соединяются поперечной рулевой тягой. У фургонов вместо рулевого механизма обычно используется рулевая рейка. В рулевой рейке вращательное движение руля, передаваемое через рулевую колонку, преобразуется в линейное движение в поперечном направлении автомобиля (влево и вправо). Концы рулевой рейки закреплены на рулевых рычагах поворотных кулаков через шаровые шарниры (рулевые наконечники). Это позволяет колёсам поворачиваться, пока рейка совершает линейное перемещение. В зависимости от типа усилителя на грузовике установлен гидравлический контур рулевого управления. Насос гидроусилителя установлен на двигателе и через магистрали соединён с рулевым механизмом. Когда двигатель работает, насос обеспечивает постоянную циркуляцию гидравлического масла в контуре при постоянном давлении. Масло также фильтруется в бачке гидроусилителя с помощью фильтра. В рулевом механизме находится механизм, действие которого усиливается при работе водителя рулевым колесом. Когда автомобиль едет прямо, рулевое колесо не вращают. Внутренний распределительный клапан рулевого механизма находится в нейтральном положении, поэтому масло без дополнительного давления возвращается в бачок гидроусилителя. Из‑за этого в рулевом механизме нет перепада давления — усилитель не работает. Когда водитель вращает рулевое колесо, рулевое управление испытывает сопротивление со стороны колёс, контактирующих с дорожным покрытием. В результате внутренний распределительный клапан рулевого механизма выходит из нейтрального положения. Внутренний механизм рулевого механизма подвергается перепадам давления, из‑за чего масляные каналы открываются в одну из сторон. В этом режиме усилитель работает и облегчает водителю управление.

Взаимодействие с двигателем

Насос гидроусилителя обеспечивает непрерывную циркуляцию гидравлического масла в системе усилителя рулевого управления при постоянном давлении. Для этого насос устанавливается на корпус воздушного компрессора, смонтированный на двигателе. Приводной вал насоса соединяется через муфту с коленчатым валом воздушного компрессора, благодаря чему они вращаются с одинаковой частотой. У фургонов насос гидроусилителя устанавливается на блок двигателя. Коленчатый вал двигателя и насос гидроусилителя оснащены шкивами, вокруг которых проходит клиновой ремень или поликлиновой ремень. Ремень натягивается с помощью натяжителя. Благодаря этому приводной вал насоса гидроусилителя вращается, когда работает двигатель. Та же ременная передача приводит в действие генератор, водяной насос, компрессор кондиционера, а у более старых двигателей — вентилятор.

Распространённый износ и симптомы, требующие внимания

Все движущиеся детали подвержены износу. Из‑за этого может появиться люфт и «разболтанность» рулевого колеса. Рулевое колесо ощущается свободным или реагирует с задержкой, колёса не поворачиваются сразу. Это снижает точность управления, что опасно на высокой скорости и при тяжёлой нагрузке. Рулевые тяги и поперечные рулевые тяги имеют на концах рулевые наконечники. Рулевые наконечники (их также называют шаровыми шарнирами) обеспечивают плавную передачу рулевых движений, при этом компенсируя работу подвески и неровности дороги. Они поглощают перемещения, позволяя движение в нескольких направлениях. Палец шарнира установлен в посадочном гнезде. Между ними находится смазка, обеспечивающая плавный ход. Из‑за трения, потери смазки и усталости металла шаровой шарнир изнашивается. Это можно распознать по стукам на неровной дороге. Возникает неравномерный износ шин. В рулевом механизме зубчатая рейка работает совместно с червячной передачей, которые установлены на подшипниках в корпусе рулевого механизма. Это механическое соединение подвержено износу. Из‑за этого рулевой механизм теряет точность или выходит из строя. При повороте автомобиля слышен дребезжащий звук. Неисправный насос гидроусилителя, утечки в гидроконтуре и загрязнение жидкости больше не могут гарантировать непрерывную циркуляцию масла под постоянным давлением. В результате усилитель руля отказывает, и управлять становится тяжелее.

Важность своевременного обслуживания рулевого управления

Хорошо обслуживаемое рулевое управление предотвращает аварии, последующие повреждения и простой. Своевременное обслуживание обеспечивает безопасность, гарантирует надёжное и точное управление. Оно снижает износ, позволяя избежать крупных ремонтов. Транспортное средство должно в любое время соответствовать требованиям техосмотра и законодательству.

Профилактические меры и правильная регулировка углов установки колёс повышают безопасность и снижают затраты.

Регулировка углов установки колёс (развал‑схождение) — это правильная настройка положения колёс относительно друг друга и шасси, чтобы автомобиль ехал прямо, устойчиво управлялся и шины изнашивались равномерно. Рулевое управление оказывает прямое и значительное влияние на углы установки колёс, поскольку определяет, как и в каком положении находятся передние колёса относительно друг друга и шасси. Для грузовиков важнейший параметр — схождение (англ. toe). Колёса переднего моста должны быть параллельны (=расположены параллельно) друг другу. Поперечная рулевая тяга установлена между левым и правым колесом переднего моста. Изменяя длину этой поперечной рулевой тяги, можно выставить колёса параллельно друг другу. На концах тяги есть регулируемые рулевые наконечники для изменения длины. Правильно настроенное схождение улучшает курсовую устойчивость и продлевает срок службы шин. Второй угол называют camber (по‑русски развал). Развал — это наклон колеса относительно вертикальной линии, если смотреть спереди или сзади автомобиля. Эта вертикальная линия определяется направлением силы тяжести и не зависит от наклона дороги. На грузовиках стремятся к небольшому отрицательному развалу: то есть верхняя часть колеса наклонена к центру автомобиля. Небольшой отрицательный развал на грузовике компенсирует крен в поворотах, чтобы колёса сохраняли оптимальный контакт с дорогой, обеспечивая сцепление, равномерный износ шин и стабильное поведение в управлении. Развал у грузовиков трудно корректировать из‑за жёстких соединений. Переднее колесо установлено на ступице, которая жёстко соединена через поворотный кулак и комплект поворотного кулака с балкой переднего моста. Неправильное значение развала может указывать на износ крепления/опор переднего моста. Крепление переднего моста — это система, с помощью которой передний мост закреплён на шасси или подвеске автомобиля и может сохранять поворотную подвижность и устойчивость. Неправильный развал может быть следствием изношенных подшипников ступицы или деформированных рычагов подвески. Третий угол называется caster (по‑русски кастер, или угол продольного наклона шкворня). Кастер определяется как угол в градусах между осевой линией шкворня и вертикальной линией, перпендикулярной направлению силы тяжести, если смотреть сбоку автомобиля. На грузовиках применяется положительный кастер: шкворень наклонён назад, что оптимизирует устойчивость, самовозврат руля и предсказуемость поведения в поворотах.

Ремонт, восстановление или замена рулевых деталей

Рулевой механизм можно восстановить (отремонтировать с ревизией), если его внутренние элементы ещё можно отремонтировать без угрозы для безопасности или функциональности. Восстановление — это проверка и ремонт узла автомобиля, чтобы он снова работал оптимально. Повреждённые рулевые тяги, поперечные рулевые тяги и рулевые наконечники при повреждении или деформации в любом случае заменяются. Если восстановленные рулевые детали ставят безопасность под угрозу, единственный вариант — заменить их на новые.

Когда ремонт оправдан

Утечки в гидроконтуре рулевого управления можно устранить заменой уплотнений. Гидравлические магистрали можно заменить без полного демонтажа рулевого механизма.

Когда необходима замена рулевого механизма

При люфте в рулевом механизме, внутреннем износе или структурных повреждениях замена — единственное безопасное решение. Эксплуатация автомобиля с неисправным рулевым механизмом повышает риск внезапного отказа управления и серьёзно угрожает безопасности водителя и окружающих.

Рулевое управление, адаптированное к эксплуатации и нагрузке

Тяжёлое транспортное средство — это автомобиль с большой собственной массой и грузоподъёмностью, предназначенный для перевозки тяжёлых грузов. Для этого автомобиль должен иметь многоосную конфигурацию. Требуется несколько мостов, чтобы распределить высокую массу автомобиля и груз, обеспечив безопасность, устойчивость и соблюдение допустимой нагрузки на ось. Некоторые из этих мостов являются управляемыми, чтобы у тяжёлых и длинных автомобилей уменьшить радиус разворота и ограничить износ шин. Для этого существующую первичную рулевую систему дополняют гидравлической рулевой системой с вспомогательными цилиндрами. Это применяется, когда растут требуемое усилие, точность управления или количество управляемых осей и первичная система больше не справляется. Гидравлическая рулевая система со вспомогательными цилиндрами преобразует действия водителя на руле в гидравлическое давление, которое через главный и вспомогательные цилиндры одновременно управляет несколькими осями, сохраняя манёвренность и управляемость тяжёлых или многоосных автомобилей.

Практические советы и пошаговый план из опыта для правильного обслуживания рулевой системы

Визуальный осмотр

• Проверьте рулевые детали на трещины или повреждения, износ и утечки жидкости. Проверьте крепёжные болты и гайки.
• Проверка гидравлической системы
• Проверьте уровень гидравлического масла в бачке гидроусилителя. Проверьте качество жидкости гидроусилителя. Установите новый фильтр гидроусилителя. Проверьте шланги, магистрали и соединения на утечки. Убедитесь, что гидравлические вспомогательные цилиндры двигаются плавно.
• Проверка люфта
• Выставьте колёса прямо. Покачайте рулевое колесо из стороны в сторону и проверьте, нет ли слишком большого люфта в рулевом механизме, рулевых тягах, поперечных рулевых тягах и рулевых наконечниках. Проверьте подшипниковую опору сошки. Проверьте соединительную штангу, установленную в рулевой колонке.
• Проверка вспомогательных цилиндров
• Проверьте, хорошо ли реагируют вспомогательные цилиндры многоосных автомобилей при повороте руля. Проверьте точки соединения между первичной и вторичными осями.
• Проверка шума
• Изношенные рулевые детали могут скрипеть или скрежетать. Тикающий и стучащий звук вызывается ослабленными крепёжными элементами. Неисправный насос гидроусилителя вызывает свистящий или гудящий звук.
• Проверка смазки
• Смазывайте рулевые детали, имеющие пресс‑маслёнки, с помощью шприца для смазки или проверяйте централизованную систему смазки.

Преимущества Braem для рулевых деталей

Braem располагает обширным складским запасом рулевых деталей для грузовиков, автобусов и фургонов MAN и Mercedes. Благодаря быстрой доступности и технической экспертизе ремонт можно выполнять эффективно и надёжно.

Клиенты выбирают Braem потому что:

• Высокое качество благодаря строгому контролю качества
• Braem выполняет восстановление (ревизию) некоторых рулевых деталей
• Техническая поддержка при демонтаже и монтаже
• Быстрая доставка по Европе и за её пределами
• Прозрачные гарантийные и возвратные условия

Хорошо обслуживаемое рулевое управление необходимо для безопасности, комфорта вождения и длительного срока службы автомобиля.