Передача крутящего момента рулевого колеса.

Назначение.

Рулевой механизм предназначен для передачи крутящего момента от вала рулевого колеса на вал сошки, при условии, что он может увеличиваться по величине. Также рулевой механизм обеспечивает изменение направления передачи крутящего момента.

Устройство.

Рис. 1 – рулевой механизм автомобиля «Скания».

1 Винт с шестигранным гнездом под ключ в головке–автоматическое ограничение конечных положений. 2 Клапан – ограничение конечных положений. 3 Червячный винт. 4 Торсион. 5 Регулирующий клапан

6 Входной вал. 7 Кожух рулевой передачи. 8 Кулисный вал

9 Шариковый механизм. 10 Рабочий поршень

Работа рулевого механизма.

Нейтральное положение.

Если на торсионы не действует крутящий момент, регулирующий клапан находится в нейтральном положении. Тогда впускные и возвратные каналы рулевой передачи соединены друг с другом. Если двигатель запущен, масло циркулирует из гидронасоса через регулирующий клапан и обратно в маслобак, через возвратный маслопровод.

Передача крутящего момента рулевого колеса.

При наличии серво-эффекта, только небольшая часть действий по рулевому управлению выполняется механически. Когда рулевое колесо поворачивается, и червячный винт проталкивает рабочий поршень, в поршне возникает сопротивление, вызванное сцеплением поршня с кулисным валом.

Рис. 2 – Работа в нейтральном положении

Тогда торсион, находящийся между входным валом и червячным винтом, поворачивается по отношению к входному валу и червячному винту. Разница углов поворота входного вала и червячного винта приводит в действие регулирующий клапан. Регулирующий клапан частично закрывает поток масла через впускной и возвратный каналы, и полностью открывает доступ масла в отсек цилиндров с каждой стороны рабочего поршня. Внезапное увеличение давления масла в отсеке цилиндров приводит в движение рабочий поршень, который благодаря сцеплению поворачивает кулисный вал.

Рис. 3 – поворот направо

Масло в отсеке на другой стороне рабочего поршня так же, как масло, которое не используется непосредственно для рулевого управления, проходит через регулирующий клапан и затем обратно по возвратному каналу в маслобак. Когда водитель прекращает поворот, давление масла необходимо только для того, чтобы поддерживать колеса в этом положении. Если водитель отпускает рулевое колесо, торсион возвращает регулирующий клапан в нейтральное положение, и колеса возвращаются в положение прямо вперед, благодаря углам колес на передней оси и установке шин.

Высокое давление масла создает рулевое усилие – значительная подача масла обеспечивает быструю реакцию рулевого управления. Количество масла, подаваемого в отсек цилиндров, определяется скоростью движения рулевого колеса.

Увеличение давления масла определяется сопротивлением ведущих колес, которое зависит от осевой нагрузки и трения между шинами и дорожным покрытием.

Рис. 4 – поворот налево

Разница между вращательным движением входного вала и червячного винта управляет положением регулирующего клапана, что позволяет, для каждого случая управления, обеспечить наиболее оптимальные давление и подачу масла. Изменение сопротивления рулению на рулевом колесе информирует водителя о последовательности управления и помогает ему контролировать эту последовательность. Если направляющие колеса автомобиля подверглись внезапной ударной нагрузке, усилие передается на червячный винт и вызывает его резкий поворот. Когда червячный винт поворачивается, регулирующий клапан также поворачивается по отношению к входному валу. Тогда регулирующий клапан открывает полную подачу масла в ту часть рабочего поршня, где давление меньше, и давление масла там быстро увеличивается. Давление масла создает контр усилие, которое гасит ударную нагрузку до ее передачи на рулевое колесо.