Рулевое управление
Передача движения от рулевого колеса к передним управляемым колесам автомобиля осуществляется рулевым механизмом и системой рулевых тяг и рычагов.
Картер рулевого механизма закреплен тремя болтами на левом лонжероне рамы. Верхний конец рулевой колонки прикреплен к кронштейну педалей сцепления и тормоза с помощью двух болтов 4 и распорки 5 (рис. 91).
Рулевой механизм (рис. 92) с глобоидальным червяком и двойным роликом имеет передаточное число 18,2 (среднее). Система рулевых тяг (рулевая трапеция) расположена впереди поперечины передней подвески.
Рулевой механизм автомобиля «Волга» отличается от рулевых механизмов автомобилей М-20 «Победа» и ГАЗ-12 только рулевым колесом, длиной рулевого вала и рулевой колонки.
Червяк 24, напрессованный на нижний конец полого вала 5, установлен на двух конических роликоподшипниках 23 и 25, не имеющих внутренних колец. Внутренними беговыми дорожками подшипников являются конические поверхности на обоих концах червяка.
Наружное кольцо верхнего роликоподшипника 23 запрессовано в картер 5, а наружное кольцо 26 нижнего подшипника 25 имеет скользящую посадку; оно используется для регулировки затяжки обоих подшипников.
Затяжку подшипников регулируют изменением числа прокладок 27. Эти прокладки являются одновременно и уплотнительными. Применяют прокладки двух видов: картонные толщиной 0,25 мм и пергаментные толщиной 0,1 мм.
Двойной ролик 4 установлен в головке вала сошки и вращается на двухрядном радиально-упорном шарикоподшипнике, который собран с предварительным натягом. Наружной обоймой этого подшипника служит сам ролик, в котором сделаны беговые дорожки для шариков. Внутренние кольца подшипников соприкасаются своими торцами, чем обеспечивается необходимый предварительный натяг. Концы оси 5 ролика 4 осажены с применением злектронагрева.
Вал сошки верхним концом опирается на роликоподшипник 15, сидящий в верхней крышке 16, а нижним — на тонкостенную бронзовую втулку 18. В месте выхода вала сошки из картера установлен резиновый самоподжимной сальник 9.
Как видно из рис. 92, ролик 4 не лежит в одной вертикальной плоскости с червяком, а несколько сдвинут; поэтому при осевом перемещении вала сошки изменяются расстояние между центрами ролика и червяка, следовательно, изменяется зазор в зацеплении ролика с червяком. Перемещение вала сошки осуществляется винтом 12, выступы которого входят в канавку вала сошки. Винт стопорят при помощи стопорной шайбы 11, штифта 14 и гайки 13, навернутой на винт.
Зазор в зацеплении ролика с червяком переменный. При положении ролика, соответствующем движению автомобиля по прямой, зазора не должно быть. По мере поворота рулевого колеса зазор увеличивается и достигает наибольшего значения при наибольших поворотах рулевого колеса. Поэтому регулировать указанный зазор нужно при положении деталей рулевого механизма, соответствующем движению автомобиля по прямой.
Рулевой вал заключен в трубу (рулевую колонку), нижний конец которой надет на картер и закреплен стяжным хомутом. В верхней части рулевой колонки установлен радиально-упорный шарикоподшипник рулевого вала. Внутреннее кольцо подшипника постоянно поджимается пружиной через разрезную втулку, сидящую на рулевом валу, чем предотвращается появление зазоров и стуков в подшипнике при движении автомобиля.
На верхнем конце рулевого вала имеются коническая поверхность и шлицы для установки рулевого колеса, закрепляемого гайкой.
На верхнем конце рулевой колонки под ступицей рулевого колеса установлен механизм переключателя указателей поворотов.
Регулировка рулевого механизма
Вследствие износа рабочих поверхностей ролика, червяка и конических подшипников в рулевом механизме появляются зазоры, вызывающие свободный ход рулевого колеса. Эти зазоры могут быть причиной вибрации передней части автомобиля, ухудшения устойчивости автомобиля, стука во время движения и других вредных явлений.
При эксплуатации сначала появляется повышенный зазор в зацеплении ролика с червяком, позднее — свободное осевое перемещение червяка (вместе с рулевым валом). Эти зазоры необходимо устранить регулировкой рулевого механизма.
Значительное осевое перемещение червяка иногда возникает при прогибе крышки (рис. 92) вследствие сильного удара переднего колеса о препятствие. Причинами значительного свободного хода рулевого колеса, кроме того, могут быть ослабление креплений сошки на ее валу, рулевого механизма к раме или рулевой колонки к кронштейну педалей, а также зазоры в шарнирах рулевых тяг. Поэтому перед регулировкой рулевого механизма следует проверить и, если требуется, подтянуть крепления и проверить систему рулевых тяг.
Состояние рулевого механизма считается нормальным, если свободный ход рулевого колеса в положении, соответствующем движению автомобиля по прямой, не превышает 40 мм (приблизительно 10°) при измерении на его ободе. Если свободный ход рулевого колеса превышает 40 мм (после подтягивания соединений), то необходимо отрегулировать рулевой механизм.
Зазор в зацеплении червяка с роликом регулируют без снятия рулевого механизма с автомобиля. Перед регулировкой сначала следует проверить, нет ли осевого перемещения червяка, так как для устранения осевого перемещения червяка рулевой механизм требуется снять и разобрать. Для этого нужно, приложив палец руки к ступице рулевого колеса и к корпусу переключателя указателей поворотов, немного поворачивать рулевое колесо вправо и влево. При наличии зазора в подшипнике червяка будет ощущаться осевое перемещение ступицы рулевого колеса относительно корпуса переключателя указателей поворотов. Предварительно надо убедиться в том, что корпус переключателя указателей поворотов посажен на рулевой колонке надежно, без качки. Если осевого перемещения червяка нет, то нужно отрегулировать только зацепление червяка с роликом. Для этого необходимо отвернуть гайку 13 и, приподняв стопорную шайбу 11 настолько, чтобы она снялась со штифта 14, повернуть специальным ключом, имеющимся в комплекте инструмента, регулировочный винт по часовой стрелке (рис. 93). Винт нужно повертывать на несколько вырезов в стопорной шайбе, проверяя каждый раз после поворота свободный ход рулевого колеса.
Регулировка считается законченной, когда свободный ход рулевого колеса (при неподвижных передних колесах) будет не более 10—15 мм. По окончании регулировки гайку 13 (см. рис. 92) следует поставить на место и туго затянуть.
Правильность регулировки зацепления червячной пары рулевого механизма обязательно нужно проверить при движении автомобиля. Если усилие на рулевом колесе стало слишком велико, надо отвернуть винт на 2-3 выреза в стопорной шайбе и повторно проверить свободный ход рулевого колеса и легкость управления при движении автомобиля.
Для устранения осевого перемещения червяка нужно снять с автомобиля рулевой механизм, разобрать его и промыть все детали.
После этого надо произвести сборку в следующем порядке:
1. Установить в картер рулевой вал с червяком и подшипниками и надеть на шлицы вала рулевое колесо.
2. Удалить одну тонкую прокладку 27 из-под крышки 2, поставить остальные прокладки на место и туго затянуть четыре болта крепления крышки.
3. Проверить осевое перемещение червяка и легкость вращения рулевого колеса.
Если осевое перемещение не устранено, надо снять одну толстую прокладку и поставить на ее место тонкую, снятую ранее. Регулировку заканчивают, если при отсутствии осевого перемещения червяка усилие, необходимое для вращения рулевого колеса и приложенное на его ободе, находится в пределах 0,22—0,45 кГ.
4. Поставить на место вал сошки с роликом и крышку 16 с роликоподшипником 15. Вращая винт 12, отрегулировать зацепление ролика с червяком, как указано выше. В правильно отрегулированном рулевом механизме усилие, необходимое для вращения рулевого колеса (влево или вправо от среднего положения) на ободе, должно быть в пределах 0,7—1,2 кГ.
5. Поставить стопорную шайбу 11, надев на штифт 14, и туго затянуть гайку 13.
6. Установить рулевой механизм на место так, чтобы избежать изгиба рулевого вала. Для этого сначала предварительно затянуть три болта 19 закрепления картера рулевого механизма и два болта 4 (см. рис. 91) крепления рулевой колонки, затем затянуть болты крепления картера рулевого механизма и отпустить болты колонки. Рулевая колонка займет при этом определенное положение, в котором она и должна остаться, причем между распоркой 5 крепления колонки и кронштейном педалей может образоваться зазор, который необходимо заполнить прокладками 2. Болты крепления рулевой колонки могут свободно перемещаться в горизонтальном направлении, так как они ввернуты в гайки, свободно перемещающиеся в гайкодержателях кронштейна педалей.
7. Установить сошку и надежно закрепить ее гайкой. Сошку ставить так, чтобы при среднем положении рулевого механизма она была расположена вдоль рулевой колонки, вперед по ходу автомобиля.
Нужно иметь в виду, что при чрезмерно затянутом рулевом механизме рулевое колесо не будет самостоятельно возвращаться в среднее положение после выхода автомобиля из поворота, т. е. ухудшится устойчивость автомобиля при движении с большой скоростью. Если это наблюдается, то следует повторить регулировку. Рулевое колесо должно вращаться легко, без явно ощутимого сопротивления.
Рулевая трапеция
Рулевая трапеция передняя. Она состоит из двух поворотных рычагов 8 и 16 (рис. 94), прикрепленных к поворотным кулакам, тяги 13 сошки, соединяющей шарнирно сошку 12 с маятниковым рычагом 14, и двух боковых тяг 11 и 15, также шарнирно соединяющих поворотные рычаги с сошкой и маятниковым рычагом. Размеры деталей рулевой трапеции подобраны так, что обеспечивают правильное соотношение углов поворота колес. При предельном угле поворота внутреннего колеса, равном 32°, наружное колесо поворачивается на 28°.
Тяга сошки представляет собой стержень с головками, служащими корпусами сферических шарниров. Боковые тяги сделаны также в виде стержня, но имеют только одну головку — корпус сферического шарнира. На другом конце каждой боковой тяги имеются резьба, на которую навинчена трубка 10 с левой и правой нарезкой на концах. Во второй конец трубки ввернут сферический шарнир, палец которого установлен на конусе в рычаге рулевой трапеции. Поворотом трубки изменяется длина боковой тяги (рис. 95) что необходимо для регулировки схождения колес. Чтобы предотвратить самоотвинчивание трубок и устранить зазоры в резьбе на концах трубок установлены стяжные хомуты. Все сферические шарниры рулевой трапеции самоподтягивающиеся, не требующие регулировки в эксплуатации.
От попадания грязи каждый шарнир защищен сферическими шайбами и резиновым кольцом, которые постоянно прижимаются лапками пружинного колпачка.
Конструкция шарниров рулевой трапеции показана на рис. 94.
В корпус 3 (головку тяги) запрессован сухарь 2 с внутренней сферической поверхностью, на которую опирается рабочая сферическая поверхность пальца 1. Коническая пружина 5, установленная большим диаметром к пальцу, через опорную пяту 4 постоянно прижимает палец к сухарю. Опорная пята снабжена двумя выступами a, которые ограничивают угол качания шарового пальца в плоскости, перпендикулярной к продольной оси тяг. Усик опорной пяты, входящий в отверстие для масленки, служит для фиксации пяты в шарнире в определенном положении. При такой конструкции обеспечивается правильное взаимное расположение шаровых пальцев и головок тяг. Внизу корпус шарнира закрыт заглушкой 7, закрепленной плоским пружинным стопорным кольцом 6. Шарнир имеет масленку для густой консистентной смазки.
Детали четырех средних шарниров рулевых тяг одинаковы. Расположение масленок у крайних шарниров иное; в связи с этим у них изменены корпусы (головки) и опорные пяты. Отверстия для масленок у корпусов и усики опорных пят смещены на 45° вправо у левого шарнира и на 45° влево у правого, как показано на рис. 94.
Маятниковый рычаг 6 (рис. 96) закреплен на резьбовом пальце 4 зажимом. Палец вращается в резьбовых втулках 1 и 5. На наружной поверхности нижней втулки сделана резьба, вследствие чего втулка надежно удерживается в кронштейне маятникового рычага при тугой затяжке. Верхняя втулка удерживается от проворачивания зажимом. Кронштейн рычага закреплен тремя болтами на правом лонжероне. Войлочные кольца 7 защищают палец от попадания грязи.
Рулевая трапеция автомобиля «Волга» работает нормально только при полном отсутствии качания маятникового рычага. При качании маятникового рычага колеса теряют жесткую связь, что приводит к увеличению вибрации передней части автомобиля, ухудшению его устойчивости и повышенному износу шин. Кроме того, при качании маятникового рычага невозможно правильно отрегулировать схождение колес.
При обнаружении качания маятникового рычага, определяемого покачиванием рукой вверх и вниз конца рычага, необходимо подтянуть верхнюю резьбовую втулку 1, предварительно ослабив болт 2 зажима верхней головки кронштейна. Поворачивать верхнюю резьбовую втулку нужно по часовой стрелке до тех пор, пока не будет устранено качание маятникового рычага. Резьбовую втулку не следует затягивать слишком туго, так как при этом вследствие увеличения трения в резьбовом пальце может значительно повыситься усилие на рулевом колесе. После регулировки нужно затянуть болты 2 и 3 и проверить затяжку нижней резьбовой втулки 5. Последняя должна быть затянута ключом длиной 500—600 мм (момент затяжки 12—17 кГ·м).
После устранения качания маятникового рычага необходимо проверить работу рулевого управления при движении автомобиля. В случае ощутимого увеличения усилия на рулевом колесе нужно несколько ослабить затяжку верхней резьбовой втулки, повернув ее против часовой стрелки, и повторно проверить, не качается ли маятниковый рычаг.
Если по каким-либо причинам маятниковый рычаг был разобран, его нужно собирать в следующем порядке:
1) ввернуть нижнюю резьбовую втулку 5 в кронштейн и затянуть ре с моментом 12—17 кГ·м;
2) установив маятниковый рычаг 6 и защитные кольца 7, ввернуть палец 4 до совпадения верхнего торца пальца с плоскостью верхней головки кронштейна;
3) затянуть зажим маятникового рычага болтом 3, выдержав равные расстояния между внутренними торцами головок кронштейна и торцами головки маятникового рычага;
4) завернуть верхнюю резьбовую втулку 1 и слегка подтянуть ее;
5) затянуть зажим верхней головки кронштейна болтом 2. Сборку следует считать правильной, если маятниковый рычаг не качается и поворачивается от усилия 2—3 кГ, приложенного на конце.
При установке собранного маятникового рычага на место нужно предварительно ввернуть и слегка затянуть все три болта. Окончательную затяжку этих болтов надо обязательно начинать с нижнего болта. Только при этом условии кронштейн и маятниковый рычаг займут правильное положение.
Уход за рулевым управлением
Уход за рулевым управлением заключается в периодической проверке свободного хода рулевого колеса, регулировке рулевого механизма, устранении качания маятникового рычага, а также в подтяжке болтов крепления рулевого механизма к раме, болтов зажимов маятникового рычага и нижней резьбовой втулки маятникового рычага.
Кроме того, необходимо смазывать шарниры рулевых тяг и маятникового рычага, доливать смазку в картер рулевого механизма и менять ее весной в соответствии с картой смазки.
Из картера рулевого механизма масло сливают через сквозное резьбовое отверстие, в которое ввернут нижний правый (по ходу автомобиля) болт крепления передней крышки картера. Для смены масла нет необходимости снимать переднюю крышку или ослаблять остальные три болта. Для ускорения слива масла нужно вывернуть пробку маслоналивного отверстия. Сливать масло рекомендуется непосредственно после поездки.
Свежее трансмиссионное масло заливают в картер в количестве 0,25 л; при этом уровень масла должен быть расположен на 15 мм ниже кромки маслоналивного отверстия. Осенью нужно долить 0,1 л зимнего моторного масла или веретенного масла, предварительно слив из картера рулевого механизма соответствующее количество трансмиссионного масла.
Рекомендуется один раз в год снимать рулевые тяги (не изменяя их длины) и разбирать сферические шарниры для промывки и осмотра. Пальцы 1 (см. рис. 94) и сухари 2 со значительным износом сферических поверхностей нужно заменять. Пригодность этих деталей к дальнейшей работе определяют по качанию пальца в собранном шарнире. Палец должен покачиваться в шарнире под действием небольшого усилия. Отсутствие усилия при покачивании свидетельствует о непригодности пальца или сухаря.
|