Рулевое управление КрАЗ-255 Б1

Рулевое управление предназначено для обеспечения движения автомобиля в заданном направлении.

К рулевому управлению (Рис.30) относятся: рулевой механизм, рулевая . колонка с валом и колесом, рулевые тяги и система усилителя рулевого привода, в которую входят: распределитель с силовым цилиндром, насос, масляный бачок, трубопроводы и шланги.

Рис.30. Рулевое управление:

1 - масляный бачок; 2 - вал рулевой колонки: 3 - карданный шарнир; 4 - рулевой механизм; 5 - рулевая сошка; 6 - трубопровод сливной магистрали; 7 - трубопровод нагнетательной магистрали; 8 - продольная рулевая тяга; 9 - усилитель рулевого привода; 10 - кронштейн усилителя; 11 - масляный насос

Винт рулевого механизма соединен с валом рулевой колонки посредством карданного шарнира. Связь усилителя с рулевым механизмом осуществляется через сошку, которая одним концом закреплена на шлицевом конце вала сектора, а вторым (нижним) соединена с шаровым пальцем распределителя.

5.9.1. Рулевой механизм

Рулевой механизм (Рис.31) состоит из винта 17 и шариковой гайки - рейки 20, находящейся в постоянном зацеплении с зубчатым сектором 1; эти детали размещены в общем картере 16. В верхней части картера имеется отверстие для заливки и контроля уровня масла, а в нижней части - сливное отверстие; оба отверстия закрыты резьбовыми пробками 7 и 18.

Винт рулевого механизма установлен в двух радиально - упорных сферических подшипниках 15, один из которых (верхний) запрессован в расточку картера 16, а другой - в крышку 12.

Винт и гайка - рейка подобраны из деталей одной размерной группы. Полукруглые резьбовые канавки на винте и гайке - рейке образуют спиральный канал, заполняемый при сборке 102 шариками высокой точности. Шарики, входящие в комплект винта в сборе, отличаются между собой по диаметру не более 2 микрон. Нарушать комплектность этих деталей не разрешается. Высокая точность изготовления деталей и подбор их при сборке обеспечивают легкое и плавное вращение винта в гайке - рейке.

Для получения двух непрерывных потоков качения шариков при вращении винта и для предотвращения выпадения шариков в отверстия гайки - рейки вставлены направляющие, состоящие из двух штампованных половинок, которые образуют замкнутую систему для качения шариков. Направляющие закреплены на гайке - рейке прижимом и винтами.

Рис.31. Рулевой механизм:

1 - сектор; 2 - манжета вала сектора; 3 - игольчатые подшипники вала сектора; 4 - боковая крышка картера; 5 - контргайка регулировочного винта; 6 - регулировочный винт; 7 - пробка сливного отверстия; в - регулировочная гайка; 9 - стопорная пластина; 10 - болт крепления стопорной пластины; 11 - штифт регулировочной гайки; 12 - крышка картера нижняя: 13 - уплотнительное кольцо шайбы; 14 - шайба нижней крышки; 15 - подшипники винта; 16 - картер рулевого механизма; 17 - винт; 18 - пробка заливного отверстия, 19 - манжета винта; 20 - гайка - рейка

Зубчатый сектор 1 выполнен как одно целое с валом и установлен в трех игольчатых подшипниках 3. Сектор имеет пять зубьев. Средний зуб сектора входит в среднюю впадину гайки - рейки 20. На торце шлицевого конца вала сектора нанесена метка для правильной установки сошки; метки на сошке и конце вала сектора при сборке должны быть совмещены. Осевое положение вала сектора определяется регулировочным винтом 6, сферическая головка которого размещена в специальной расточке сектора.

При отсоединенной сошке не следует поворачивать рулевое колесо до упора в крайние положения, так как это может привести к повреждению направляющих в гайке - рейке. Полный угол поворота сошки соответствует пяти оборотам рулевого колеса.

Регулировка рулевого механизма. Для регулировки рулевой механизм необходимо снять с автомобиля и слить масло из картера. Вначале отрегулировать предварительный натяг в подшипниках винта, а затем - зацепление сектора с гайкой - рейкой.

Подшипники винта регулируются в таком порядке: отвернуть гайку и с помощью съемника снять сошку 5 (см. Рис.30); отвернуть болты крепления боковой крышки 4 (см. Рис.31) и вынуть сектор в сборе с крышкой;

отвернуть болты 10, крепящие стопорную пластину 9, и снять пластину; вращением гайки 5 отрегулировать затяжку подшипников 15. Сферические подшипники должны быть затянуты так, чтобы момент, необходимый для проворачивания винта 17, был в пределах 1,2 - 2,5 Hм (0,12 - 0,25 кгс•м), при этом не должно ощущаться осевое перемещение винта;

установить на место стопорную пластину 9, совместив штифт 11 регулировочной гайки 8 с ближайшим отверстием в пластине, и закрепить ее болтами 10.

Прежде чем приступить к регулировке зацепления сектора с гайкой - рейкой, следует проверить осевой зазор регулировочного винта 6 в вале сектора; зазор не должен превышать 0,1 мм.

Если осевой зазор винта больше допустимого, необходимо снять боковую крышку 4 и, удалив сварку на запорной гайке, вворачиванием ее довести осевой зазор регулировочного винта до 0,06 мм (запорная гайка стопорится приваркой к сектору в одной точке диаметром 4 мм).

Для регулировки зацепления сектора с гайкой - рейкой необходимо: установить сектор 1 в картер рулевого механизма, при этом средний зуб сектора должен войти в среднюю впадину гайки - рейки 20;

установить боковую крышку 4 на место и закрепить болтами; установить сошку на вал сектора (по меткам), закрепив корончатой гайкой, и зашплинтовать;

вращением регулировочного винта 6 по часовой стрелке до упора довести зазор в зацеплении до нуля.

При правильно отрегулированном зацеплении момент, необходимый для проворачивания винта 17 около среднего положения сектора 1, должен быть 1,5 - 3,5 Hм (0,15 - 0,35 кгс•м). При этом свободный ход винта 17 при неподвижной сошке не должен превышать 6°. По окончании регулировки законтрить регулировочный винт 6 контргайкой 5.

После проведения регулировочных работ следует установить рулевой механизм на автомобиль, залить в картер свежее масло и проверить работу рулевого управления в целом.

5.9.2. Усилитель рулевого привода

Гидравлический усилитель уменьшает усилие, которое необходимо приложить к рулевому колесу для поворота передних колес автомобиля, смягчает удары, возникающие при езде по неровной дороге, и повышает безопасность движения. Усилитель (Рис.32) представляет собой агрегат, состоящий из силового цилиндра и распределителя.

В силовом цилиндре 4 расположен поршень 26 со штоком 2, на конце которого имеется шарнирная головка для крепления усилителя к кронштейну. Герметизация цилиндра обеспечивается передней 32 и задней 6 крышками с уплотнительными кольцами 7. Посредством задней крышки 6 и контргайки 5 силовой цилиндр соединяется с распределителем.

Рис.32. Усилитель рулевого привода:

1 - стопорное кольцо; 2 - шток поршня; 3 - защитный колпак; 4 - цилиндр; 5 - контргайка; 6 - задняя крышка цилиндра; 7 - уплотнительное кольцо; 8 - гайка; 9 - сухари шарового пальца; 10 - корпус шарниров; 11 - шаровой палец продольной рулевой тяги; 12 - масленка; 13 - шаровой палец рулевой сошки; 14 - пружина сухарей; 15 - стакан шарового пальца; 16 - ограничитель хода пружины; 17 - пробка ограничительная; 18 - болт золотника; 19 - золотник; 20 - крышка корпуса золотника; 21 - корпус золотника; 22 - стопорный винт; 23 - уплотнитель шаровых пальцев; 24 - трубка подвода и слива масла из задней полости цилиндра; 25 - стопорный винт; 26 - поршень; 27 - кольцо поршневое; 28 - трубка подвода и слива масла из передней полости цилиндра; 29 - трубка подвода масла от насоса в корпус золотника; 30 - трубка слива масла в бачок; 31 - держатель трубок; 32 - передняя крышка цилиндра; 33 - шарнирный подшипник

Рис.33. Схема работы усилителя рулевого привода:

1 - нейтральное положение - II - поворот в левую сторону; III - поворот в правую сторону; 1 - кронштейн усилителя; 2 - шток поршня; 3 - передняя гидрореактивная камера; 4 - передняя нагнетательная полость корпуса; 5 - средняя (центральная) сливная полость корпуса; 6 - задняя нагнетательная полость корпуса; 7 - компенсационный канал золотника; 8 - задняя гидрореактивная камера; 9 - золотник; 10 - трубка подвода масла от насоса в корпус золотника; 11 - трубка слива масла в бачок; 12 - корпус золотника; 13 - корпус шарниров; 14 - сухари шарового пальца; 15 - шаровой палец рулевой сошки; 16 - стакан шарового пальца; 17 - шаровой палец продольной рулевой тяги; 18 - трубка подвода масла и слива из задней полости цилиндра - 19 - цилиндр усилителя; 20 - трубка подвода и слива масла из передней полости цилиндра; 21 - болт золотника; 22 - обратный клапан; 23 - ограничитель хода пружины; 24 - пружина; 25 - рулевая сошка; 26 - продольная рулевая тяга; 27 - поршень

Распределитель состоит из золотникового устройства и корпуса шарниров 10 с шаровыми пальцами 11 и 13, установленными между сухарями 9. Причем шаровой палец 13 рулевой сошки расположен в подвижном стакане 15, который посредством регулировочной пробки 17 и стяжного болта 18 соединен с золотником 19.

При работающем насосе в распределитель непрерывно нагнетается жидкость, которая в зависимости от положения золотника 19 либо возвращается обратно в бачок, либо попадает в одну из рабочих полостей силового цилиндра 4. При этом другая полость силового цилиндра соединена через сливную магистраль с бачком.

Схема работы усилителя рулевого привода дана на Рис.33. В нейтральном положении золотника вся жидкость, поступающая от насоса, через зазоры между корпусом и золотником отводится из нагнетательной полости в сливную и далее в масляный бачок. При этом поршень в силовом цилиндре не перемещается и усилитель не оказывает воздействия на управление автомобилем (положение I).

При повороте рулевого колеса (положения II и III) усилие через сошку 25 передается шаровому пальцу 15, который вместе с подвижным стаканом 16 перемещает золотник 9 в сторону от нейтрального положения. При этом нагнетательная и сливная полости в корпусе золотника разобщаются и жидкость поступает в соответствующую полость силового цилиндра, перемещая цилиндр 19 относительно поршня 27. Движение цилиндра передается управляемым колесам через шаровой палец 17 и соединенную с ним продольную рулевую тягу.

Если прекратить вращение рулевого колеса, золотник останавливается, а корпус надвигается на золотник и устанавливается в нейтральное положение. Поворот управляемых колес автомобиля прекращается.

Для возможности кратковременного управления автомобилем при неработающем усилителе в корпусе золотника установлен обратный клапан, перепускающий жидкость из одной полости силового цилиндра в другую.

Проверка и регулировка шарниров усилителя. Проверку люфта в шарнирах усилителя производить при неработающем двигателе поворотом рулевого - колеса в обе стороны с одновременным осмотром соединения.

В соединении шарового пальца 11 (см. Рис.32), к которому подсоединена продольная рулевая тяга, люфта не должно быть. При наличии люфта необходимо: вывернуть из гайки 8 стопорный винт 25, завернуть гайку до - упора, а затем отвернуть ее на 1/2 оборота и надежно законтрить стопорным винтом.

Шаровой палец 13, к которому подсоединена рулевая сошка, должен иметь свободное (суммарное) перемещение в обе стороны относительно корпуса шарниров 10 в пределах 3 - 5 мм при неработающем двигателе. При работающем двигателе указанное перемещение находится в пределах 0,8 - 1,6 м. Если перемещение шарового пальца при неработающем двигателе более 5 мм, необходимо: вывернуть из пробки 17 стопорный винт 22, завернуть пробку до упора, а затем отвернуть ее до совпадения резьбового отверстия в пробке с ближайшей прорезью стакана 15 и законтрить стопорным винтом 22.

С целью доступа к регулировочной пробке 17 и гайке 8 необходимо снять, усилитель и подвергнуть его частичной разборке. При сборке усилителя обеспечить взаимное положение бобышек под трубки.

5.9.3. Насос усилителя

Насос предназначен для нагнетания рабочей жидкости в усилитель. и обеспечения ее циркуляции в гидравлической системе рулевого привода.

Насос крепится к крышке распределительных шестерен с левой стороны двигателя, а масляный бачок - на переднем щитке кабины. Насос и бачок соединены между собой шлангом.

Насос (Рис.34) - лопастного типа, двойного действия, то есть за один, оборот вала насоса совершается два полных цикла всасывания и два нагнетания.

Рис.34. Насос усилителя рулевого привода:

1 - шкив; 2 - манжета; 3 - корпус насоса; 4 - ротор; 5 - лопасти; 6 - ось кронштейнов; 7 - неподвижный кронштейн; 8 - коллектор; 9 - крышка насоса; 10 - пружина перепускного клапана; 11 - регулировочный винт; 12 - подвижный кронштейн. 13 - предохранительный клапан; 14 - перепускной клапан; 15 - распределительный диск; 16 - статор; 17 - игольчатый подшипник; 18 - валик насоса; 19 - шарикоподшипник

В корпусе 3 насоса (в шариковом 19 и игольчатом 17 подшипниках) установлен валик 18, на наружном конце которого закреплен шкив 1. На шлицах внутреннего конца вала установлен ротор 4, в радиальные пазы которого установлены лопасти 5 (10 шт.). Ротор с лопастями расположен внутри статора 16.

Статор 16 с распределительным диском 15 и крышкой 9 крепится к корпусу насоса стяжными болтами. Правильное положение статора с распределительным диском относительно корпуса насоса обеспечивается двумя установочными штифтами. При этом направление стрелки на статоре должно совпадать с направлением вращения вала насоса (если смотреть со стороны шкива).

Статор, ротор и лопасти подобраны на заводе по размерным группам, поэтому нельзя нарушать их комплектность при разборке насоса.

В крышке 9 насоса расположены два клапана: перепускной и предохранительный. Перепускной клапан 14 ограничивает производительность насоса при повышении частоты вращения двигателя. Предохранительный клапан* 13, помещенный внутри перепускного клапана, ограничивает давление масла, когда оно достигает 6,5 - 7,0 МПа (65 - 70 кгс/см2).

Сверху насос закрыт коллектором 8, к трубке которого подсоединяете гибкий шланг от бачка.

При вращении вала насоса лопасти 5 под действием центробежной силы и давления масла постоянно прижимаются к внутренней поверхности статора 16, перемещаясь в пазах ротора 4. Лопасти захватывают масло и подают era в нагнетательную полость через отверстия в распределительном диске 15.

Привод насоса усилителя рулевого привода осуществляется с помощью ремня от шкива коленчатого вала двигателя. Натяжение ремня регулируется специальным винтом 11, имеющим четырехгранник под ключ. При вращении» регулировочного винта по часовой стрелке увеличивается расстояние между шкивами и тем самым достигается требуемое натяжение ремня.

Бачок. Служит резервуаром для рабочей жидкости, необходимой для обеспечения нормального температурного режима работы усилителя, и компенсации возможных ее утечек.

Бачок - цилиндрической формы, имеет заливную горловину с сетчатым фильтром и горловину для слива масла из усилителя. Сливаемое в бачок масло фильтруется. Для этого в пробку сливной горловины ввернут угольник с трубкой, на внутреннем конце которой расположен сетчатый фильтр с тарельчатым перепускным клапаном. При значительном засорении фильтра давление на сливе возрастает, клапан открывается и пропускает масло непосредственно в бачок, минуя фильтр.

Для обеспечения более качественной очистки масла от примесей в обкаточный период фильтр сливной магистрали дополнительно снабжен батистовой тканью, закрепленной двумя пружинами. После обкатки автомобиля фильтрующая ткань с пружинами удаляется и в дальнейшем не устанавливается, а фильтры заливной горловины и сливной магистрали промываются в бензине или растворителе.

5.9.4. Смена масла в системе усилителя

Для смены масла в системе усилителя рулевого привода необходимо:

поднять передний мост автомобиля так, чтобы колеса не касались земли;

отвернуть пробку заливной горловины бачка, отсоединить от распределителя трубопроводы 6 и 7 (см. Рис.30) нагнетательной и сливной магистрали и слить через них масло из бачка и насоса. Затем, медленно поворачивая рулевое колесо влево и вправо до упора (при неработающем двигателе), слить масло из силового цилиндра.

После слива масла рекомендуется промыть бачок усилителя одним литром свежего масла. Фильтр заливной горловины бачка и фильтр очистки масла сливной магистрали (в бачке) промываются отдельно в бензине или растворителе;

подсоединить трубопроводы к распределителю;

залить в бачок свежее масло до уровня на 40 - 45 мм ниже верхнего торца заливной горловины и дать выдержку в течение 2 - 3 мин;

запустить двигатель и при его работе с минимальной частотой холостого хода медленно поворачивать рулевое колесо влево и вправо до упора (4 - 5 раз в каждую сторону) для заполнения гидросистемы маслом и удаления воздуха остановить двигатель;

долить масло в бачок до требуемого уровня, опустить передние колеса автомобиля и проверить легкость управления при движении.

Применение в эксплуатации недостаточно чистого масла или несоблюдение сроков его замены может вызвать зависание (заедание) перепускного или предохранительного клапана - насоса усилителя, что характеризуется частичным или полным отказом в работе усилителя. Для восстановления работы насоса его необходимо разобрать. Перед разборкой насос снять с автомобиля, предварительно слив из него масло, очистить и промыть наружную поверхность. При разборке нельзя разукомплектовывать: статор, ротор и лопасти насоса, клапан и крышку перепускного клапана. Перед сборкой промыть все детали насоса в дизельном топливе или керосине, проверить затяжку седла предохранительного клапана и собрать насос; при этом вал насоса должен вращаться свободно, без заеданий.

Рис.35. Продольная рулевая тяга:

1 - штифт; 2 - пробка; 3 - тяга; 4 - пружина; 5 - болт; 6 - пластина стопорная; 7 - кольцо уплотнительное; 8 - сухарь верхний; 9 - палец; 10 - сухарь нижний; 11 - уплотнитель; 12 - крышка уплотнителя; 13 - гайка; 14 - масленка

Рис.36. Поперечная рулевая тяга:

1 - тяга; 2 - наконечник; 3 - пробка; 4 - пружина; 5 - болт; 6 - пластина стопорная; 7 - кольцо уплотнительное; 8 - сухарь верхний; 9 - масленка; 10 - сухарь нижний; 11 - штифт; 12 - уплотнитель шарового пальца; 13 - крышка уплотнителя; 14 - палец шаровой; 15 - шплинт; 16 - гайка; 17 - болт стяжной

5.9.5. Рулевые тяги

Связь рулевого привода с рычагами поворотных кулаков переднего моста осуществляется двумя тягами. Продольная рулевая тяга соединяет усилитель с верхним рычагом поворотного кулака левого колеса, а поперечная тяга рулевой трапеции - нижние рычаги поворотных кулаков передних колес

Рис.37. Установочные параметры передних колес:

1 - картер переднего моста; 2 - поперечная рулевая тяга; 3 - продольная рулевая тяга; 4 - стяжные болты наконечников

Продольная рулевая тяга (Рис.35) - трубчатая, с обычным шаровым шарниром. Шарнир имеет пружину 4 и два сферических сухаря, между которыми расположена головка шарового пальца 9. Пружина удерживается в сжатом состоянии пробкой 2, которая стопорится болтом 5 и пластиной 6.

Поперечная тяга рулевой трапеции (Рис.36) представляет собой изогнутую штангу с навернутыми на ее концы наконечниками 2, в которых закреплены шаровые пальцы 14. С помощью наконечников 2 можно изменять длину тяги и регулировать схождение передних колес.

Конструкция шарниров поперечной рулевой тяги аналогична шарниру; продольной рулевой тяги.

Регулировка шарниров рулевых тяг производится в такой последовательности:

отвернуть болт и снять стопорную пластину;

завернуть пробку до упора и отвернуть на 1/2 - 2/4 оборота (до первого положения, при котором возможно стопорение пробки);

установить и закрепить болтом стопорную пластину.

5.9.6. Проверка и регулировка схождения передних колес

Схождение передних колес проверяется при давлении воздуха в шинах 0,35 МПа (3,5 кгс/см2) путем замера расстояний В и А (Рис.37) по торцам тормозных барабанов спереди и сзади на уровне оси. Для проверки необходимо:

Если это требование не соблюдено, необходимо отрегулировать схождение передних колес, для чего: отсоединило один конец тяги от поворотного рычага, ослабить зажимы наконечника и вращением его установить необходимую длину тяги 2. После этого подсоединить тягу к рычагу и закрепить наконечник.

Рис.38. Проверка свободного хода рулевого колеса:

1 - стрелка; 2 - люфтомер

5.9.7. Проверка свободного хода рулевого колеса

Повышенный свободный ход рулевого колеса может вызываться ослаблением крепления рулевого колеса, кронштейна и картера рулевого механизма, вилок карданного шарнира, рулевой сошки на валу сектора и рычагов поворотных кулаков, а также появлением зазоров в шарнирных соединениях рулевых тяг и усилителя рулевого привода, подшипниках винта или зацеплении сектора с гайкой - рейкой. При обнаружении ослабления креплений производят подтяжку гаек или болтов, а при появлении зазора в шарнирах - регулировку.

Свободный ход рулевого колеса рекомендуется проверять люфтомером при работающем двигателе и положении передних колес, соответствующем движению автомобиля по прямой, для чего:

Рис. 39. Схема пневмооборудования автомобиля:

1 - буксирный клапан; 2 - пневматический сигнал; 3 - включатель пневмосигнала: 4 - краны включения стеклоочистителей; 5 - стеклоочиститель; 6 - компрессор; 7 - тормозная камера; 8 - колесный край; 9 - водоотделитель; 10 - противозамерзатель; 11 - регулятор давления с предохранительным клапаном; 12(1) - воздушный ресивер контура рабочей тормозной системы заднего моста; 12(2) - воздушные ресиверы контура рабочей тормозной системы переднего и среднего мостов; 12(3) - воздушный ресивер потребителей; 12(4) - воздушный ресивер тормозной системы прицепа; 13 - датчик аварийного давления воздуха; 14 - двойной защитный клапан; 15 - кран отбора воздуха*; 16 - спускной кран; 17 - разобщительные краны; 18 - соединительные головки «Палм» двухпроводного привода; 19 - соединительная головка «А» однопроводного привода; 20 - клапан управления тормозной системой прицепа с однопроводным приводом; 21 - клапан управления тормозной системой прицепа с двухпроводным приводом; 22 - датчик включения сигнала торможения «Стоп»; 23 - клапан контрольного вывода; 24 - кран тормозной обратного действия с ручным управлением; 25 - двухсекционный тормозной кран; 26 - кран управления давлением воздуха в шинах; 27 - одинарный защитный клапан; 28 - силовой цилиндр останова двигателя; 29 - пневмоцилиндр привода тормозной заслонки; 30 - пневмоклапан; 31 - блок разбора воздуха; 32 - двухстрелочный воздушный манометр; 33 - манометр давления воздуха в шинах

* Могут, не устанавливаться. Взамен их используется клапан контрольного вывода, установленный рядом с противозамерзателем.