Рулевая колонка камаз евро 2 схема
Рулевое управление - с гидроусилителем, встроенным в рулевой механизм, для автомобиля модели 6540 - с дополнительным силовым гидроцилиндром; рабочая пара - винт с гайкой на циркулирующих шариках и рейка, зацепляющаяся с зубчатым сектором вала сошки.
Расположение рулевого колеса - левое. Привод от рулевого колеса к рулевому механизму осуществляется посредством карданного вала со скользящим шлицевым соединением и угловой передачей с коническими зубчатыми шестернями.
Рулевая колонка - регулируемая или нерегулируемая, в зависимости от модели и комплектации автомобиля. Параметры регулировки приведены в Таблице Регулирование положения рулевой колонки.
На автомобилях (в зависимости от моделей комплектаций автомобилей) применяется рулевой м ханизм модели 4310, на автомобиле КАМАЗ-6540 модели 6540 с передаточным числом рулевых мех низмов 21,7. Возможно применение рулевого мех низма ф. "RBL" (Германия) с передаточным числе рулевого механизма от 17 в среднем положении соип до 20 в крайних положениях.
Радиатор гидроусилителя руля моделей 431 6540 - из оребренной алюминиевой трубки, расположен перед радиатором системы охлаждения двигател
Регулирование положения рулевой колонки
Диапазон регулирования по углу наклона
Механический - регулирование осуществляется поворотом маховика, расположенного на рулевой колонке, до упора по часовой стрелке. Фиксация рулевой колонки в нужном положении происходит при вращении маховика до упора против часовой стрелки.
С помощью пневматического крана - регулирование выполняется при повороте вправо рукоятки переключения пневмокрана, находящейся под панелью приборов. Фиксация рулевой колонки после установки в нужном положении осуществляется при возвращении рукоятки в исходное вертикальное положение.
Удаление воздуха из гидросистемы (прокачку) рулевого механизма модели 4310 или 6540 проводите при отсоединенной от сошки продольной тяге или при поднятом за управляемые мосты (оси) автомобиле, или при установленных на поворотные круги колесах этих мостов (осей). При этом двигатель должен работать на холостом ходу, а система рулевого управления должна быть заполнена маслом до верхней отметки в бачке насоса.
Для удаления воздуха из гидросистемы рулевого механизма:
- снимите крышку бачка насоса;
- снимите защитный колпачок с перепускного клапана (см. рис. Рулевое управление с гидроусилителем и Рулевое управление с гидроусили телем (для автомобиля с колесной сЬоомулой 8x4 )) и наденьте эластичный шланг. Открытый конец шланга поместите в стеклянный сосуд вместимостью не менее 0,5 л, до половины заполненный маслом;
- отверните на 0,3-0,75 оборота перепускной клапан рулевого механизма;
- поверните рулевое колесо влево до упора, удерживая его в крайнем положении не более 3с во избежание вспенивания масла;
- доливайте масло в бачок насоса до тех пор, пока его уровень не перестанет понижаться и пока не прекратится выделение пузырьков воздуха из шланга в сосуде;
- заверните перепускной клапан;
- поверните рулевое колесо вправо до упора, удерживая его в крайнем положении не более 3 с, и снова верните его в левое положение, откройте перепускной клапан и проследите за выделением воздуха;
- повторяйте предыдущую операцию до тех пор, пока из шланга не пойдет чистое масло (без пузырьков воздуха). Постоянно следите за уровнем масла в бачке насоса, не допуская его понижения.
Удаление воздуха из гидросистемы (прокачку) рулевого механизма ф. "RBL" проводите при поднятом за управляемые мосты (оси) автомобиле или при установленных на поворотные круги колесах этих мостов (осей) и работающем на холостом ходу двигателе. При этом система рулевого управления должна быть заполнена маслом до верхней отметки в бачке насоса.
Для удаления воздуха поверните рулевое колесо влево/вправо до упора и непродолжительного открытия клапана. Данный процесс продолжайте и доливайте масло до тех пор, пока уровень масла в зоне верхней отметки не перестанет снижаться, и в бачке не будут подниматься воздушные пузыри.
Если воздух из системы рулевого управления удалить не удается, проверьте герметичность соединений гидросистемы и мест стыков деталей, промойте фильтр насоса гидроусилителя.
Уровень масла в бачке насоса гидроусилителя руля проверяйте при работающем на холостом ходу двигателе, передние колеса автомобиля при этом установите прямо.
Нормальный уровень масла должен находиться:
- для бачков насосов моделей 4310 и 6540 между метками на указателе (см. рис. Проверка уровня масла в бачке насоса гидроусилителя ). вмонтированном в крышку заливной горловины бачка;
Проверка уровня масла в бачке производится указателем, вмонтированным в крышку бачка, на котором есть соответствующие метки MIN - МАХ.
Рулевое управление с гидроусилителем (для автомобиля с колесной формулой 8x4): 1 - крышка бачка насоса гидроусилителя; 2 - перепуск ной клапан (расположен за сошкой); 3 - сошка; 4 - про дольная тяга; 5 - тяга промежуточная
Рулевое управление с гидроусилителем: 1 - крышка бачка насоса гидроусилителя; 2 - перепускной клапан; 3 - сошка; 4 - продольная тяга
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС ВТОРОЙ ОСИ (Для автомобилей с колесной формулой 8x4)
При повышенном износе шин и уводе автомобиля проверьте правильность установки колес первой и второй оси. Для этого:
1 .Предварительно проверьте схождение колес первой и второй оси. При необходимости отрегулируйте.
2. Установите автомобиль на твердой и ровной горизонтальной поверхности. На автомобиле снимите с колес первой и второй оси защитные диски, подложите под колеса первой и второй оси поворотные круги.
3. Установите колеса первой оси в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля.
4. Приложите к колесам первой и второй оси сначала с одной стороны, а затем с другой стороны специальную линейку с двумя упорами по центру ступиц колес и замерьте расстояние А (см. рис. Схема ус тановки колес) . Разность размеров для одной оси слева и справа должна быть не более 2 мм.
Если разность размеров более 2 мм, необходимо, вращая рулевым колесом и повторяя замеры, добиться необходимой разности размеров.
5. Приложите к дискам колес первой и второй оси сначала с одной стороны, а затем с другой стороны специальную линейку с двумя упорами и замерьте расстоя ние Б (см. рис. Схема установки колес) . Разность размеров Б для барабанов второй оси с обеих сторон не должна быть более 2 мм.
Схема установки колес
Если разность размеров более 2 мм, то отрегулируйте установку колес следующим образом (см. рис. Схема установки колес) :
- расслабьте крепление наконечников промежуточной тяги 3 (см рис. Установка агрегатов рулевого управления) , отвернув болты и гайки;
- вращением промежуточной тяги регулируйте положение ступиц колес второй оси на прямолинейность до получения разности размеров Б не более 2 мм, не нарушая при этом положения первой оси. При необходимости повторите регулировку в несколько приемов;
- после регулировки закрепите наконечники промежуточной тяги, затянув гайку моментом затяжки Мзат.=7,8. 10 кгс м.
6. Вращая рулевое колесо, поверните ступицы колес в каждую сторону (влево и вправо) до упора регулировочного болта колес первой оси. Этот угол для левого колеса первой оси должен быть 45 ±1 °, и упор в поворотном кулаке на первой оси должен упираться в бобышку на корпусе оси. При этом угол поворота левого колеса второй оси зависит от колесной базы и должен составлять:
- если расстояние между первым мостом и последней осью 5200 мм - 33+2,5°;
- если расстояние между первым мостом и последней осью 5960 мм - 36±2,5°.
Упор на цапфах на второй оси должен упираться в бобышку на корпусе оси. При необходимости отрегулируйте упоры на кулаках обеих осей.
7. После выполнения всех работ проверьте крепление и шплинтовку всех соединений рулевого привода.
Установка агрегатов рулевого управления: 1 - рулевой механизм; 2 - сошка рулевого управления; 3 - тяга промежуточная; 4 - рычаг задней опоры; 5 - опора задняя; 6 - гидроцилиндр силовой; 7 - кронштейн силового гидроцилиндра; 8,9- тяга
Неустойчивое движение автомобиля (для поддержания заданного направления движения требуется постоянная работа рулевым колесом)
Чрезмерно увеличен свободный ход рулевого колеса
Выясните причину и устраните ее
Изношены детали винтовой пары рулевого механизма*
Замените комплект шариковинтовой пары
Ослабла затяжка упорных подшипников винта рулевого механизма *
Отрегулируйте затяжку подшипников
Гидроусилитель не обеспечивает достаточного усилия или работает неравномерно, с повышенным шумом
Понижен уровень масла в бачке насоса гидроусилителя
Восстановите уровень масла
Наличие воздуха в гидросистеме насоса гидроусилителя
Стук в рулевом механизме*
Чрезмерно увеличен зазор в зубчатом зацеплении рулевого механизма или не затянуты крепежные детали
Отрегулируйте зазоры, проверьте и затяните крепежные детали (в первую очередь сошки и вилок карданного вала колонки)
Вспенивание или выбрасывание масла через предохранительный клапан бачка насоса гидроусилителя
Засорен фильтр насоса гидроусилителя
Чрезмерное количество масла в бачке
Слейте излишки масла
Наличие воздуха в системе
Затяните соединения трубопроводов (особенно магистрали низкого давления) и места стыков деталей, прокачайте систему
Рулевое управление - с гидроусилителем, встроенным в рулевой механизм, для автомобиля модели 6540 - с дополнительным силовым гидроцилиндром; рабочая пара - винт с гайкой на циркулирующих шариках и рейка, зацепляющаяся с зубчатым сектором вала сошки.
Расположение рулевого колеса - левое. Привод от рулевого колеса к рулевому механизму осуществляется посредством карданного вала со скользящим шлицевым соединением и угловой передачей с коническими зубчатыми шестернями.
Рулевая колонка - регулируемая или нерегулируемая, в зависимости от модели и комплектации автомобиля. Параметры регулировки приведены в Таблице Регулирование положения рулевой колонки.
На автомобилях (в зависимости от моделей комплектаций автомобилей) применяется рулевой м ханизм модели 4310, на автомобиле КАМАЗ-6540 модели 6540 с передаточным числом рулевых мех низмов 21,7. Возможно применение рулевого мех низма ф. "RBL" (Германия) с передаточным числе рулевого механизма от 17 в среднем положении соип до 20 в крайних положениях.
Радиатор гидроусилителя руля моделей 431 6540 - из оребренной алюминиевой трубки, расположен перед радиатором системы охлаждения двигател
Регулирование положения рулевой колонки
Диапазон регулирования по углу наклона
Механический - регулирование осуществляется поворотом маховика, расположенного на рулевой колонке, до упора по часовой стрелке. Фиксация рулевой колонки в нужном положении происходит при вращении маховика до упора против часовой стрелки.
С помощью пневматического крана - регулирование выполняется при повороте вправо рукоятки переключения пневмокрана, находящейся под панелью приборов. Фиксация рулевой колонки после установки в нужном положении осуществляется при возвращении рукоятки в исходное вертикальное положение.
Удаление воздуха из гидросистемы (прокачку) рулевого механизма модели 4310 или 6540 проводите при отсоединенной от сошки продольной тяге или при поднятом за управляемые мосты (оси) автомобиле, или при установленных на поворотные круги колесах этих мостов (осей). При этом двигатель должен работать на холостом ходу, а система рулевого управления должна быть заполнена маслом до верхней отметки в бачке насоса.
Для удаления воздуха из гидросистемы рулевого механизма:
- снимите крышку бачка насоса;
- снимите защитный колпачок с перепускного клапана (см. рис. Рулевое управление с гидроусилителем и Рулевое управление с гидроусили телем (для автомобиля с колесной сЬоомулой 8x4 )) и наденьте эластичный шланг. Открытый конец шланга поместите в стеклянный сосуд вместимостью не менее 0,5 л, до половины заполненный маслом;
- отверните на 0,3-0,75 оборота перепускной клапан рулевого механизма;
- поверните рулевое колесо влево до упора, удерживая его в крайнем положении не более 3с во избежание вспенивания масла;
- доливайте масло в бачок насоса до тех пор, пока его уровень не перестанет понижаться и пока не прекратится выделение пузырьков воздуха из шланга в сосуде;
- заверните перепускной клапан;
- поверните рулевое колесо вправо до упора, удерживая его в крайнем положении не более 3 с, и снова верните его в левое положение, откройте перепускной клапан и проследите за выделением воздуха;
- повторяйте предыдущую операцию до тех пор, пока из шланга не пойдет чистое масло (без пузырьков воздуха). Постоянно следите за уровнем масла в бачке насоса, не допуская его понижения.
Удаление воздуха из гидросистемы (прокачку) рулевого механизма ф. "RBL" проводите при поднятом за управляемые мосты (оси) автомобиле или при установленных на поворотные круги колесах этих мостов (осей) и работающем на холостом ходу двигателе. При этом система рулевого управления должна быть заполнена маслом до верхней отметки в бачке насоса.
Для удаления воздуха поверните рулевое колесо влево/вправо до упора и непродолжительного открытия клапана. Данный процесс продолжайте и доливайте масло до тех пор, пока уровень масла в зоне верхней отметки не перестанет снижаться, и в бачке не будут подниматься воздушные пузыри.
Если воздух из системы рулевого управления удалить не удается, проверьте герметичность соединений гидросистемы и мест стыков деталей, промойте фильтр насоса гидроусилителя.
Уровень масла в бачке насоса гидроусилителя руля проверяйте при работающем на холостом ходу двигателе, передние колеса автомобиля при этом установите прямо.
Нормальный уровень масла должен находиться:
- для бачков насосов моделей 4310 и 6540 между метками на указателе (см. рис. Проверка уровня масла в бачке насоса гидроусилителя ). вмонтированном в крышку заливной горловины бачка;
Проверка уровня масла в бачке производится указателем, вмонтированным в крышку бачка, на котором есть соответствующие метки MIN - МАХ.
Рулевое управление с гидроусилителем (для автомобиля с колесной формулой 8x4): 1 - крышка бачка насоса гидроусилителя; 2 - перепуск ной клапан (расположен за сошкой); 3 - сошка; 4 - про дольная тяга; 5 - тяга промежуточная
Рулевое управление с гидроусилителем: 1 - крышка бачка насоса гидроусилителя; 2 - перепускной клапан; 3 - сошка; 4 - продольная тяга
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС ВТОРОЙ ОСИ (Для автомобилей с колесной формулой 8x4)
При повышенном износе шин и уводе автомобиля проверьте правильность установки колес первой и второй оси. Для этого:
1 .Предварительно проверьте схождение колес первой и второй оси. При необходимости отрегулируйте.
2. Установите автомобиль на твердой и ровной горизонтальной поверхности. На автомобиле снимите с колес первой и второй оси защитные диски, подложите под колеса первой и второй оси поворотные круги.
3. Установите колеса первой оси в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля.
4. Приложите к колесам первой и второй оси сначала с одной стороны, а затем с другой стороны специальную линейку с двумя упорами по центру ступиц колес и замерьте расстояние А (см. рис. Схема ус тановки колес) . Разность размеров для одной оси слева и справа должна быть не более 2 мм.
Если разность размеров более 2 мм, необходимо, вращая рулевым колесом и повторяя замеры, добиться необходимой разности размеров.
5. Приложите к дискам колес первой и второй оси сначала с одной стороны, а затем с другой стороны специальную линейку с двумя упорами и замерьте расстоя ние Б (см. рис. Схема установки колес) . Разность размеров Б для барабанов второй оси с обеих сторон не должна быть более 2 мм.
Схема установки колес
Если разность размеров более 2 мм, то отрегулируйте установку колес следующим образом (см. рис. Схема установки колес) :
- расслабьте крепление наконечников промежуточной тяги 3 (см рис. Установка агрегатов рулевого управления) , отвернув болты и гайки;
- вращением промежуточной тяги регулируйте положение ступиц колес второй оси на прямолинейность до получения разности размеров Б не более 2 мм, не нарушая при этом положения первой оси. При необходимости повторите регулировку в несколько приемов;
- после регулировки закрепите наконечники промежуточной тяги, затянув гайку моментом затяжки Мзат.=7,8. 10 кгс м.
6. Вращая рулевое колесо, поверните ступицы колес в каждую сторону (влево и вправо) до упора регулировочного болта колес первой оси. Этот угол для левого колеса первой оси должен быть 45 ±1 °, и упор в поворотном кулаке на первой оси должен упираться в бобышку на корпусе оси. При этом угол поворота левого колеса второй оси зависит от колесной базы и должен составлять:
- если расстояние между первым мостом и последней осью 5200 мм - 33+2,5°;
- если расстояние между первым мостом и последней осью 5960 мм - 36±2,5°.
Упор на цапфах на второй оси должен упираться в бобышку на корпусе оси. При необходимости отрегулируйте упоры на кулаках обеих осей.
7. После выполнения всех работ проверьте крепление и шплинтовку всех соединений рулевого привода.
Установка агрегатов рулевого управления: 1 - рулевой механизм; 2 - сошка рулевого управления; 3 - тяга промежуточная; 4 - рычаг задней опоры; 5 - опора задняя; 6 - гидроцилиндр силовой; 7 - кронштейн силового гидроцилиндра; 8,9- тяга
Неустойчивое движение автомобиля (для поддержания заданного направления движения требуется постоянная работа рулевым колесом)
Чрезмерно увеличен свободный ход рулевого колеса
Выясните причину и устраните ее
Изношены детали винтовой пары рулевого механизма*
Замените комплект шариковинтовой пары
Ослабла затяжка упорных подшипников винта рулевого механизма *
Отрегулируйте затяжку подшипников
Гидроусилитель не обеспечивает достаточного усилия или работает неравномерно, с повышенным шумом
Понижен уровень масла в бачке насоса гидроусилителя
Восстановите уровень масла
Наличие воздуха в гидросистеме насоса гидроусилителя
Стук в рулевом механизме*
Чрезмерно увеличен зазор в зубчатом зацеплении рулевого механизма или не затянуты крепежные детали
Отрегулируйте зазоры, проверьте и затяните крепежные детали (в первую очередь сошки и вилок карданного вала колонки)
Вспенивание или выбрасывание масла через предохранительный клапан бачка насоса гидроусилителя
Засорен фильтр насоса гидроусилителя
Чрезмерное количество масла в бачке
Слейте излишки масла
Наличие воздуха в системе
Затяните соединения трубопроводов (особенно магистрали низкого давления) и места стыков деталей, прокачайте систему
Автомобиль оснащен усилителем рулевого управления, встроенным в рулевой механизм. Показана схема системы рулевого управления.
Система рулевого управления автомобиля КАМАЗ состоит из колонки с рулевым валом, шарнирного вала, угловой передачи, механизма гидроусилителя руля, привода гидроусилителя руля, насоса гидроусилителя руля, радиатора и шлангов высокого и низкого давления.
Рисунок 85: Схема системы рулевого управления КАМАЗа:
a - основная схема; b - при повороте направо; c - при повороте налево;
1 - рулевое колесо; 2 - рулевая колонка; 3 - карданный вал; 4 - коническая шестерня; 5 - картер рулевого управления; 6 - болт; 7 - шариковая гайка; 8 - вал сошки с зубчатым сектором; 9 - кронштейн поршня; 10 - перепускной клапан 11 - золотник; 12 - клапан управления; 13 - упорный подшипник; 14 - предохранительный клапан; 15 - масляный радиатор; 16 - маслопровод низкого давления; 17 - маслопровод высокого давления; 18 - насос гидроусилителя руля.
Система гидроусилителя руля снижает усилие, необходимое для поворота передних колес, смягчает удары, вызванные неровностями дорожного покрытия, и повышает безопасность, позволяя управлять автомобилем в случае прокола переднего колеса.
Карданный вал
Вилки приводного вала заклиниваются на валу рулевой колонки и валу ведущей шестерни трансмиссии.
Рис. 87 Вал-шестерня рулевого управления КАМАЗ:
1 - коромысло; 2 и 9 - упорные кольца; 3 - поперечина; 4 - игольчатый подшипник; 5 и 8 - уплотнительные кольца; 5 - вилка со шлицевым штоком; 7 - сепаратор уплотнительного кольца; 10 - вилка со шлицевой втулкой.
Колонка рулевого управления КамАЗ
Рулевая колонка в верхней части крепится к кронштейну, закрепленному на внутренней панели кабины, в нижней части - к фланцу, закрепленному на полу кабины.
Вал рулевой колонки 1 вращается в двух специальных шарикоподшипниках 2. Непреднамеренное ослабление гайки предотвращается выступом, загнутым в паз стопорной шайбы гайки.
Рис. 86. Рулевая колонка:
1 - вал колонны; 2 - шарикоподшипник с уплотнением; 3 - упорное кольцо; 4 - расширительное кольцо; 5 - труба колонны; 6 - сепаратор с уплотнением; 7 - стопорная шайба; 8 - гайка регулировки подшипника.
Насос гидроусилителя руля КамАЗ
Насос гидроусилителя руля КамАЗ с бачком установлен в разъемном блоке цилиндров. Привод насоса реечный, от шестерни распределительного вала. Шток 1 фиксируется на валу насоса 5 шпонкой 6, а гайка 2 - шплинтом 3.
Насос лопастного типа двойного действия, т.е. за один оборот вала происходит два полных цикла всасывания и два цикла нагнетания. Рабочее колесо 38 насоса снабжено пазами, в которых могут перемещаться лопатки 33. Рабочее колесо размещено в пазу внутри статора на валу насоса 5 и свободно закреплено на пазах.
Положение статора 35 относительно корпуса насоса 37 фиксировано, т.е. направление стрелки на статоре совпадает с направлением вращения вала насоса.
При вращении вала насоса лопатки прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием центробежной силы и давления масла, которое поступает по каналам в распределительном диске 32 под лопатки насоса. Между лопатками образуются углубления переменного объема, которые заполняются маслом из всасывающих углублений распределительного диска. Полости всасывания заполняются маслом из полости корпуса насоса 37 через каналы в статоре 35. По мере уменьшения межлопаточного объема масло вытесняется в полость нагнетания через каналы в распределительном диске 32.
Торцы корпуса и распределительного диска были тщательно отшлифованы. Эти компоненты, а также рабочее колесо, статор и лопасти не должны иметь заусенцев и зазубрин.
Насос имеет масляный резервуар 22, закрытый крышкой 20, которая крепится винтом 16. Под крышкой установлены шайба 15 и резиновое кольцо 17, которые вместе с резиновым уплотнением 21 герметизируют внутреннюю часть резервуара. В крышку бака вкручивается предохранительный клапан 19 для ограничения давления внутри бака. Все масло, возвращающееся из бустера в насос, проходит через сито 23, расположенное внутри резервуара.
Насос имеет комбинированный клапан, расположенный в крышке насоса 30. Этот клапан состоит из двух клапанов - предохранительного и перепускного. Первый, расположенный внутри последнего, ограничивает давление масла в системе (75-80 кгс/см2), а второй - количество масла, поступающего из насоса в гидроусилитель при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Рис. 91: Насос гидроусилителя руля КамАЗа:
1 - ведущая шестерня; 2 - гайка шестерни; 3 - шплинт; 4, 15 и 27 - шайбы; 5 - вал насоса; 6 - сегментная шпонка; 7 - упорное кольцо; 8 - шарикоподшипник; 9 - маслосъемное кольцо; 10 - упорное кольцо; 11 - сальник; 12 - игольчатый подшипник; 13 - заливная пробка; 14 - заливной фильтр; 16 - винт; 17, 34 и 36 - уплотнительные кольца; 18 - стойка фильтра; 19 - предохранительный клапан; 20 - пробка резервуара с пружиной; 21 - прокладка крышки; 22 - резервуар насоса; 23 - сегментный фильтр; 24 - коллектор насоса; 25 - труба резервуара; 26 - фитинг; 28 - прокладка коллектора; 29 - уплотнительная прокладка; 30 - крышка насоса; 31 - перепускной клапан в сборе с предохранительным клапаном; 32 - распределительный диск; 33 - лопатка насоса; 35 - статор насоса; 37 - корпус насоса; 38 - рабочее колесо насоса; 39 - шарик; К - отверстие манометра.
Перепускной клапан работает следующим образом
При увеличении подачи масла в систему гидроусилителя (в результате увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя) разность давлений в камере нагнетания насоса и в линии наддува системы гидроусилителя увеличивается из-за сопротивления отверстия K, и, соответственно, увеличивается разность давлений на концах перепускных клапанов. При определенной разнице давлений сила, перемещающая клапан, возрастает настолько, что пружина сжимается, клапан перемещается вправо и соприкасается со сливной стороной резервуара. Таким образом, дальнейшее увеличение потока масла в систему практически прекращается.
Для предотвращения шума при работе и снижения износа деталей насоса при высоких оборотах двигателя масло, перепускаемое клапаном 31, вытесняется обратно в полость корпуса насоса и всасывающие каналы. Для этого используется коллектор 24, в котором внутренний канал, сообщающийся с полостью перепускного клапана, имеет небольшую площадь потока, которая в дальнейшем расширяется. Это вызывает резкое увеличение скорости потока масла во всасывающую полость корпуса и приводит к небольшому увеличению давления всасывания.
Радиатор для охлаждения масла гидроусилителя руля представляет собой оребренную алюминиевую трубку, установленную перед масляным радиатором двигателя.
Масло от системы рулевого управления к радиатору и от радиатора к насосу направляется по резиновым шлангам.
Рулевой механизм КамАЗ
Рулевой механизм КамАЗа имеет две рабочие пары: винт 37 с гайкой 38 на рециркуляционных шариках 40 и поршень-шток 34, входящий в зацепление с зубчатым сектором 63 вала сошки. Передаточное число рулевого механизма составляет 20:1. Рулевой механизм закреплен на левом переднем кронштейне пружины и соединен с валом рулевой колонки карданным валом с двумя шарнирами.
Картер 33 рулевого механизма также является цилиндром гидроусилителя руля, в котором перемещается поршень 34 реечного механизма.
Зубья рейки и сектора вала сошки имеют переменную длину, что позволяет за счет осевого перемещения вала сошки регулировать зазор в зацеплении, сам вал вращается в бронзовой втулке 64, запрессованной в картер. Осевое положение вала сцепления регулируется с помощью регулировочного винта 55, головка которого входит в отверстие вала сцепления и упирается в шайбу 62. Осевое перемещение регулировочного винта после сборки должно быть в пределах 0,02-0,08 мм, оно ограничивается шайбами 61 и стопорным кольцом 60.
Рис. 89 Рулевой механизм КАМАЗа:
1 - передняя крышка; 2 - поршень форсунки; 3 - клапан управления; 4 - пружина поршня форсунки; 5, 7, 21, 24, 26, 31, 41, 48, 52, 58 и 59 - уплотнительные кольца; 6 - шайбы; 8, 15, 22, 45, 60 и 66 - упорные кольца; 9, 17, 62 и 68 - упорные шайбы; 10 и 20 - шарикоподшипники; 11, 43, 54 и 56 - гайки; 12 - вал шестерни; 13 - игольчатый подшипник; 14, 65 в 67 - сальники; 16 - защитный кожух; 18 - корпус шестерни; 19 - шестерня; 23 и 64 - втулки; 25 и 27 - проставочные кольца; 28 - установочный винт; 29 - перепускной клапан; 30 - крышка; 32 - задняя крышка; 33 - картер рулевого механизма; 34 - опора поршня; 35 - магнитная пробка; 36 - прокладка пробки; 37 - болт; 38 - шаровая гайка; 39 - желоб; 40 - шарики; 42 - упорная крышка; 44 - стопорная шайба; 46 - корпус редуктора; 47 - упорный подшипник; 49 - предохранительный клапан; 50 - пружина; 51 - золотник; 53 - пружинная шайба; 55 - регулировочный винт; 57 - боковая крышка; 61 - регулировочная шайба; 63 - сектор шестерни вала сошки.
В поршень шестерни вставляется шариковая гайка 38, которая фиксируется установочными винтами 28, раззенкованными после сборки. Две рельефные канавки 39 вставлены в паз шариковой гайки, который соединен двумя отверстиями с ее винтовой канавкой. В пазах болта 37 и гайки 38, а также в пазах, выполненных в гайке 38, находятся шарики, которые при повороте болта выходят из одного конца гайки и возвращаются по пазам к другому ее концу.
Болт 37 рулевого механизма имеет в центре шлиц, на котором свободно сидит шестерня 19 конической передачи, вращающаяся в двух шарикоподшипниках.
К корпусу 46 конической шестерни крепятся штифты корпуса клапана 3 рулевого механизма. Золотник 51 и упорные подшипники 47 посажены на гайку 54 винтового механизма управления, тонкая кромка которой запрессована в шлиц винта. Под гайку подкладывается коническая пружинная шайба 53 для обеспечения равномерного сжатия упорных подшипников Вогнутая сторона шайбы обращена к подшипнику. Большие кольца роликовых подшипников обращены к катушке.
Золотник 51 и болт 37 могут перемещаться в осевом направлении на 1,1 мм с каждой стороны от среднего положения, поскольку длина золотника больше длины отверстия в корпусе клапана. Они возвращаются в среднее положение под действием пружин 4 и реактивных штифтов 2, на которые действует давление масла, поступающего из шланга высокого давления.
Шланги высокого и низкого давления (сливные) подключаются к корпусу управляющего клапана от насоса гидроусилителя. Первый используется для удаления масла из насоса, а второй - для возврата.
Когда болт 37 поворачивается в ту или иную сторону, за счет сопротивления, вызванного вращением колес, возникает сила, которая стремится переместить болт в осевом направлении в соответствующем направлении. Если это усилие превышает начальное усилие сжатия пружин 4, винт перемещается и смещает золотник 51. Это вызывает повышение давления в одной из камер регулирующего и усилительного клапанов.
Масло, поступающее из насоса в цилиндр, давит на поршень шестерни, создавая дополнительное усилие на сектор рулевой сошки и тем самым способствуя вращению колес.
Давление в рабочем пространстве цилиндра увеличивается по мере увеличения сопротивления рулевого управления. В то же время давление под реактивным цилиндром 2 увеличивается. Винт и золотник под действием пружин 4 и реактивных штифтов 2 стремятся вернуться в центральное положение.
Чем больше сопротивление повороту колес и чем выше давление в рабочем пространстве цилиндра, тем больше сила, с которой золотник стремится вернуться в центральное положение, и сила, действующая на рулевое колесо. Если усилие на рулевом колесе возрастает по мере увеличения сопротивления повороту колеса, значит, водитель "чувствует дорогу".
Когда рулевое колесо перестает вращаться, и, следовательно, поршень перестает двигаться, масло, поступающее в цилиндр, воздействует на винтовой поршень и перемещает золотник в среднее положение, что снижает давление в цилиндре до величины, необходимой для поддержания вращения колес.
В корпусе рулевого клапана находится шаровой обратный клапан 6, который соединяет линии высокого давления и слива, когда насос не работает. В этом случае система рулевого управления работает как обычная система рулевого управления без усилителя. Кроме того, в корпусе клапана установлен предохранительный шаровой клапан 8, который соединяет линии высокого и низкого давления при давлении 65-70 кгс/см2 и тем самым предохраняет насос от перегрева при работе бустера под таким давлением.
Полость регулирующего клапана и регулятора угла наклона соединены с отводом и уплотнены на концах круглыми резиновыми кольцами 48 и 41. Аналогичные кольца уплотняют все неподвижные соединения привода.
Вал маховика уплотняется сальником 65 с упорным кольцом 66, предотвращающим отвинчивание втулки под высоким давлением. Внешний сальник 67 защищает вал сошки от пыли и грязи.
Поршень в цилиндре уплотнен фторопластовым кольцом 26 в сочетании с распорным кольцом 27. Винт 37 рулевого механизма уплотнен в корпусе конической передачи распорным кольцом 25 и резиновым кольцом 24. Регулировочный винт 55 вала сошки уплотнен резиновым кольцом 59.
Уплотнение между ведущим валом 12 и шестерней комбинированной конической передачи, состоящее из двух сальников 14, которые обеспечивают осевое смещение разрезного упорного кольца 15.
В рулевом механизме картера имеется пробка 35 с магнитом, которая улавливает из масла частицы стали и железа.
Угловой редуктор КамАЗ
Коническая коробка передач КАМАЗа передает вращение от карданного вала к рулевому винту. Редуктор состоит из торцевой 7 и ведомой 11 конических шестерен, при этом ведущая шестерня выполнена как одно целое с валом 1 и посажена в корпусе 4 на иглу 3 и шарикоподшипник 5. Шарикоподшипник посажен на вал 1 с помощью гайки 16, тонкий край которой (для предотвращения самопроизвольного откручивания) запрессован в паз. Ведущая шестерня вращается в двух шарикоподшипниках 10, которые посажены на хвостовик гайки-шестерни 14 со стопорной шайбой 15. В осевом положении ведомая шестерня 11 фиксируется с помощью стопорного кольца 9 и стопорного колпачка 12.
Конические шестерни регулируются шайбами 6, установленными между корпусом 4 и корпусом шестерни 13.
Рис. 88 Коническая коробка передач КАМАЗа:
1 - вал шестерни; 2 - уплотнение; 3 - игольчатый подшипник; 4 - корпус шестерни; 5 и 10 - шарикоподшипники; 6 - шайбы; 7 - привод шестерни; 8 - уплотнительное кольцо; 9 - стопорное кольцо; 11 - ведомая коническая шестерня; 12 - упорная крышка; 13 - корпус шестерни; 14 - гайка подшипника; 15 - стопорная шайба; 16 - гайка подшипника.
Автомобиль оборудован рулевым управлением с гидроусилителем, объединенным в одном агрегате с рулевым механизмом. Схема работы рулевого управления показана.
Рулевое управление автомобиля КамАЗ состоит из колонки с валом рулевого колеса, карданного вала, углового редуктора, рулевого механизма с гидроусилителем, рулевого привода, насоса гидроусилителя, радиатора и трубопроводов высокого и низкого давления.
Рис. 85. Схема работы рулевого управления КамАЗ:
а — принципиальная схема; б — при повороте направо; в — при повороте налево;
1 — рулевое колесо; 2 — рулевая колонка, 3 — карданный вал; 4 — угловой редуктор; 5 — картер рулевого механизма; 6 — винт; 7 — шариковая гайка; 8 — вал сошки с зубчатым сектором; 9 — поршень-рейка; 10 — перепускной клапан; 11 — золотник; 12 — клапан управления; 13 — упорный подшипник; 14 — предохранительный клапан; 15 — масляный радиатор; 16 — маслопровод низкого давления; 17 — маслопровод высокого давления;18 — насос гидроусилителя.
Гидроусилитель рулевого механизма уменьшает усилие, которое необходимо приложить к рулевому колесу для поворота передних колес, смягчает удары, возникающие из-за неровностей дороги, и повышает безопасность движения, позволяя сохранить направление движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.
Карданный вал
Карданный вал имеет скользящее шлицевое соединение, обеспечивающее возможность изменения расстояния между шарнирами при перемещениях кабины. Шлицы перед сборкой смазывают тонким слоем, а во втулку закладывают 28—32 г смазки, указанной выше. Уплотнительные кольца 5 служат для удержания смазки и предохранения соединения от загрязнения.
Вилки карданного вала прикреплены к валу колонки рулевого управления и валу ведущей шестерни угловой передачи клиньями.
Рис. 87. Карданный вал рулевого управления КамАЗ:
1 — вилка; 2 и 9 — упорные кольца; 3 — крестовина; 4 — игольчатый подшипник; 5 и 8 — уплотнительные кольца; 5 — вилка со шлицевым стержнем; 7 — обойма уплотнительного кольца; 10 — вилка со шлицевой втулкой.
Колонка рулевого управления КамАЗ
Колонка рулевого управления в верхней части прикреплена к кронштейну, закрепленному на внутренней панели кабины; в нижней — к фланцу, установленному на полу кабины.
Вал 1 рулевой колонки вращается в двух специальных шарикоподшипниках 2. Самопроизвольное отвертывание гайки предотвращает загнутое в паз гайки ушко стопорной шайбы.
Рис. 86. Колонка рулевого управления:
1 — вал колонки; 2 — шарикоподшипник с уплотнением; 3 — упорное кольцо; 4 — разжимное кольцо; 5 — труба колонки; 6 — обойма о уплотнением; 7 — стопорная шайба; 8 — гайка регулировки подшипников.
Насос гидроусилителя руля КамАЗ
Насос гидроусилителя рулевого управления КамАЗ с бачком установлен в развале блока цилиндров. Привод насоса шестеренчатый, от блока распределительных шестерен. Шестерня 1 закреплена на валу 5 насоса шпонкой 6 и гайкой 2 со шплинтом 3.
Насос лопастного типа, двойного действия, т. е. за один оборот вала совершаются два полных цикла всасывания и два нагнетания. В роторе 38 насоса имеются пазы, в которых перемещаются лопасти 33. Ротор установлен внутри статора на валу 5 насоса на шлицах; посадка ротора на шлицах свободная.
Положение статора 35 относительно корпуса 37 насоса фиксировано, т. е. направление стрелки на статоре совпадает с направлением вращения вала насоса.
При вращении вала насоса лопасти прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием центробежной силы и давления масла, поступающего по каналам в распределительном диске 32 под лопасти насоса. Между лопастями образуются полости переменного объема, которые заполняются маслом, поступающим из полостей всасывания распределительного диска. В полости всасывания масло поступает из полости корпуса 37 насоса по каналам в статоре 35. При уменьшении межлопастного объема масло вытесняется в полость нагнетания по каналам в распределительном диске 32.
Торцовые поверхности корпуса и распределительного диска тщательно отшлифованы. Наличие на них, а также на роторе, статоре и лопастях забоин, заусенцев и т. п. недопустимо.
На насосе установлен бачок 22 для масла, закрытый крышкой 20, которая закреплена болтом 16. Под ним установлены шайба 15 и резиновое кольцо 17, которое вместе с резиновой прокладкой 21 уплотняет внутреннюю полость бачка. В крышку бачка ввернут предохранительный клапан 19, ограничивающий давление внутри бачка. Все масло, возвращающееся из гидроусилителя в насос, проходит через расположенный внутри бачка сетчатый фильтр 23.
Насос имеет комбинированный клапан, расположенный в крышке 30 насоса. Этот клапан состоит из двух клапанов — предохранительного и перепускного. Первый, помещенный внутрь второго, ограничивает давление масла в системе (75—80 кгс/см2), а второй — количество поступающего масла, подаваемого насосом к гидроусилителю при повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Рис. 91. Насос гидроусилителя рулевого управления КамАЗ:
1 — шестерня привода; 2 — гайка крепления шестерни; 3 — шплинт; 4, 15 и 27 — шайбы; 5 — вал насоса; 6 — сегментная шпонка; 7 — упорное кольцо; 8 — шарикоподшипники; 9 — маслосгонное кольцо; 10 — упорное кольцо; 11 — сальник; 12 — игольчатый подшипник; 13 — пробка заливной горловины; 14 — заливной фильтр; 16 — болт; 17, 34 и 36 — уплотнительные кольца; 18 — стойка фильтра; 19 — предохранительный клапан; 20 — крышка бачка с пружиной; 21 — уплотнительная прокладка крышки; 22 — бачок насоса 23 — сегментный фильтр; 24 — коллектор насоса; 25 — трубка бачка; 26 — штуцер; 28 — прокладка коллектора; 29 — уплотнительная прокладка; 30 — крышка насоса; 31 — перепускной клапан в сборе с предохранительным клапаном; 32 — распределительный диск; 33 — лопасть насоса; 35 — статор насоса; 37 — корпус насоса; 38 — ротор насоса; 39 — шарик; К — калиброванное отверстие.
Перепускной клапан работает следующим образом
С увеличением подачи масла в систему гидроусилителя (в результате повышения частоты вращения коленчатого вала двигателя) разность давлений в полости нагнетания насоса и линии нагнетания гидроусилителя за счет сопротивления отверстия К возрастает, а следовательно, увеличивается и разность давлений на торцах перепускного клапана. При определенной разности давлений усилие, стремящееся сдвинуть клапан, возрастает настолько, что пружина сжимается, и клапан, перемещаясь вправо, сообщает полость нагнетания с бачком. Таким образом, дальнейшее увеличение поступления масла в систему почти прекращается.
Для предотвращения шума при работе и уменьшения износа деталей насоса при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя масло, которое перепускается клапаном 31, принудительно направляется обратно в полость корпуса насоса и каналы всасывания. Для этой цели служит коллектор 24, у которого внутренний канал, сообщающийся с полостью перепускного клапана, имеет малое проходное сечение, которое дальше расширяется. Это приводит к резкому увеличению скорости потока масла, перепускаемого во всасывающую полость корпуса, и создает некоторое повышение давления на всасывании.
Радиатор, предназначенный для охлаждения масла, в системе гидроусилителя рулевого управления, представляет собой алюминиевую оребренную трубу, установленную перед масляным радиатором системы смазки двигателя.
Масло от рулевого механизма к радиатору и.от радиатора к насосу подводится по резиновым шлангам.
Рулевой механизм КамАЗ
Рулевой механизм КамАЗ имеет две рабочие пары: винт 37 с гайкой 38 на циркулирующих шариках 40 и поршень-рейку 34, зацепляющуюся с зубчатым сектором 63 вала сошки. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20:1. Рулевой механизм прикреплен к левому кронштейну передней рессоры и соединен с валом колонки рулевого управления карданным валом, имеющим два шарнира.
Картер 33 рулевого механизма одновременно является цилиндром гидроусилителя, в котором перемещается поршень-рейка 34.
Зубья рейки и сектора вала сошки имеют переменную по длине толщину, что позволяет посредством осевого перемещения вала сошки регулировать зазор в зацеплении, сам вал вращается в бронзовой втулке 64, запрессованной в картер. Осевое положение вала сошки установлено регулировочным винтом 55, головка которого входит в отверстие вала сошки и опирается на шайбу 62. Осевое перемещение регулировочного винта после сборки должно быть в пределах 0,02—0,08 мм, оно ограничивается регулировочной шайбой 61 и стопорным кольцом 60.
Рис. 89. Рулевой механизм КамАЗ:
1 — передняя крышка; 2 — реактивный плунжер; 3 — клапан управления; 4 — пружина реактивных плунжеров; 5, 7, 21, 24, 26, 31, 41, 48, 52, 58 и 59 — уплотнительные кольца; 6 — регулировочные прокладки; 8, 15, 22, 45, 60 и 66 — упорные кольца; 9, 17, 62 и 68 — упорные шайбы; 10 и 20 — шарикоподшипники; 11, 43, 54 и 56 — гайки; 12 — вал с ведущей шестерней; 13 — игольчатый подшипник; 14, 65 в 67 — сальники; 16 — защитный чехол; 18 — корпус ведущей шестерни; 19 — ведомая шестерня; 23 и 64 — втулки; 25 и 27 — распорные кольца; 28 — установочный винт; 29 — перепускной клапан; 30 — колпачок; 32 — задняя крышка; 33 — картер рулевого механизма; 34 — поршень-рейка; 35 — магнитная пробка; 36 — прокладка пробки; 37 — винт; 38 — шариковая гайка; 39 — желоб; 40 — шарики; 42 — упорная крышка; 44 — запорная шайба; 46 — корпус редуктора; 47 — упорный подшипник; 49 — предохранительный клапан; 50 — пружина; 51 — золотник; 53 — пружинная шайба; 55 — регулировочный винт; 57 — боковая крышка; 61 — регулировочная шайба; 63 — зубчатый сектор вала сошки.
В поршень-рейку вставлена шариковая гайка 38, которая закреплена установочными винтами 28, раскерненными после сборки. В паз шариковой гайки, соединенной двумя отверстиями с ее винтовой канавкой, вставлены два штампованных желоба 39. В винтовых канавках винта 37 и гайки 38, а также в желобах, установленных в паз гайки 38, находятся шарики, которые при повороте винта, выкатываясь с одного конца гайки, возвращаются по желобам к ее другому концу.
Винт 37 рулевого механизма имеет в средней части шлицы, на которых свободно сидит ведомая шестерня 19 углового редуктора, вращающаяся в двух шарикоподшипниках.
К корпусу 46 углового редуктора прикреплен на шпильках корпус клапана 3 управления. Золотник 51 клапана и упорные роликоподшипники 47 закреплены на винте рулевого механизма гайкой 54, утонченный край которой вдавлен в паз винта. Под гайку подложена коническая пружинная шайба 53, обеспечивающая равномерное сжатие упорных подшипников Вогнутой стороной шайба направлена к подшипнику. Большие кольца роликоподшипников обращены к золотнику.
Золотник 51 и винт 37 могут перемещаться в осевом направлении на 1,1 мм в каждую сторону от среднего положения, так как длина золотника больше длины отверстия под него в корпусе клапана. В среднее положение они возвращаются под действием пружин 4 и реактивных плунжеров 2, на которые давит масло, поступающее из магистрали высокого давления.
К корпусу клапана управления от насоса гидроусилителя подведены шланги высокого и низкого давления (слива). По первому масло отходит от насоса, а по второму возвращается.
При вращении винта 37 в ту или другую сторону, вследствие сопротивления, возникающего при повороте колес, создается сила, стремящаяся сдвинуть винт в осевом направлении в соответствующую сторону. Если эта сила превышает усилие предварительного сжатия пружин 4, то винт перемещается и смещает золотник 51. При этом в одной из полостей клапана управления и гидроусилителя давление повышается.
Масло, поступающее из насоса в цилиндр, давит на поршень-рейку, создавая дополнительное усилие на секторе сошки рулевого управления, и тем способствует повороту колес.
Давление в рабочей полости цилиндра увеличивается с повышением сопротивления повороту колее. Одновременно возрастает давление под реактивными плунжерами 2. Винт и золотник под действием пружин 4 и реактивных плунжеров 2 стремятся вернуться в среднее положение.
При прекращении поворота рулевого колеса, а следовательно и движения поршня, поступающее в цилиндр масло действует на поршень-рейку с винтом и сдвигает золотник к среднему положению, что понижает давление в цилиндре до величины, необходимой для удержания колес в повернутом положении.
В корпусе клапана управления имеется шариковый обратный клапан 6, соединяющий при неработающем насосе линии высокого давления и слива. В этом случае рулевой механизм работает как обычный рулевой механизм без гидроусилителя. Кроме этого, в корпусе клапана имеется предохранительный шариковый клапан 8, соединяющий линии высокого и низкого давления при давлении 65—70 кгс/см2 и тем самым предохраняющий насос от перегрева во время работы гидроусилителя при этом давлении.
Полости клапана управления и углового редуктора соединены со сливом и уплотнены по торцам резиновыми кольцами 48 и 41 круглого сечения. Аналогичными кольцами уплотнены все неподвижные соединения гидроусилителя.
Вал сошки уплотнен сальником 65 с упорным кольцом 66, предотвращающим выворачивание манжеты при высоком давлении. Наружный сальник 67 защищает вал сошки от попадания пыли и грязи.
Поршень в цилиндре уплотнен фторопластовым кольцом 26 в комбинации с распорным кольцом 27. Винт 37 рулевого механизма уплотнен в корпусе углового редуктора распорным 25 и резиновым 24 кольцами. Регулировочный винт 55 вала сошки уплотнен резиновым кольцом 59 круглого сечения.
Уплотнение ведущего вала 12 с шестерней углового редуктора комбинированное, состоит из двух сальников 14, которые фиксирует от осевого перемещения разрезное упорное кольцо 15.
В картере рулевого механизма имеется пробка 35 с магнитом, улавливающая стальные и чугунные частицы из масла.
Угловой редуктор КамАЗ
Угловой редуктор КамАЗ передает вращение от карданного вала на винт рулевого механизма. Редуктор состоит из ведущей 7 и ведомой 11 конических шестерен, причем ведущая шестерня выполнена как одно целое с валом 1 и установлена в корпусе 4 на игольчатом 3 и шариковом 5 подшипниках. Шарикоподшипник закреплен на валу 1 гайкой 16, утонченный ее край (для предотвращения самопроизвольного отвертывания) вдавлен в паз. Ведомая шестерня вращается в двух шариковых подшипниках 10, закрепленных на хвостовике шестерни гайкой 14 со стопорной шайбой 15. В осевом положении ведомая шестерня 11 фиксируется стопорным кольцом 9 и упорной крышкой 12.
Зацепление конических шестерен регулируют прокладками 6, установленными между корпусом 4 ведущей шестерни и корпусом 13 редуктора.
Рис. 88. Угловой редуктор КамАЗ:
1 — вал ведущей конической шестерни; 2 — сальник; 3 — игольчатый подшипник; 4 — корпус ведущей шестерни; 5 и 10 — шарикоподшипники; 6 — регулировочные прокладки; 7 — ведущая коническая шестерня; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — стопорное кольцо; 11 — ведомая коническая шестерня; 12 — упорная крышка; 13 — корпус редуктора; 14 — гайка крепления подшипников; 15 — стопорная шайба; 16 — гайка крепления подшипника.
Рулевое управление состоит из рулевого колеса 1, колонки рулевого управления 2 (рисунок 5.6), карданной передачи 6, углового редуктора 9, рулевого механизма 10, гидравлического усилителя, включающего клапан управления 8, радиатор 7, насос 14 с бачком 15 и рулевого привода.
Рисунок 5.6 – Рулевое управление автомобиля КамАЗ
1 – рулевое колесо; 2 – колонка рулевого управления; 3 – хомут; 4 – фланец; 5 – регулировочная гайка; 6 – карданная передача; 7 – радиатор; 8 – клапан управления; 9 – угловой редуктор; 10 – рулевой механизм; 11 – продольная рулевая тяга; 12 – сошка; 13 – вал сошки; 14 – насос; 16 – бачок
Колонка рулевого управления 2 состоит из вала и трубы. На верхнем конце вала крепится рулевое колесо. Нижний конец вала снабжён канавкой для крепления шарнира карданной передачи.
Карданная передача 6 передает усилия от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора 9.
Угловой редуктор (рисунок 5.7) передает усилие от карданной передачи на винт рулевого механизма. К его картеру он крепится шпильками. Передаточное отношение редуктора равно 1:1.
Рисунок 5.7 – Угловой редуктор КамАЗ
1 – вал ведущей конической шестерни; 2 – сальник; 3 – иголъчатый подшипник; 4 – корпус ведущей шестерни; 5, 10 – шарикоподшипники; 6 – регулировочные прокладки; 7 – ведущая коническая шестерня; 8 – уплотнительное кольцо; 9 – стопорное кольцо; 11 – ведомая коническая шестерня; 12 – упорная крышка; 13 – корпус редуктора; 14, 16 – гайки крепления подшипников; 15 – стопорная шайба
Вал 1 с ведущей шестерней 7 установлен в корпусе на шариковом 5 и игольчатом 3 подшипниках. На валу, шариковый подшипник фиксируется гайкой 16, тонкий край которой вдавлен в паз вала. Игольчатый подшипник фиксируется стопорным кольцом. Ведомая шестерня 11 установлена в корпусе редуктора 13 на двух шариковых подшипниках10, закреплённых гайкой 14 со стопорной шайбой 15. Осевые усилия воспринимаются упорной крышкой 12 и стопорным кольцом 9. Ведомая шестерня 11 соединена с винтом шлицами, что обеспечивает возможность его перемещения относительно шестерни. При этом золотник гидравлического усилителя, установленный на валу, может перемещаться относительно корпуса. Зацепление шестерён регулируется изменением толщины прокладок 6.
Рулевой механизм КамАЗ (рисунок 5.8) имеет две рабочие пары: винт 37 с гайкой 38 на циркулирующих шариках 40 и поршень-рейку 34, находящуюся в зацеплении с зубчатым сектором 63 вала сошки. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20:1. Рулевой механизм прикреплён к левому кронштейну передней рессоры и соединён с валом колонки рулевого управления карданным валом, имеющим два шарнира.
Картер 33 рулевого механизма одновременно является цилиндром гидроусилителя, в котором перемещается поршень-рейка 34. Зубья рейки и сектора вала сошки имеют переменную по длине толщину, что позволяет посредством осевого перемещения вала сошки регулировать зазор в зацеплении, сам вал вращается в бронзовой втулке 64, запрессованной в картер. Осевое положение вала сошки установлено регулировочным винтом 55, головка которого входит в отверстие вала сошки и опирается на шайбу 62. Осевое перемещение регулировочного винта после сборки должно быть в пределах от 0,02 до 0,08 мм, оно ограничивается регулировочной шайбой 61 и стопорным кольцом 60.
В поршень-рейку вставлена шариковая гайка 38, которая закреплена установочными винтами 28, раскерненными после сборки. В паз шариковой гайки, соединённой двумя отверстиями с её винтовой канавкой, вставлены два штампованных желоба 39. В винтовых канавках винта 37 и гайки 38, а также в желобах, установленных в паз гайки 38, находятся шарики, которые при повороте винта, выкатываясь с одного конца гайки, возвращаются по желобам к её другому концу.
Винт 37 рулевого механизма имеет в средней части шлицы, на которых свободно сидит ведомая шестерня 19 углового редуктора, вращающаяся в двух шарикоподшипниках.
Рисунок 5.8 – Рулевой механизм КамАЗ
1 – передняя крышка; 2 – реактивный плунжер; 3 – клапан управления; 4 – пружина реактивных плунжеров; 5, 7, 21, 24, 26, 31, 41, 48, 52, 58, 59 – уплотнительные кольца; 6 – регулировочные прокладки; 8, 15, 22, 45, 60, 66 – упорные кольца; 9, 17, 62, 68 – упорные шайбы; 10, 20 – шарикоподшипники; 11, 43, 54, 56 – гайки; 12 – вал с ведущей шестерней; 13 – игольчатый подшипник; 14, 65, 67 – сальники; 16 – защитный чехол; 18 – корпус ведущей шестерни; 19 – ведомая шестерня; 23, 64 – втулки; 25, 27 – распорные кольца; 28 – установочный винт; 29 – перепускной клапан; 30 – колпачок; 32 – задняя крышка; 33 – картер рулевого механизма; 34 – поршень-рейка; 35 – магнитная пробка; 36 – прокладка пробки; 37 – винт; 38 – шариковая гайка; 39 – желоб; 40 – шарики; 42 – упорная крышка; 44 – запорная шайба; 46 – корпус редуктора; 47 – упорный подшипник; 49 – предохранительный клапан; 50 – пружина; 51 – золотник; 53 – пружинная шайба; 55 – регулировочный винт; 57 – боковая крышка; 61 – регулировочная шайба; 63 – зубчатый сектор вала сошки.
К корпусу 46 углового редуктора прикреплён на шпильках корпус клапана 3 управления. Золотник 51 клапана и упорные роликоподшипники 47, закреплены на винте рулевого механизма гайкой 54, утончённый край которой вдавлен в паз винта. Под гайку подложена коническая пружинная шайба 53, обеспечивающая равномерное сжатие упорных подшипников. Вогнутой стороной шайба направлена к подшипнику. Большие кольца роликоподшипников обращены к золотнику.
Золотник 51 и винт 37 могут перемещаться в осевом направлении на 1,1 мм в каждую сторону от среднего положения, так как длина золотника больше длины отверстия под него в корпусе клапана. В среднее положение они возвращаются под действием пружин 4 и реактивных плунжеров 2, на которые давит масло, поступающее из магистрали высокого давления.
К корпусу клапана управления от насоса гидроусилителя подведены шланги высокого и низкого давления (слива). По первому масло отходит от насоса, а по второму возвращается.
При вращении винта 37 в ту или другую сторону, вследствие сопротивления, возникающего при повороте колёс, создается сила, стремящаяся сдвинуть винт в осевом направлении в соответствующую сторону. Если эта сила превышает усилие предварительного сжатия пружин 4, то винт перемещается и смещает золотник 51. При этом в одной из полостей клапана управления и гидроусилителя давление повышается.
Масло, поступающее из насоса в цилиндр, давит на поршень-рейку, создавая дополнительное усилие на секторе сошки рулевого управления, и тем способствует повороту колёс.
Давление в рабочей полости цилиндра увеличивается с повышением сопротивления повороту колёс. Одновременно возрастает давление под реактивными плунжерами 2. Винт и золотник под действием пружин 4 и реактивных плунжеров 2 стремятся вернуться в среднее положение.
При прекращении поворота рулевого колеса, а следовательно и движения поршня, поступающее в цилиндр масло действует на поршень-рейку с винтом и сдвигает золотник к среднему положению, что понижает давление в цилиндре до величины, необходимой для удержания колёс в повёрнутом положении.
В корпусе клапана управления имеется шариковый обратный клапан 6, соединяющий при неработающем насосе линии высокого давления и слива. В этом случае рулевой механизм работает как обычный рулевой механизм без гидроусилителя. Кроме этого, в корпусе клапана имеется предохранительный шариковый клапан 8, соединяющий линии высокого и низкого давления при давлении 6,5-7,0 МПа (65-70 кгс/см 2 ) и тем самым предохраняющий насос от перегрева во время работы гидроусилителя при этом давлении.
Полости клапана управления и углового редуктора соединены со сливом и уплотнены по торцам резиновыми кольцами 48 и 41 круглого сечения. Аналогичными кольцами уплотнены все неподвижные соединения гидроусилителя.
Вал сошки уплотнён сальником 65 с упорным кольцом 66, предотвращающим выворачивание манжеты при высоком давлении. Наружный сальник 67 защищает вал сошки от попадания пыли и грязи.
Поршень в цилиндре уплотнён фторопластовым кольцом 26 в комбинации с распорным кольцом 27. Винт 37 рулевого механизма уплотнён в корпусе углового редуктора распорным 25 и резиновым 24 кольцами. Регулировочный винт 55 вала сошки уплотнён резиновым кольцом 59 круглого сечения.
Уплотнение ведущего вала 12 с шестерней углового редуктора комбинированное, состоит из двух сальников 14, которые фиксирует от осевого перемещения разрезное упорное кольцо 15.
В картере рулевого механизма имеется пробка 35 с магнитом, улавливающая стальные и чугунные частицы из масла.
При прямолинейном движении (рисунок 5.9) золотник 11 клапана управления 12 удерживается пружинами в среднем положении. Масло, подаваемое насосом, проходит через кольцевые щели клапана управления, заполняет полости цилиндра и через радиатор 15 сливается в бачок. С увеличением частоты вращения ротора интенсивность циркуляции и нагрев масла в гидравлическом усилителе возрастают. Перепускной клапан 10 ограничивает циркуляцию масла. При повышении расхода масла создается перепад давлений на торцевых поверхностях клапана вследствие увеличения сопротивления калиброванного отверстия К (рисунок 5.10). Когда усилие от разности давлений на клапан превысит силу пружины, он сместится и соединит нагнетательную полость насоса с баком. При этом большая часть масла будет циркулировать по контуру насос – бак – насос.
Рисунок 5.9 – Схема работы рулевого управления КамАЗ
а – принципиальная схема; б – при повороте направо; в – при повороте налево; 1 – рулевое колесо; 2 – рулевая колонка, 3 – карданный вал; 4 – угловой редуктор; 5 – картер рулевого механизма; 6 – винт; 7 – шариковая гайка; 8 – вал сошки с зубчатым сектором; 9 – поршень-рейка; 10 – перепускной клапан; 11 – золотник; 12 – клапан управления; 13 – упорный подшипник; 14 – предохранительный клапан; 15 – масляный радиатор; 16 – маслопровод низкого давления; 17 – маслопровод высокого давления; 18 – насос гидроусилителя
При повороте рулевого колеса усилие через карданную передачу, угловой редуктор, передается на винт рулевого механизма.
Если для поворота колес требуются значительные усилия, то винт, ввинчиваясь в гайку, (или вывинчиваясь из нее) сместит упорный подшипник и золотник, сдвигая при этом плунжер и сжимая центрирующие пружины. Смещение золотника в корпусе изменяет сечение кольцевых щелей, связанных с полостями цилиндра. Уменьшение сечения щели слива с одновременным повышением количества масла вследствие увеличения сечения щели нагнетания приводит к повышению давления в одной из полостей цилиндра. В другой полости цилиндра, где изменение сечений щелей противоположное, давление масла не возрастает. Если разность давлений масла на поршень создает силу большую силы сопротивления, то он начинает двигаться. Перемещение поршня через зубчатую рейку вызывает поворот сектора и далее, через рулевой привод, поворот управляемых колёс. Непрерывный поворот рулевого колеса поддерживает смещение золотника в корпусе, перепад давления масла в полостях цилиндра, перемещение поршня и поворот управляемых колёс.
Насос гидроусилителя рулевого управления КамАЗ (рисунок 5.10) с бачком установлен в развале блока цилиндров. Бачок с крышкой заправочной горловины и фильтром крепится винтами к корпусу насоса. Крышка бачка крепится болтом к стойке фильтра. Стыки крышки с болтом и корпусом уплотнены прокладками. В крышке установлен предохранительный клапан, ограничивающий давление внутри бачка. Масло, циркулирующее в гидравлической системе усилителя, очищается в сетчатом фильтре. В пробке заливной горловины укреплён указатель уровня масла.
Привод насоса шестерёнчатый, от блока распределительных шестерён. Шестерня 1 закреплена на валу 5 насоса шпонкой 6 и гайкой 2 со шплинтом 3.
Насос лопастного типа, двойного действия, т. е. за один оборот вала совершаются два полных цикла всасывания и два нагнетания. В роторе 38 насоса имеются пазы, в которых перемещаются лопасти 33. Ротор установлен внутри статора на валу 5 насоса на шлицах, посадка ротора на шлицах свободная.
Положение статора 35 относительно корпуса 37 насоса фиксировано, т. е. направление стрелки на статоре совпадает с направлением вращения вала насоса.
Рисунок 5.10 – Насос гидроусилителя рулевого управления КамАЗ
1 – шестерня привода; 2 – гайка крепления шестерни; 3 – шплинт; 4, 15, 27 – шайбы; 5 – вал насоса; 6 – сегментная шпонка; 7 – упорное кольцо; 8 – шарикоподшипники; 9 – маслосгонное кольцо; 10 – упорное кольцо; 11 – сальник; 12 – игольчатый подшипник; 13 – пробка заливной горловины; 14 – заливной фильтр; 16 – болт; 17, 34, 36 – уплотнительные кольца; 18 – стойка фильтра; 19 – предохранительный клапан; 20 – крышка бачка с пружиной; 21 – уплотнительная прокладка крышки; 22 – бачок насоса 23 – сегментный фильтр; 24 – коллектор насоса; 25 – трубка бачка; 26 – штуцер; 28 – прокладка коллектора; 29 – уплотнительная прокладка; 30 – крышка насоса; 31 – перепускной клапан в сборе с предохранительным клапаном; 32 – распределительный диск; 33 – лопасть насоса; 35 – статор насоса; 37 – корпус насоса; 38 – ротор насоса; 39 – шарик; К – калиброванное отверстие.
При вращении вала насоса лопасти прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием центробежной силы и давления масла, поступающего по каналам в распределительном диске 32 под лопасти насоса. Между лопастями образуются полости переменного объёма, которые заполняются маслом, поступающим из полостей всасывания распределительного диска. В полости всасывания масло поступает из полости корпуса 37 насоса по каналам в статоре 35. При уменьшении межлопастного объёма масло вытесняется в полость нагнетания по каналам в распределительном диске 32.
Торцовые поверхности корпуса и распределительного диска тщательно отшлифованы. Наличие на них, а также на роторе, статоре и лопастях забоин, заусенцев недопустимо.
На насосе установлен бачок 22 для масла, закрытый крышкой 20, которая закреплена болтом 16. Под ним установлены шайба 15 и резиновое кольцо 17, которое вместе с резиновой прокладкой 21 уплотняет внутреннюю полость бачка. В крышку бачка ввёрнут предохранительный клапан 19, ограничивающий давление внутри бачка. Все масло, возвращающееся из гидроусилителя в насос, проходит через расположенный внутри бачка сетчатый фильтр 23.
Насос имеет комбинированный клапан, расположенный в крышке 30 насоса. Этот клапан состоит из двух клапанов – предохранительного и перепускного. Первый, помещённый внутрь второго, ограничивает давление масла в системе до 7,5-8,0 МПа (75-80 кгс/см 2 ), а второй – количество поступающего масла, подаваемого насосом к гидроусилителю при повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя.
С увеличением подачи масла в систему гидроусилителя (в результате повышения частоты вращения коленчатого вала двигателя) разность давлений в полости нагнетания насоса и линии нагнетания гидроусилителя за счёт сопротивления отверстия К возрастает, а следовательно, увеличивается и разность давлений на торцах перепускного клапана. При определенной разности давлений усилие, стремящееся сдвинуть клапан, возрастает настолько, что пружина сжимается, и клапан, перемещаясь вправо, сообщает полость нагнетания с бачком. Таким образом, дальнейшее увеличение поступления масла в систему почти прекращается.
Для предотвращения шума при работе и уменьшения износа деталей насоса при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя масло, которое перепускается клапаном 31, принудительно направляется обратно в полость корпуса насоса и каналы всасывания. Для этой цели служит коллектор 24, у которого внутренний канал, сообщающийся с полостью перепускного клапана, имеет малое проходное сечение, которое дальше расширяется. Это приводит к резкому увеличению скорости потока масла, перепускаемого во всасывающую полость корпуса, и создает некоторое повышение давления на всасывании.
Радиатор предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в гидравлическом усилителе. Радиатор в виде согнутой вдвое оребрённой трубки, изготовленной из алюминиевого сплава, крепится перед радиатором системы охлаждения двигателя планками и винтами.
Узлы гидравлического усилителя соединены между собой шлангами и трубопроводами высокого и низкого давления. Шланги высокого давления имеют двойную внутреннюю оплётку; на концах шлангов устанавливают наконечники.
Читайте также: