Рулевое управление камаз

В автомобилях КАМАЗ используется традиционное для грузовиков рулевое управление, в котором предусмотрено наличие рулевой колонки. О том, как в целом устроено рулевое управление КАМАЗ, и какую роль в ней играет рулевая колонка (а также о ее устройстве, работе и обслуживании), читайте в данной статье.

Общее устройство системы рулевого управления грузовиков КАМАЗ

Во всех актуальных и ранних моделях грузовых автомобилей КАМАЗ используются принципиально одинаковые по устройству и построенные на единой компонентной базе системы рулевого управления. В состав рулевого управления камских грузовиков входят:

Рулевой привод;
Рулевой механизм;
Гидроусилитель руля;
Рулевая колонка;
Рулевое колесо;
Карданная передача;
Угловой редуктор.

Каждый из агрегатов играет определенную роль в системе и имеет свои особенности.

Рулевой привод. Построен по традиционной схеме, на автомобилях со всеми колесными формулами установлен на передней оси (или двух передних осях в моделях 8×4 и 8×8) с управляемыми колесами. Привод представляет собой систему из одной продольной тяги, которая соединена с сошкой рулевого механизма и рычагом поворотного кулака, и одной поперечной тяги, соединяющей рычаги обоих поворотных кулаков оси. В автомобилях с двумя управляемыми осями добавляется идентичный набор тяг на второй оси, а также еще одна продольная тяга и рычаг для передачи усилия т рулевого механизма, расположенного в районе передней оси, на заднюю ось.

Рулевой механизм. Во всех грузовиках КАМАЗ используется механизм, построенный на двух рабочих парах. Первую пару составляет винт с гайкой (которая одновременно выступает рейкой) на циркулирующих шариках — преобразует крутящий момент от руля в поступательное движение рейки. Вторую пару составляет рейка (с четырьмя зубцами) с сектором — они преобразуют поступательное движение рейки во вращательное движение сектора, соединенного с поворотной сошкой. В актуальных моделях КАМАЗ рулевой данный совмещен с гидроусилителем руля, его картер выступает в роли цилиндра ГУР, а рейка — в роли поршня.

Сегодня находят применение отечественные механизмы моделей 4310 и 6540 с передаточным числом 21,7:1, а также механизмы зарубежного производства RBL (Германия) с изменяемым передаточным числом от 17:1 до 20:1, либо с постоянным передаточным числом 21:1. Механизмы RBL имеют гидравлический ограничитель поворота, предотвращающий деформацию и излом рулевых тяг в крайних положениях руля.

Рулевой механизм обычно монтируется на левом лонжероне рамы, рядом с передней осью автомобиля, либо на кронштейне крепления левой рессоры.

Гидроусилитель руля (ГУР). Как уже было сказано, цилиндр ГУР объединен с рулевым механизмом, также в состав усилителя входит насос ГУР (сегодня чаще всего используются лопастные насосы модели 4310, а также фирм ZF и RBL), радиатор охлаждения рабочей жидкости (он необходим, так как гидроусилитель испытывает большие нагрузки и жидкость подвергается серьезному нагреву), перепускной клапан, клапан управления и золотник (расположены в отдельном блоке на рулевом механизме), система трубопроводов и расширительный бачок. Важно отметить, что в автомобилях с колесной формулой 8×4 и 8×8 устанавливается дополнительный гидроцилиндр ГУР, который облегчает изменение положения колес второй оси.

Угловой редуктор. Простейший редуктор на двух конических шестернях, которые обеспечивают изменение направления потока крутящего момента от руля на рулевой механизм. Ведомая шестерня редуктора выполнена полой, что дает возможность продеть через нее вал, идущий от золотникового механизма ГУР к винту рулевого механизма. Угловой редуктор располагается между рулевым механизмом и золотниковым механизмом гидроусилителя.

Карданная передача. Необходима для передачи крутящего момента от рулевого вала на угловой редуктор. Карданный вал составной, он состоит из трубчатого вала с вилкой и вставленной в него на шлицах скользящей вилки — такое решение позволяет валу изменять свою длину при движении автомобиля по неровностям. Вилки вала посредством крестовин соединены с ответными вилками на валу рулевой колонки и валу ведущей шестерни углового редуктора, они образуют два карданных шарнира. Крестовины устанавливаются в вилки на необслуживаемых игольчатых подшипниках.

О рулевой колонке расскажем подробнее.

Назначение, типы, устройства и работа рулевой колонки КАМАЗ

Рулевая колонка вместе с рулевым колесом — это основной орган управления направлением движения автомобиля. Рулевая колонка решает две основных задачи:

Обеспечивает максимально удобную для работы установку руля по высоте и наклону;
Обеспечивает постоянное положение руля во время движения автомобиля.

В автомобилях КАМАЗ используется два типа рулевых колонок:

Старого образца — без регулировок по наклону и высоте;
Нового образца — современные колонки с регулировкой по высоте и углу наклона руля.

Несмотря на то, что старые рулевые колонки довольно неудобны, они все еще находят самое широкое применение даже на новых грузовиках. Это объясняется их простой конструкцией, очень высокой надежностью и малой стоимостью. Новые рулевые колонки, устанавливаемые на ряд моделей КАМАЗ-5460, 6520 и другие, обеспечивают возможность подстраивать угол наклона и высоту руля под рост и анатомические особенности водителя. Однако они, как показывает практика, менее надежны и более дороги.

Устроена крайне просто. Ее основу составляет полая труба, внутри которой на двух шарикоподшипниках установлен вал. В верхней части на этот вал посредством гайки устанавливается рулевое колесо, с обратной стороны к валу крепится вилка карданного шарнира. Примерно в средней части колонки предусмотрен кронштейн для ее крепления к панели кабины, в нижней части колонки имеется фланец. Посредством этого фланца колонка монтируется на более широкую трубу (которая также называется фланцем), прикрученную к полу кабины. В этом фланце предусмотрено окно (закрывается крышкой на болтах) для доступа к верхнему шарниру карданного вала.

Колонки нового образца имеют похожее устройство, однако они более короткие, и имеют соосную установку с карданным валом — такое решение позволяет легко и удобно изменять угол наклона рулевой колонки. А шлицевое соединение половин вала позволяет изменять высоту руля над уровнем пола. На колонке предусмотрены механизмы с фиксаторами, обеспечивающие возможность изменять и устанавливать необходимый угол наклона и высоту руля.

На рулевой колонке помимо руля также монтируются органы управления стеклоочистителями и световыми приборами. Рукоятки комбинированных переключателей монтируются под рулем, что делает удобным включение и выключение дворников и стеклоомывателя, указателей поворотов, ближнего и дальнего света фар. В колонках нового образца сами выключатели, вся электроника и механизмы изменения угла наклона и высоты руля скрыты под декоративными пластиковыми кожухами.

Особенности обслуживания и ремонта рулевой колонки КАМАЗ

Рулевая колонка и рулевое колесо — один из самых надежных деталей рулевого управления автомобиля, однако и они требуют периодического технического обслуживания и ремонта. Обслуживание обычно сводится к осмотру надежности крепления и оценке состояния деталей рулевой колонки и руля, и рулевого управления в целом.

Если в процессе осмотра выявлен осевой люфт вала (что свидетельствует о плохом состоянии подшипников), разрушение подшипников или их чрезмерный износ, люфт руля вследствие износа шлицевого соединения карданного вала или карданных шарниров (крестовин или игольчатых подшипников), деформация вала или серьезная деформация самой колонки, то необходимо произвести ремонт или замену деталей.

Демонтаж рулевой колонки в общем случае производится следующим образом:

Установить управляемые колеса в прямое положение и зафиксировать их;
Демонтировать рулевое колесо (для чего нужно снять крышку и открутить одну гайку);
Демонтировать с колонки все переключатели;
Открутить болты, удерживающие крышку на фланце;
Выкрутить и выбить болт, удерживающий верхнюю вилку карданного шарнира;
Выкрутить болты, удерживающие рулевую колонку на фланце и на панели, снять колонку.

Установка колонки производится в обратном порядке, при этом необходимо обеспечить закручивание болта вилки карданного шарнира с определенным усилием, а также правильно установить рулевое колесо.

Большое значение для диагностики рулевого управления имеет люфт рулевого колеса. Он может быть вызван как износом шлицов или карданных шарниров, так и другими неисправностями — износом деталей в рулевом механизме, износом рулевого привода колес и т.д. Обычно люфт при запущенном двигателе на холостом ходу не должен превышать 25°, а во многих моделях еще меньше. При большем люфте следует произвести диагностику и ремонт.

Важное значение имеет и усилие, которое приходится прикладывать к рулевому колесу для его поворота в ту или иную сторону. Это усилие для разных моделей КАМАЗ неодинаково, оно измеряется специальным прибором, а устанавливается регулировкой рулевого механизма и ГУР.

При регулярном обслуживании и своевременном ремонте будет обеспечивать точное и надежное управление, а заодно помогать в диагностике неисправностей рулевого управления грузовика.

Рулевое управление автомобилей КамАЗ разделенное, с гидроусилителем и цельной рулевой трапецией. Рулевое управление состоит из рулевого колеса 1 (рис. 124 ), рулевой колонки 2, карданной передачи 6, углового редуктора 9, рулевого механизма 10, вала 13, сошки 12, пpoдольной рулевой тяги 11 и рулевой трапеции. Гидравлический усилитель состоит из распределителя 8, гидроцилиндра, размещенного в картере рулевого механизма 10, насоса 1 с бачком 15, радиатора 7, трубопроводов и шлангов.

Рулевая колонка, состоящая из трубы с размещенным в ней на двух шариковых подшипниках рулевым валом, прикреплена в верхней части панели кабины с помощью кронштейна 3, а в нижней части - к полу кабины с помощью фланца 4. Осевой зазор в подшипниках регулируют гайкой 5.

Карданная передача 6, включающая в себя вал, втулку и два карданных шарнира, передает вращение с рулевого вала на вал ведущего конического зубчатого колеса углового редуктора 9.

Рис. 124. Рулевое управление автомобилей КамАЗ : 1 - рулевое колесо; 2 - колонка рулевого управления; 3 - кронштейн; 4 - фланец; 5 - регулировочная гайка; в - карданная передача; 7 - радиатор; 8-распределитель; 9-угловой редуктор; 10 - рулевой механизм; 11 - продольная рулевая тяга; 12 - сошка; 13 - вал сошки; 14 - насос; 15 - бачок.

Конический одноступенчатый угловой редуктор служит для передачи вращения от карданной передачи на винт рулевого механизма с передаточным отношением, равным единице. Собран редуктор в корпусе 33 (рис. 125 ), который шпильками прикреплен к картеру 23 рулевого механизма. Ведущее коническое зубчатое колесо изготовлено как одно целое с валом 7 и установлено в съемном корпусе 10 на шариковом 6 и игольчатом 8 подшипниках. Шариковый подшипник закреплен гайкой, игольчатый - стопорным кольцом.

Рис. 125. Рулевой механизм автомобиля КамАЗ-5320: 1, 14, 22 и 42 - крышки; 2 - реактивный плунжер; 3 - корпус клапана управления; 4 и 36 -- пружины; 5 - регулировочные прокладки; 6 и 12 - шарикоподшипники; 7 - ведущий вал с зубчатым колесом; 8 - игольчатый подшипник; 9 - уплотнительное устройство; 10 - корпус; 11 - ведомое зубчатое колесо; 13, 32 и 44 - стопорные кольца; 15 - упорное кольцо; отнительное кольцо; 17 и 26 - винты; 18 - сектор;19 - вал сошки; 20 перепускной клапан; 21 - колпачок; 23 - картер; 24 - поршень-рейка; 25 - пробка; 27, 30, 39 и 41 - гайки; 28 - желоб; 29 - шарик; 31 - стопорная шайба; 33 - корпус редуктора; 34 - упорный подшипник; 35 - плунжер; 37 - золотник; 38 - шайба; 40 - регулировочный винт; 43 - уплотнение; 45 - регулировочная шайба; 46 - упорная шайба.

Ведомое коническое зубчатое колесо 11 вращается в двух шарикоподшипниках 12, установленных в корпусе 33 редуктора. Шарикоподшипники посажены с натягом на хвостовик зубчатого колеса и закреплены гайкой 30 со стопорной шайбой 31. Осевые перемещения зубчатого колеса ограничены стопорным кольцом 32 и крышкой 14. Зацепление конических зубчатых колес регулируют изменением толщины прокладок 5.

Ведомое коническое зубчатое колесо углового редуктора соединено шлицами с винтом 26 и передает ему вращение от рулевого колеса; при этом винт может перемещаться в осевом направлении (вперед и назад).

Рулевой механизм собран в картере 23, который одновременно служит цилиндром гидроусилителя. В качестве рулевого механизма использована двойная передача: винт 26 - гайка 27 и рейка (поршень) 24 - сектор 18.

Для уменьшения сил трения винт 26 вращается в гайке 27 на шариках, размещенных в канавках винта и гайки с перекидной трубкой. Гайку, собранную с винтом и шариками, устанавливают в поршень-рейку 24 и фиксируют двумя установочными винтами 17.

Поршень-рейка размещен в картере 23, который служит ему цилиндром. Поршень имеет уплотнительное кольцо 16 и масляные канавки. Рейка входит в зацепление с зубчатым сектором 18 вала 19 сошки и поворачивает его в бронзовой втулке, запрессованной в картер рулевого механизма, и в алюминиевой боковой крышке 42.

Толщина зубьев сектора и поршня-рейки выполнена переменной по длине что позволяет изменять зазор в зацеплении перемещением вала сошки с зубчатым сектором с помощью регулировочного винта 40,. который удерживает вал сошки от осевых перемещений влево через упорную шайбу 46, а вправо - через регулировочную шайбу 45 и стопорное кольцо 44. Осевого перемещения вала сошки 0,02...0,08 мм достигают подбором регулировочной шайбы 45 определенной толщины. Винт 40 стопорят гайкой 41.

На шлицевой конец вала 13 (см. рис. 124 ) установлена и застопорена болтами сошка 12, которая соединена с продольной тягой 11 рулевого привода. Продольная тяга шарнирным устройством соединена также с верхним рычагом левого поворотного кулака. Продольная тяга представляет собой цельнокованую деталь с нерегулируемыми шарнирными устройствами.

Рулевая трапеция состоит из поперечной рулевой тяги и двух рычагов поворотных кулаков. Рычаги установлены на сегментной шпонке в конических отверстиях поворотных кулаков и закреплены корончатыми гайками со шплинтами. Трубчатая поперечная тяга имеет резьбовые концы, на которые навинчены наконечники с шарнирными устройствами. Наконечники фиксируют болтами клеммового зажима. Шарнирное устройство обеих тяг состоит из шарового пальца, верхнего и нижнего вкладышей, пружины и крышки.

В системе рулевого управления грузовых автомобилей КАМАЗ есть одна незаметная, но очень важная деталь, передающая усилие от рулевого механизма на рулевой привод — сошка рулевого механизма. О назначении сошки, ее месте в рулевом управлении, конструктивных особенностях и ремонте читайте в этой статье.

Общее устройство системы рулевого управления грузовиков КАМАЗ

В актуальных моделях грузовых автомобилей КАМАЗ используется классическая по схеме и конструкции система рулевого управления, в которой предусмотрен ГУР. Рулевое управление камских грузовиков состоит из следующих деталей:

Рулевая колонка с рулевым колесом, на ранних и многих актуальных модификациях ставится обычная нерегулируемая колонка, однако сейчас все чаще используются современные регулируемые колонки с более удобным рулевым колесом;
Карданный вал (рулевой карданчик) с двумя карданными шарнирами;
Угловой редуктор, обеспечивающий поворот потока крутящего момента от карданного вала и подача его на рулевой механизм. Редуктор монтируется непосредственно на рулевой механизм, в его передней части (на торце) также устанавливается распределитель ГУР;
Распределитель ГУР золотникового типа, необходим для распределения потоков рабочей жидкости в системе ГУР в зависимости от угла поворота и положения рулевого колеса;
Насос ГУР — шиберный (лопастной), двойного действия, объединенный с бачком для рабочей жидкости, в бачке встроен фильтр. Привод насоса — шестеренчатый, от шестерен привода агрегатов двигателя;
Радиатор для охлаждения рабочей жидкости, представляет собой оребренную U-образную трубку;
Рулевой механизм, объединенный в одном корпусе с силовым цилиндром ГУР, в нем используется сразу две рабочих пары — винт с гайкой на циркулирующих шариках и рейка с зубчатым сектором, причем рейка в первой паре играет роль гайки, и сразу же выступает в качестве поршня гидроусилителя;
Рулевой привод, состоящий из сошки рулевого механизма, продольной тяги, поперечной тяги и рулевых наконечников. Поперечные тяги и наконечники образуют рулевую трапецию, которая обеспечивает правильные углы поворота колес, все соединения между тягами и наконечниками выполнены через шаровые шарниры.

Рулевая колонка вместе с рулем установлена непосредственно в кабине, рулевой механизм монтируется на левом лонжероне рамы немного впереди балки переднего моста. Насос ГУР устанавливается непосредственно на двигателе, так как его привод осуществляется от карданного вала через шестерни привода агрегатов. Радиатор гидроусилителя крепится непосредственно на радиаторе охлаждения двигателя, что обеспечивает эффективный отвод тепла от рабочей жидкости на всех режимах работы.

В настоящее время на автомобилях КАМАЗ используются различные типы рулевых механизмов (модели 4310 и 5320, а также зарубежного производства фирм PPT, RBL и ZF), насосов и других компонентов. Кроме того, в автобусах НефАЗ, построенных на шасси КАМАЗ, угловой редуктор отделен от рулевого механизма, а между ними расположен дополнительный карданный вал. Но в целом все гражданские автомобили и шасси КАМАЗ имеют принципиально одинаковое рулевое управление, схема которого описана выше.

Рулевое управление автомобилей с двумя управляемыми осями (модели 6520, 6350, 6540 и другие) устроено несколько сложнее. В частности, для передачи поворотного усилия на вторую управляемую ось предусмотрены промежуточная тяга и рычаг, установленный на левом лонжероне рамы. При этом рулевая сошка имеет две головки для соединения с тягами, расположенными по разные стороны от вала сошки. Непосредственно поворот колес второй оси выполняется отдельным гидравлическим цилиндром ГУР, расположенном на том же левом лонжероне. Такой рулевой привод позволяет одним рулевым механизмом поворачивать сразу все четыре управляемых колеса с минимальными затратами сил и без усложнения конструкции автомобиля.

Важную роль в работе рулевого управления имеет небольшая деталь — .

Назначение, типы и конструкция сошек

Сошка входит в состав привода рулевого управления, она вместе с продольной рулевой тягой является промежуточным звеном между рулевым механизмом и рулевой трапецией. Сошка жестко связана с зубчатым сектором рулевого механизма, и благодаря ей крутящий момент сектора преобразуется в поступательное движение продольной рулевой тяги и деталей рулевой трапеции.

Рулевая сошка имеет крайне простое устройство. Это стальная цельнолитая деталь с двумя головками — большой верхней и меньшей нижней. В каждой головке имеется отверстие, о чем сказано ниже. Сошка имеет криволинейную форму, которая обеспечивает максимальную прочность детали при ее минимальных размерах, а также правильное распределение усилий.

В настоящее время на автомобилях КАМАЗ используется два типа рулевых сошек, отличающихся способом фиксации на валу и конструкцией верхней головки:

Неразъемная сошка модели 4310;
Разъемная сошка модели 5320.

Сошка первого типа имеет соединение с валом сошки на конических шлицах, на оконечности которого предусмотрена резьба. Сошка своей верхней головкой просто надевается на вал и жестко фиксируется стопорной шайбой особой формы и гайкой. Стопорная шайба предотвращает отворачивание гайки в процессе эксплуатации автомобиля, однако в ряде случаев используется обычная шплинтовка гайки.

Сошка второго типа также имеет шлицевое соединение с валом, однако ее верхняя головка выполнена разрезной и в ней предусмотрено два отверстия под установку стяжных болтов. Фиксация сошки на валу осуществляется с помощью двух болтовых соединений, их гайки дополнительно шплинтуются.

Независимо от типа, все сошки имеют одинаковую нижнюю головку — в ней выполнено коническое отверстие, посредством которого выполняется соединение с шаровым пальцем шарового шарнира продольной рулевой тяги. Фиксация сошки на пальце также осуществляется с помощью зашплинтованной гайки.

Описанное устройство имеют и сошки рулевых механизмов КАМАЗ других моделей, в том числе и зарубежного производства.

Обслуживание и ремонт рулевого механизма КАМАЗ и его сошки

В процессе эксплуатации автомобиля подвергается очень большим нагрузкам, поэтому с течением времени в ней возникают деформации, шлицы в верхней головке постепенно изнашиваются, а отверстие в нижней головке разбивается шаровым пальцем. Все это приводит к появлению люфтов и ухудшению качества работы рулевого механизма. Так что периодически рулевой механизм вместе с сошкой необходимо осматривать, обслуживать и ремонтировать.

Обслуживание сошки сводится к визуальному осмотру соединений сошки и ее состояния, все шплинты должны быть на месте. Также проверяется момент затяжки гайки (или гаек) сошки, при необходимости гайки подтягиваются. Проверка и затяжка гаек выполняется при ТО-1000, ТО-5000 и каждые ТО-2 (после 20-30 тысяч км пробега в зависимости от модели автомобиля).

В ряде случаев для проведения ремонта привода рулевого управления или рулевого механизма встает необходимость демонтировать сошку. Посадка сошки на вал, особенно неразъемного типа, выполняется очень плотно, поэтому для выполнения операции по снятию сошки необходимо использовать специальный съемник. Обычно съемник представляет собой скобу, в передней части которой установлен винт с наконечником. Съемник надевается на сошку так, чтобы винт упирался в вал сошки, и вкручиванием винта сошка стягивается с вала. Обратная установка сошки производится без использования специального инструмента.

Важно отметить, что перед демонтажем сошки на ней и на валу необходимо сделать метки, которые значительно упростят последующую установку сошки без необходимости регулировки привода рулевого управления. Если же производится установка новой сошки, то часто приходится регулировать длину продольной рулевой тяги — это нужно для достижения установки колес в прямое положение при среднем положении рулевого колеса.

Сошка является важным элементом рулевого управления, поэтому ее обслуживанию необходимо уделять большое внимание, а при ее неисправности безотлагательно производить замену. Только так вся система рулевого управления автомобиля КАМАЗ будет работать долго и надежно.