Как называется руль у машины

Рулевое управление автомобиля

Знаете, как называется рулевое колесо у гоночного болида? Штурвал! А в наших автомобилях всего то – руль… Чувствуете разницу? Но оставим Шумахеру шумахерово, и поговорим что же такое рулевое управление, или рулевой механизм.

Система рулевого управления служит для управления автомобилем и обеспечения его движения в заданном направлении по команде водителя. Система включает в себя рулевой механизм и ру­левой привод. Что бы представить себе работу рулевых механизмов разных поколений, я разделю объяснение на три части, именно столько их насчитывается в автомобилестроении.

Червячный рулевой механизм

Свое название получил из-за системы привода рулевой колонки, а именно червячной шестерни. В состав рулевой системы входят:

• Руль (думается объяснять не надо?)

• Рулевой вал с крестовиной, представляет собой металлический стержень, у которого с одной стороны расположены шлицы для фиксации руля, а с другой внутренние шлицы для крепления к рулевой колонке. Полная фиксация производится стяжной муфтой, которая обжимает место стыка вала и «червяка» привода колонки. В месте изгиба вала устанавливается кардан, при помощи которого передается боковое усилие вращения.

• Рулевая колонка, устройство, собранное в одном литом корпусе, в состав которой входят червячная ведущая шестерня и ведомая. Ведомая шестерня соединена жестко с рулевой сошкой.

• Рулевые тяги, наконечники и «маятник», совокупность этих деталей соединённых между собой при помощи шаровых и резьбовых соединений.

Работа рулевого механизма выглядит следующим образом: при вращении рулевого колеса, усилие вращения передается на червячный механизм колонки, «червяк» вращает ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие рулевую сошку. Сошка соединена со средней рулевой тягой, второй конец тяги крепится к маятниковому рычагу. Рычаг устанавливается на опоре и жестко крепится к кузову автомобиля. От сошки и «маятника» отходят боковые тяги, которые при помощи обжимных муфт соединены с рулевыми наконечниками. Наконечники соединяются со ступицей. Рулевая сошка, поворачиваясь, передает усилие одновременно на боковую тягу и на средний рычаг. Средний рычаг приводит в действие вторую боковую тягу и ступицы поворачиваются, соответственно колеса тоже.

Такая система была распространена на старых моделях «Жигулей» и «BMW».

Реечный рулевой механизм

Самая распространенная система в настоящее время.
Основные узлы это:

• Рулевое колесо (руль)

• Рулевой вал (то же что и в червячном механизме)

• Рулевая рейка – это узел, состоящий из зубчатой рейки, в движение которую приводит рулевая шестерня. Собранная в одном корпусе, чаще из легкого сплава, крепится непосредственно к кузову авто. На концах зубчатой рейки изготовлены резьбовые отверстия для крепления рулевых тяг.

• Рулевые тяги представляют собой металлический стержень, с одного конца у которого резьба, а со второй, шарнирное шаровое устройство с резьбой.

• Рулевой наконечник, это корпус с шаровым шарниром и внутренней резьбой, для вкручивания рулевой тяги.

При вращении рулевого колеса, усилие передается на шестерню, которая приводит в действие рулевую рейку. Рейка «выезжает» из корпуса влево или вправо. Усилие передается на рулевой рычаг с наконечником. Наконечник вставлен в ступицу, которую и поворачивает в дальнейшем.

Для уменьшения усилия водителя при вращении рулевого колеса, в реечное рулевое устройство были введены усилители руля, на них остановимся более подробно

Усилитель руля является вспомогательным устройством для вращения рулевого колеса. Различают несколько типов усилителей руля. Это гидроусилитель, гидроэлектроусилитель, электроусилитель и пневмоусилитель.

1. Гидроусилитель состоит из гидравлического насоса, в действие который приводит двигатель, системы шлангов высокого давления, и бачка для жидкости. Корпус рейки выполнен герметически, так как в нем находится жидкость гидроусилителя. Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается «баранка».

2. В гидроэлектроусилителе система точно такая же, только насос вращает электромотор.

3. В электроусилителе применяется так же электромотор, но соединяется он непосредственно с рейкой или с рулевым валом. Управляется электронным блоком управления. Электроусилитель еще называют адаптивным усилителем из-за возможности прикладывания разного усилия к вращению рулевого колеса, в зависимости от скорости движения. Известная система Servotronic.

4. Пневмоусилитель это близкая «родня» гидроусилителя, только жидкость заменена на сжатый воздух.

Активная рулевая система

Самая «продвинутая» система управления в настоящее время, в состав входит:

• Рулевая рейка с планетарным механизмом и электродвигателем
• Блок электронного управления
• Рулевые тяги, наконечники
• Рулевое колесо (ну а как же без него?)

Принцип работы рулевой системы чем-то напоминает работу АКПП. При вращении рулевого колеса, вращается планетарный механизм, который и приводит в действие рейку, но вот только передаточное число всегда разное, в зависимости от скорости движения автомобиля. Дело в том, что солнечную шестерню снаружи вращает электродвигатель, поэтому в зависимости от скорости вращения изменяется передаточное число. На небольшой скорости коэффициент передачи составляет единицу. Но при большем разгоне, когда малейшее движение руля может привести к негативным последствиям, включается электромотор, вращает солнечную шестерню, соответственно необходимо руль довернуть больше при повороте. На маленькой скорости автомобиля электродвигатель вращается в обратную сторону, создавая более комфортное управление.

Весь остальной процесс выглядит, как и у простой реечной системы.

Ничего не забыли? Забыли, конечно! Забыли еще одну систему – винтовую. Правда, эта система больше похожа на червячный механизм. Итак – на валу проточена винтовая резьба, по которой «ползает» своеобразная гайка, представляет собой зубчатую рейку с резьбой внутри. Зубья рейки приводят в действие рулевой сектор, в свою очередь он предает движение сошке, ну а дальше как в червячной системе. Для уменьшения трения, внутри «гайки» расположены шарики, которые «циркулируют» во время вращения.

Источник

История руля на автомобиле.

И так, начиная с самого первого автомобиля с мотором отто, моторизированные повозки оснащались румпелями (рычагом управления), как на этом Бенце 1885 года

В 1898 году Артур Кребс установил руль под наклоном, так что рулить стало удобнее и с того же года все Паннары стали выпускаться с круглыми рулями установленными на рулевую колонку с наклоном, но я уже писал об этом в статье про Панары. Кстати в Британии, первый автомобиль с круглым рулём был представлен всё в том же 1898м году, когда Чарльз Ройс продемонстрировал британской публике Панар 6ХП.

В США первым кто установил баранку была фирма Паккард.

В 1898 году Томас Джефри (основатель фирмы Рамблер), строит автомобиль с передним расположением двигателя и оснащает его рулём, причём руль расположен слева. В 1902м году Рамблер начинает массово выпускать автомобили, но он, как и многие автомобили того времени оснащен не рулём, а румпелем. Но уже в 1903м году Рамблер начинает продавать машины с рулевой баранкой.

Так что, первым кто установил руль слева был американец (иммигрант из Англии) — Джефри.

Про право и леворульное движение я потом напишу, так что не будем отвлекаться 🙂 Но где-то к 1910 году большинство американских автомобилей стало выпускать с левым расположением руля.

Руль как вы знаете одет на рулевую колонку, причём раньше одет был жёстко, так что водители при аварии получали серьёзные травмы, в 1934 году продемонстрировали первую энергопоглощаемую рулевую колонку. Но в серию изобретение не пошло, и только в 1959м году первым автомобилем с такой
колонкой стал Мерседес W111

А в 1968м американские законы потребовали внести поправки в законы о безопасности ТП, о приемлемом смещении рулевой колонки назад.

Первые рули имели как правило четыре спицы

но так как вибрация передаваемая через руль была очень ощутимой, то вскоре появились рули, которые называли Банджо, из-за сходства с этим инструментом. В каждой спице было по 4 — 5 тонких спиц, которые были призваны гасить вибрации от дороги.

Эдвард Лодбелл изобрёл первый регулируемый руль, но тогда он остался ну удел. В интернете написано везде и во всех источниках, что он изобрёл его в начале 1900х годов, в интернете ничего точного про это нету, но я нашёл один сайтик, где кто-то (какая-то женщина) распрашивает про историю своего родственника, который носит тоже имя и фамилию, что и Эдвард Лодбелл, и который запатентовал в 1927м году какой-то руль. Так что я склонен считать, что в карпедии, википедии и т.д. неточные данные, и что на самом деле регулируемый руль изобрели именно в 1927м году. Так вот, в 1963м Кадиллаки стали оснащаться такой опцией, фишка заключалась в том, что рулевая колонка была зафиксирована не подвижно, но сам руль можно было с помощью храповика менять в 7 позициях. На многих американских машинах до сих пор существует такая регулировка.

В 1955м году на Форд Тандебёд появился телескопическая регулировка руля, в диапазоне 8см можно было регулировать глубину руля, это было сделано, для удобства посадки.
С 1965 года по заказу Кадиллаки стали оснащаться телескопической регулировкой руля и регулировкой по наклону.

В 1961м на Тандебёде появляется опция — откидной руль, руль при положении коробки передач в положении Паркинг, можно было отодвинуть вправо рулевую колонку, для облегчения посадки-высадки водителя. Опция стала настолько популярной, что с 1962 года Тандебёды стали оснащаться её базово.

C 1968 года, когда законодательство США пересмотрело законы об безопасности, запретили использование откидных рулевых колонок, так что Форд использовал свою фишку всего 6 лет.

Что бы соответствовать стандартам безопасности на Форде изобрели механизм который, откидывал вверх и вправо сам руль, но не всю рулевую колонку, так что в 1968 году Тандебёды, потом и остальные Форды и Меркьюри получили такую опцию. Но к 1970му году, после очередного ужесточения, отказались и от неё. Система работала автоматически, если коробка передач была в положении Паркинг, и зажигание было выключено, при открывании дверей.

В 1970х появились противоугонные системы, руль блокировался при вытаскивании ключа.

В те же 50-60е годы появляется и регулируемая рулевая колонка, которую можно было регулировать по наклону и глубине, в основном такой опцией сейчас оснащаются европейские автомобили.

В 1910м году первой кнопкой на руле появилась — бибикалка, её изобрёл Оливер Лукас, и она была электрической, к сожалению я не смог найти, что за машина это была. Позже кнопка клаксона перенесли на отдельное кольцо (что бы не отрывать руки от руля), а в 1970х появилась так называемая система Rim Blow, фишка была в том, что можно было нажать на любую часть спицы колеса, и сигнал работал.

В 1972м году появляются первые подушки безопасности в руле, на Олдсмобиль Торонадо.

В 1960х на рулях появляются кнопки автопилота. В 1990х появились кнопки отвечающие за регулировки аудио системы, телефона, борт-компа и т.д. Сегодня мы уже ездя на современных машинах, не можем представить себе руль без этих опций, а всё начиналось с палки 🙂

Источник

ЛИКБЕЗ \\ Руль

Держать руль нужно надежно – если его не дай бог выбьет из рук при ударе, например, о камень, «поймать» машину, потерявшую управление, будет чрезвычайно сложно. И вместе с тем, судорожно сжимать «баранку» тоже нельзя ни в коем случае – это сковывает движения и мешает точности руления. Отчасти решить эту проблему позволяют замшевые рули, столь любимые раллистами. Как правило, на раллийных перчатках также нашиты полоски замши. При соприкосновении замши с замшей возникает надежное «сцепление» руки с рулевым колесом за счет повышенной силы трения – по пластику или коже перчатка скользит, а к замше – «прилипает». Для этого же, кстати, полоска нашивается и на тыльную сторону перчатки – когда руль приходится вращать одной рукой на большой угол (например, при «ловле» ритмического заноса с одновременным переключением передач, или когда передачи выбивает и рычаг приходится держать рукой), раллисты используют прием «перекат через тыльную сторону ладони», чтобы ни на секунду не терять контакт с рулевым колесом – и вот тут руль фактически держится только на этой «замшевой липучке».

Раллийным рулям далеко до их высокотехнологичных формульных собратьев, больше похожих на пульт управления ядерной подводной лодкой и стоящих десятки тысяч евро. В раллийной машине очень сильно трясет и если на руле будет множество мелких кнопок, есть большой риск не вовремя включить или выключить совсем не то, что нужно. Поэтому управление электронными настройками, например, дифференциала или «мозгов» (на тех машинах, где эти функции вообще есть – например, на автомобилях WRC), вынесены на отдельную панель, как правило на туннель между сиденьями или на центральную консоль. Причем располагают «пульт управления» так, чтобы дотянуться мог и пилот, и штурман – это позволяет «рулевому» меньше отвлекаться от дороги, если в процессе езды надо что-то подправить в электронике. Максимум «излишеств», присутствующих на раллийном руле – это кнопки обычного гудка, антилага, иногда – омывателя стекла и «дворников», ну и на WRC еще рядом расположены подрулевые лепестки «секвенталки».

Быстросъемные рулевые ступицы, обязательные в тесных Формулах, в ралли тоже не в почете – излишне сложная конструкция в условиях жестокой тряски может проявить себя ненадежной, и тогда – «прощай, молодость». То есть фактически вы можете прийти в любой магазин автоспортивных товаров и за 6-10 тысяч рублей купить себе точно такой же руль, как у Себастьяна Леба или Дмитрия Соколова. Кстати, для повседневного использования замшевый брать не рекомендуем – это очень нежный материал, и если хвататься за такой руль голыми руками, а не в чистых перчатках, он очень быстро пропитается потом и жирами, потеряет товарный вид, а в конце концов – «облысеет» и перестанет выполнять возложенные на него функции по сцеплению с перчатками. Если машина используется и как повседневная, и для «покатушек», лучшим вариантом будет кожаный компромисс – он более скользкий, зато и более износостойкий.

Еще важный нюанс. Раллийные рули различаются по диаметру обода и «вылету» «баранки» — расстоянию собственно рулевого колеса от ступицы, оно задается углом спиц (кстати, их количество тоже может быть разным – как правило, 2 или 3). И тут все устроено очень рационально, подобрать необходимые параметры можно исходя из технических характеристик автомобиля и собственных «габаритов». Никаких «понтово-беспонтово» и «круто-некруто» — только голая физика! Вылет должен обеспечивать правильное положение рук на руле. Если руки у вас короткие, то вылет нужен больше (до 120 мм), если длинные – меньше (вполть до нулевого). В известных пределах «отрегулировать» это расстояние можно переходником между рулем и рулевым валом и всевозможными проставками, но они не должны быть слишком длинными, иначе теряется надежность и повышается травмоопасность при ДТП. С диаметром – та же история. Если у вас автомобиль с хорошим гидро- или электроусилителем, не очень широкими и большими в диаметре колесами и достаточно длинной рулевой рейкой – смело ставьте маленький «бублик» (300-330 мм), это сократит количество движений руками и повысит чувствительность рулевого управления, хотя и потребует от вас более точных движений руками. На ралли используются как правило средние рули диаметром 330-350 мм – шины здесь довольно большие и тяжелые, за дорогу цепляются хорошо, и нельзя перенапрягать ни руки пилота, ни гидроусилитель. Наконец, самые большие рули (380 мм и более) предназначены для ралли-рейдовых машин и грузовиков с их огромными колесами, микроскопической «баранкой» такую махину на дороге попросту не удержишь…

Источник

Автомобильный руль: удивительные факты, которые вы не знали

Рулевое колесо, в отличие от прочих элементов рулевого управления, находится в непосредственном контакте с водителем. Требования, предъявляемые к нему, затрагивают как функциональную сторону, так и эстетическую. Так какой же руль лучше?

Привычный, круглый руль, пришедший на смену рычагам управления, появился в конце девятнадцатого века. Он, как показала практика, оказался наиболее эффективным средством для передачи мускульной силы человека к колесам автомобиля с целью изменения направления движения. Неудивительно поэтому, что через каких-то десять лет сомнений по этому вопросу ни у кого из автопроизводителей не осталось. Примитивная поначалу металлическая или деревянная «баранка» постепенно совершенствовалась и к сегодняшнему дню достигла статуса сложного многофункционального устройства.

Bugatti 57SC Atlantic

Прежде всего, руль призван обеспечить простоту и удобство управления. И как следствие — безопасность пассажиров. Вот почему стоит обращать внимание на диаметр рулевого колеса и на сечение его обода. Правда, сейчас размер «штурвала» не столь важен. С тех пор, как в 30‑е годы прошлого столетия появился усилитель рулевого управления, диаметр руля стал постепенно уменьшаться, вплотную приблизившись к «игрушечным» показателям.

Edsel, 1950 г.

С миниатюрным рулем машина становится «острее» при скоростных маневрах, требуя меньше вращательных движений. Однако, слишком маленькое рулевое колесо неудобно в пользовании, особенно на парковке. И усилие на нем, несмотря на помощь усилителя, довольно высоко. Плюс к тому в маленьком руле трудно размещать подушку безопасности, которая появилась в 1972 году и стала атрибутом почти всех (даже бюджетных) автомобилей. Вот поэтому у современных машин используются рули примерно одного («плюс-минус») компромиссно-оптимального диаметра.

Chevrolet Project X

Что касается сечения обода рулевого колеса, то в процессе эволюции данный показатель у большинства тоже приблизился к «золотой середине» в 30‑40 мм. Такой руль действительно гораздо лучше лежит в руках, чем, например, тонкий скользкий кругляк вазовской «копейки». Не говоря о штурвалах еще более пожилых автомобилей. Кстати, материал, из которого выполнен обод, тоже имеет существенное значение. Слов нет, рули из полированных дерева или кости смотрелись изыскано и богато, но удержать их в объятиях было сложно. Скользкие обода канули в лету, уступив место гораздо более практичным и удобным полиуретановым и кожаным рулям. Однако в качестве компромисса и с целью подчеркнуть благородство автомобиля, порой используются комбинированные рули, скажем, кожаные с деревянными вставками. Или замшевые. Если кожаный руль выполнен с перфорацией, руки потеют значительно меньше. А вот замша хороша во всем, кроме практичности: уж очень быстро пачкается.

Maserati Boomerang

Некоторые из «баранок» в верхней части, на 10 часов и на 2 часа, снабжены специальными приливами, которые оптимизируют хват и косвенно определяют правильное положение рук на руле. Правда, когда инженерам изменяет чувство меры, приливы на руле получаются чересчур большими и, соответственно, неудобными.

Nissan Cima

Отдельная тема — рулевые спицы. В экспериментах с их количеством автопроизводители доходили до крайностей. Примерами тому могут служить рули французкой фирмы Ситроен — односпицевый руль фантомасовского ДС или бесспицевый концепта Осмос. А японцы, со своим «Субару» ХТ, удивили асимметричным двухспицевым рулем-пистолетом. Оригинальность оригинальностью, но практичность берет свое. Сейчас подавляющее большинство машин оснащены трех- или четырехспицевыми рулями. Два этих «типоразмера» наилучшим образом подходят под нужды водителя. А что до формы и расположения спиц, это дело индивидуальное. Скажем, некоторые любят расслабиться на трассе, держась одной рукой за нижнюю часть «бублика», что возможно при четырехспицевом варианте и невозможно при трехспицевом. Кстати, в 20‑30 годах прошлого века в фаворе у водителей тоже было три или четыре спицы, что определялось технологией. Причем, у штурвалов дорогих автомобилей, для гашения вибраций, они делались составными из 4‑5 раздельных металлических «нитей».

Subaru XT ВАЗ-2101

С развитием автомобилизации руль стал превращаться в многофункциональное устройство. И если прежде на ступице руля можно было встретить лишь несколько кнопок управления автоматической коробкой передач, как например у Эдсел 50‑го года, то впоследствии началась кнопочная «вакханалия», как у Лянча Медуза. Более того, предлагался вариант, при котором центр рулевого колеса был вообще превращен в щиток приборов (концепт Мазератти Бумеранг). В конце концов, разум взял верх. Сверхсложные рули, представляющие собой мощный информационно — вычислительный комплекс, стали уделом болидов гоночных серий, типа Формулы 1. А в быту снова нашелся компромисс. Кнопки на руле современных автомобилей, отвечающие за музыку, климат, телефон, борткомпьютер, дорожные «асситенты» и пр., обосновались на верхних спицах и (или) на дополнительных секциях чуть ниже.

Lancia Medusa Bentley Arnage

С месторасположением каждой конкретной кнопки со временем можно сжиться, а вот к их форме приноровиться сложнее. Очень удобно, когда кнопки имеют индивидуальные отличия друг от друга — по размеру, стилистике, принципу качания-нажимания… Тогда их легко распознать на ощупь, не отвлекаясь от управления. Зачастую, на обратной стороне спиц у машин с автоматической трансмиссией находятся клавиши или «лепестки» переключения передач в ручном режиме. Насколько вообще востребован данный режим это вопрос, но в принципе данный вид «переключалок» довольно удобен. Особенно «лепестковый».

Ford Interceptor Cadillac Escalade

Еще удобство манипуляций с рулевым колесом обусловлено углом его наклона. «Игра» этим параметром доступна в большинстве современных автомобилей. А вот такая «вкусность» как подогрев руля пока еще не стала повседневной нормой. Хотя пользу от этой опции в зимнюю стужу трудно переоценить.

Mitsubishi Pajero Sport Citroen C4 Picasso Kia Optima

Было бы странно, если бы руль развивался только технически и не удостоился внимания со стороны дизайнеров. Тон в этом вопросе задает форма. Как ни крути, она остается круглой. Было немало попыток внедрить в жизнь овальные или оквадраченные модели, а так же самолетные штурвалы и джойстики. Но дерзкие решения не прижились. Зато вошло в моду рулевое колесо с усеченной нижней частью. И это оправдано не столько с эстетической точки зрения, сколько с практической. Особенно для тесных автомобилей, где подобная конфигурация помогает разжиться дополнительными сантиметрами пространства. Но поскольку тесно преимущественно в спортивных автомобилях, усеченный руль стал модным ориентиром для остальных.

Citroen Osmose Audi R8

А вообще, вариантов оформления, разумеется, множество. В основном культивируются два направления: эксклюзивность и спортивность. Для первого свойственны четырехспицевость, обилие кнопок, отделка благородными материалами. Для второго — трехспицевость, кнопочный минимализм, карбоновые вставки, контрастные прострочки. «Баранки» большинства бюджетных моделей в той или иной степени тяготеют к обозначенным тенденциям. Хотя, конечно, среднестатистический водитель больше предпочитает комфорт.

Mercedes AMG GT

В любом случае, руль очень значимое устройство, которое всегда перед глазами и все время в руках, поэтому очень важно найти именно свой персональный вариант.

Источник