Рулевое управление автомобиля: устройство, принцип работы и виды

Конструкция и виды рулевого привода

Устройство привода рулевой рейки К приводу относятся все элементы, находящиеся между рулевым механизмом и управляемыми колесами. Структура узла зависит от типа используемой подвески и рулевого механизма.

Рулевой привод механизма “шестерня-рейка”

Данный вид привода, входящий в состав рулевой рейки, получил наибольшее распространение. Он состоит из двух горизонтальных тяг, рулевых наконечников и поворотных рычагов стоек передней подвески. Рейка с тягами соединяется при помощи шаровых шарниров, а наконечники фиксируются стяжными болтами либо при помощи резьбового соединения.

Также следует заметить, что с помощью рулевых наконечников регулируется схождение колес передней оси.

Привод с механизмом типа «шестерня – рейка» обеспечивает поворот передних колес автомобиля на разные по величине углы.

Рулевая трапеция

Рулевая трапеция с разрезной тягой Рулевая трапеция обычно применяется в рулевом управлении с червячным или винтовым механизмом. Она состоит из:

• боковых и средней тяг;
• маятникового рычага;
• правого и левого поворотного рычага колес;
• рулевой сошки;
• шаровых шарниров.

Каждая тяга имеет на своих концах шарниры (опоры), которые обеспечивают свободное вращение подвижных деталей рулевого привода относительно друг друга и кузова автомобиля.

Рулевая трапеция обеспечивает поворот управляемых колес на разные углы. Нужное соотношение углов поворота осуществляется путем подбора угла наклона рычагов относительно продольной оси автомобиля и длины рычагов.

Исходя из конструкции средней тяги трапеция бывает:

• с цельной тягой, которая применяется в зависимой подвеске;
• с разрезной тягой, используемой в независимой подвеске.

Также она может отличаться по типу расположения средней тяги: перед передней осью либо после нее. В большинстве случаев рулевая трапеция применяется на грузовых автомобилях.

Рулевой наконечник с шаровым шарниром

Шаровый шарнир Шаровой шарнир сделан в виде съемного наконечника рулевой тяги, в его состав входят:

• корпус шарнира с заглушкой;
• шаровой палец с резьбой;
• вкладыши, которые обеспечивают вращение шарового пальца и ограничивают его перемещение;
• защитный кожух (“пыльник”) с кольцом для фиксации на пальце;
• пружина.

Шарнир выполняет передачу усилия от рулевого механизма к управляемым колесам и обеспечивает подвижность соединения элементов рулевого привода.

Шаровые опоры воспринимают все удары от неровностей дорожной поверхности и потому подвержены быстрому износу. Признаками износа шаровых опор являются люфт и стук в подвеске при проезде неровностей. В этом случае неисправную деталь рекомендуется заменить на новую.

По способу устранения зазоров шаровые шарниры подразделяются на:

• саморегулируемые – они не требуют регулировок в процессе эксплуатации, а появившийся в результате износа деталей зазор выбирается благодаря поджиманию головки пальца с помощью пружины;
• регулируемые – в них зазоры между деталями устраняет затяжка резьбовой крышки;
• нерегулируемые.

Требования к системе рулевого управления

Система рулевого управления преобразует соз­даваемые водителем вращательные движения рулевого колеса в изменение угла поворота управляемых колес автомобиля. Конструкция и схема системы призваны обеспечить удобное и безопасное рулевое управление автомобиля во всех ситуациях и на всех скоростях. Вся си­стема рулевого управления, от рулевого колеса и до управляемых колес, должна в этих целях обладать следующими свойствами.

Передача инициируемых водителем руля­щих движений на рулевом колесе без люфта особенно важна при движении по прямой. Это гарантирует безопасное, неутомительное для водителя управление автомобилем, пре­жде всего на средних и высоких скоростях.

Поэтому рулевой механизм должен быть очень жестким. Это необходимо для обеспе­чения точной управляемости и преодоления отклонения от заданного угла поворота ру­левого колеса под действием изменяющихся возвратных сил, возникающих, например, при изменении бокового ускорения.

Слабое трение в рулевом механизме по­зволяет водителю получать через реактивные силы тактильную обратную связь, дающую информацию о коэффициенте сцепления между дорогой и шинами. Слабое трение также помогает колесам выровняться для движения по прямой. В системах рулевого управления с мускульной энергией слабое трение обеспечивает небольшие движущие силы. В системах рулевого управления с усилителем оно повышает эффективность управления.

Кинематические параметры рулевого управления и конструкция управляемой оси автомобиля должны быть такими, чтобы во­дитель мог чувствовать величину сцепления между шинами и дорогой.

Требования к рулевому управлению

Требованиями к функционированию системы рулевого управления являются:

Легкое, безопасное рулевое управление автомобилем. Сюда, к примеру, относится тенденция рулевого управления автоматиче­ски возвращаться в положение прямолиней­ного движения при отпускании руля.

Максимально возможное демпфирование колебаний, передаваемых от колес автомо­биля на рулевое колесо при движении по не­ровным дорогам. Но этот процесс не должен приводить к потере обратной связи в рулевом управлении.

Для обеспечения чистого качения колес и, соответственно, предотвращения их из­быточного износа вся рулевая кинематика должна удовлетворять условию Аккермана. Это означает, что оси управляемых колес должны пересекаться в одной точке с осью задних колес (рис. «Условие Аккермана» ).

Достаточно жесткая схема всех компонен­тов рулевого механизма означает, что даже малые инициируемые водителем рулевые движения преобразуются в изменение на­правления управляемых колес, обеспечивая безопасную и точную управляемость авто­мобиля.

Угол поворота рулевого колеса от упора до упора по соображениям комфорта дол­жен быть как можно меньше при парковке и движении с небольшой скоростью. Однако на средних и высоких скоростях рулевое управ­ление не должно быть столь чувствительным.

Требования законодательства, предъявляемые к системам рулевого управления автомобилей

Требования законодательства, предъявляе­мые к системам рулевого управления автомо­билей, описаны в международных правилах ECE-R79. К этим требованиям, наряду с базовыми функциональными требованиями, относятся максимально допустимые управ­ляющие силы для исправной и неисправной систем рулевого управления. Эти требования регламентируют прежде всего поведение ав­томобиля и рулевого управления при въезде на круг и выезде с круга. Для автомобилей всех категорий: после отпускания рулевого колеса при движении автомобиля по окруж­ности на скорости 10 км/ч, радиус поворота автомобиля должен увеличиться или как ми­нимум остаться тем же.

Для автомобилей категории М1 (легко­вые автомобили с числом посадочных мест до 8): когда автомобиль в тангенциальном направлении выезжает из круга с радиусом 50 м на скорости 50 км/ч, в системе рулевого управления не должно возникать никаких не­обычных вибраций. В автомобилях категорий М2, М3, N1, N2 и N3 это поведение должно демонстрироваться на скорости 40 км/ч или, если это значение не достигается, то на мак­симальной скорости.

Это поведение также предписывается в случае неисправности у автомобилей с гидро- или электроусилителем рулевого управления. У автомобилей категории М1 это должно быть возможно в случае отказа сер­вопривода рулевого управления для въезда со скоростью 10 км/ч в течение 4 секунд в круг радиусом 20 м. Управляющее усилие на рулевом колесе не должно превышать 30 даН (табл. «Нормы рабочих усилий в системе рулевого управления» ).

Особенности правостороннего и левостороннего руля

В большинстве стран левостороннее рулевое управление (или правостороннее движение). Основное отличие механизмов не только в позиции руля, но и в рулевом редукторе, который адаптирован под различные стороны подключения. С другой стороны, переоборудование правостороннего руля на левостороннее рулевое управление все же возможно.В современных автомобилях может быть предусмотрено правостороннее или левостороннее рулевое управление, что зависит от вида транспортного средства и законодательства отдельных стран. В зависимости от этого руль может располагаться справа (при левостороннем движении) или слева (при правостороннем).

В некоторых видах спецтехники, например, в тракторах, предусматривается гидрообъемное рулевое управление, которое обеспечивает независимость положения руля от компоновки других элементов. В этой системе отсутствует механическая связь привода и рулевого колеса. Для выполнения поворота колес гидрообъемное рулевое управление предусматривает силовой цилиндр, которым управляет насос-дозатор.

Основные достоинства, которые имеет гидрообъемное рулевое управление для транспортных средств в сравнении с классическим рулевым механизмом с гидравлическим усилителем: необходимость приложения меньших усилий для выполнения поворота, отсутствие люфта, а также возможность произвольного расположения узлов системы.

Таким образом, ГОРУ может обеспечивать и правостороннее, и левостороннее рулевое управление. Это позволяет его устанавливать в транспортных средствах с особыми режимами эксплуатации (дорожно-строительные машины, уборщики).

Передовые разработки

• Активного (динамического) рулевого управления. Она позволяет изменять передаточное число механизма в зависимости от скорости автомобиля. Также выполняет и дополнительную функцию – корректировка угла передних колес в поворотах и при торможении на скользкой дороге.
• Адаптивного рулевого управления (управление по проводам). Это самая новая и перспективная система. В ней отсутствует прямая связь между рулем и колесами, всё работает за счёт датчиков и исполнительных устройств (сервоприводов). Большое распространение система ещё не получила по причине психологического и экономического факторов.

Система «рули по проводам»

Общее устройство и принцип работы рулевых трапеций

Типичная рулевая трапеция содержит четыре основных компонента:

• Поперечная рулевая тяга;
• Два маятниковых рычага (роль одного из них обычно играет рулевая сошка);
• Две боковых рулевых тяги;
• Два поворотных рычага, жестко соединенных с поворотными кулаками колес.

Все свои свойства рулевая трапеция получает благодаря особенностям ее установки на автомобиль. Поперечная рулевая тяга (ее часто называют средней или центральной) с помощью шаровых шарниров крепится к двум маятниковым рычагам, которые жестко монтируются на лонжероны кузова.

Поперечная рулевая тяга может качаться на маятниковых рычагах (за что они и получили свое название), причем при отклонении тяги в одну или другую сторону она одновременно теряет параллельность с балкой моста (попросту перекашивается). Отклоняясь, поперечная рулевая тяга тянет и толкает боковые рулевые тяги и соединенные с ними поворотные рычаги колес.

Но вследствие перекоса поперечной тяги колеса отклоняются на разные углы: внешнее — на меньший, внутреннее — на больший.

Устройство рулевых трапеций реальных автомобилей несколько более сложное. В частности, боковые тяги всегда имеют составную конструкцию, они включают в себя два рулевых наконечника (один из них длинный — это собственно тяга, и один короткий — рулевой наконечник), соединенных регулировочной муфтой.

Такая конструкция дает возможность изменять длину боковой рулевой тяги, регулируя схождение колес. Обычно муфта разрезная, фиксируется на наконечниках с помощью хомутов. На хвостовиках наконечников, вставляемых в муфту, нарезается правая и левая резьба — такое решение позволяет изменять длину тяги без разборки трапеции, простым вращением муфты.

Все соединения тяг и рычагов рулевой трапеции выполняются шарнирными, причем здесь используются однотипные шаровые шарниры, которые обеспечивают нормальную работу рулевого управления при движении по неровностям дороги.

В типичной рулевой трапеции таких шарниров шесть: по одному для соединения двух боковых тяг с поворотными рычагами колес, по одному для соединения боковых рулевых тяг со своими маятниковыми рычагами, и два для соединения центральной поперечной тяги с обоими маятниковыми рычагами. Таким образом, на каждом маятниковом рычаге установлено сразу по два шарнира.

Важно отметить, что существует несколько типов рулевых трапеций, отличающихся по конструкции. Выше было описано рулевое управление на основе разрезной трапеции с маятниковыми рычагами — именно она получила наибольшее распространение на заднеприводных легковых автомобилях с независимой передней подвеской

На авто с зависимой подвеской передних колес чаще используются неразрезные трапеции, в которых поперечная рулевая тяга расположена перед или за балкой моста (соответственна, в этих случаях трапеция называется передней или задней). В отдельные группы выделяются рулевые трапеции с ГУР.

Интересно, что описанная выше рулевая трапеция стала использоваться достаточно давно — ее можно найти еще на довоенных автомобилях, и к сегодняшнему дню она претерпела минимум изменений. Однако в настоящее время основная масса легковых автомобилей имеет привод на передние колеса, и в них используются иные конструкции рулевого привода (чаще всего с ГУР в виде рулевой рейки).

Можно ли регулировать и как правильно это делать

Дефекты рулевого управления возникают довольно часто из-за высоких нагрузок и постоянной работы деталей.Незначительные дефекты несложно устранить самостоятельно, так провисание или блокировка руля исправляется подтяжкой регулировочного винта.Регулярные осмотры и техническое обслуживание — залог долговечности системы и отдельных компонентов управления.

Необходим ремонт или регулировка системы, если в управлении автомобилем начинают проявляться некоторые из следующих симптомов:

• люфт руля, при котором система неадекватно реагирует на круговое вращение и поворот автомобильных колёс запаздывает;
• жёсткое и неустойчивое вождение;
• тяжёлый или не отвечающий усилиям поворот руля на низких скоростях или во время манёвров на стоянке;
• необычные шумы при вращении руля;
• вибрация и дрожь в рулевом колесе;
• руль не возвращается в исходное положение должным образом;
• жидкость вытекает из-под автомобиля.

Важно! Из-за множества компонентов системы рулевого управления и деталей её механизма, а также из-за их тесной взаимосвязи, проверка этих систем должна быть тщательной и выполняться опытными специалистами. Вот несколько рекомендаций по регулировке системы и проверке параметров:

Вот несколько рекомендаций по регулировке системы и проверке параметров:

• рулевое колесо и колонка должны быть надёжны, а соединительная муфта затянута, но двигаться свободно без помех;
• компоненты электронного усилителя нужно визуально проверить на наличие повреждений;
• количество, качество и цвет масла в гидросистеме должны соответствовать необходимым характеристикам (уровень находиться в указанных значениях, а сама жидкость по цвету соответствовать марке, не быть вязкой и густой);
• приводные ремни без следов поломки и стёртости;
• отсутствие утечки из соединительных шлангов и элементов:
• наличие смазки в механических деталях (тяги, шаровые опоры, рычаги, шестерни).

Принцип работы системы рулевого управления

https://youtube.com/watch?v=PiDzFkz1Ks4

Принцип работы системы выглядит следующим образом.

• Водитель, желая выполнить поворот, вращает рулевое колесо в салоне машины.
• В результате этого действия начинает вращаться колонка, а вместе с ней и кардан.
• Энергия с кардана поступает на усилитель. Здесь она усиливается с помощью гидравлики или электричества.
• Уже усиленное поворотное усилие поступает на рулевой механизм. Здесь оно преобразуется. Изначально вращение колонки и кардана происходит под углом (практически вертикально). Механизм переводит его в горизонтальную плоскость, чтобы оно могло быть передано на колеса.
• С механизма энергия поступает на привод. Это устройство преобразует ее с помощью системы тяг и направляющих таким образом, чтобы колеса изменили свое положение.
• Под действием привода колеса изменяют свое положение и транспортное средство осуществляет поворот.

В автомобилях, где отсутствует усилитель руля, схема работы системы выглядит точно так же, однако упомянутое устройство в ней участия не принимает. На этом отличия заканчиваются.

Как проверить ГУР на неисправность

Для тех, кто задался вопросом, как определить неисправность ГУР, есть ряд проверочных действий, с которыми вполне может справиться даже новичок. Перечислим по порядку как определить неисправность ГУРа самостоятельно.

Уровень жидкости в бачке

Первое, на что нужно обратить внимание при проблемах с гидроусилителем — проверить в бачке уровень его рабочей жидкости. У каждой машины, оборудованной ГУР, в подкапотном пространстве в общей доступности находится специальный небольшой расширительный бачок с рабочей жидкостью, что используется для смазки и охлаждения

На стенках бачка имеются отметки MIN и MAX (могут быть другие аналогичные пометки, в том числе рисунки), которые указывают, соответственно на минимальный и максимальный уровень жидкости в системе. Необходимо постоянно следить за тем, чтобы жидкости было достаточно. Заметное снижение её объема это повод искать причину утечки в системе, то есть, ее разгерметизации.

Натяжение ремня

Следующая обязательная проверка — усилие натяжения приводного ремня. У каждого автомобиля соответствующее значение указывается в мануале. Информацию о том, что он ослаб можно получить, лишь проверив рукой его натяжение, или по главному симптому, который заключается в писке ремня при холодном пуске двигателя, особенно в холодное время года. Натяжку выполняют с помощью специальных инструментов и приводных роликов. В качестве временной меры можно использовать кондиционер для приводных ремней. Но потом все равно нужно делать соответствующую натяжку.

Подтекание жидкости

Диагностика неисправностей ГУР обязательно подразумевает осмотр всех его магистралей на предмет утечки гидравлической жидкости. Места течи могут быть самыми разными, обычно это валы, подшипники, штуцеры, трубопроводы. Обязательно нужно проверить непосредственно насос ГУР на предмет подтекания.

Состояние жидкости и фильтра

При проверке обязательно обращать внимание на состояние фильтрующего элемента, а также гидравлической жидкости. Особенно это актуально при длительной их эксплуатации после замены

Изменения цвета на очень темный или появление запаха гари — повод немедленно ее поменять!

Завоздушивание системы

О попадании воздуха в жидкость гидроусилителя руля водителю могут «сообщить» два признака. Первый — наличие пены на поверхности жидкости в расширительном бачке. Причем она может даже бурлить, если покрутить рулем из стороны в сторону. Второй признак состоит в том, что рулевое колесо может самопроизвольно немного поворачиваться в одну или другую сторону

Обратите внимание, что это очень опасный сигнал, и прокачку системы нужно сделать как можно быстрее!

Статор и ротор насоса

При демонтаже насоса обязательно проводят осмотр состояния его ротора и статора. Если насос долго работал на грязной рабочей жидкости, сильно перегревался, то велика вероятность, что на рабочих поверхностях появятся задиры и царапины. Зачастую при этом повреждается еще и вал. В этом случае меняется либо рабочая пара, либо насос целиком. Разве что в качестве временного решения можно вынуть пластинки и перевернуть их. Так насос сможет еще походить некоторое время, но потом его однозначно нужно заменить на новый аналогичный.

Проверка подшипника

При значительном гуле насоса, износе его лопастей и/или повреждении внутренностей корпуса имеет смысл проверить подшипник насоса на предмет износа. Для этого необходимо демонтировать насос из своего посадочного места. После этого просто пальцами подергать подшипник в разных плоскостях. И если вдоль оси допускается минимальный люфт, то в перпендикулярной к оси плоскости люфт недопустим, поскольку в этом случае лопасти будут касаться в процессе движения внутренних поверхностей насоса.

Аналогичные рассуждения справедливы и для втулки. Однако в этом случае замене подлежит не втулка, а корпус, поскольку, во-первых, зачастую втулка попросту впаяна в корпус, а во-вторых, велика вероятность того, что втулка уже разбила корпус, и он будет заведомо поврежден.

Перепускной клапан

Когда существует неисправность перепускного клапана ГУР, то на горячем двигателе и высокой температуре окружающей среды к рулевому колесу при повороте придется прикладывать большие усилия. Во время демонтажа клапана необходимо проверить наличие задиров внутри посадочного места клапана. Если эти два фактора имеют место, то клапан подлежит замене.

Виды и принцип работы

Выделяют три основных вида РУ: реечный, червячный и винтовой. Самым распространенным является первый. У него достаточно простая конструкция и высокий КПД. Реечный механизм базируется на рулевой рейке с шестерней. Последняя размещается на валу и постоянно находится в связке с рейкой. При вращении рулевого колеса рейка с помощью шестеренки перемещается в горизонтальном положении влево или вправо. Одновременно с этим двигаются и тяги, которые передают усилия на колеса авто. Плюсами данного механизма являются простая конструкция, надежность и низкая стоимость. В качестве недостатков устройства называют чувствительность к любым неровностям на дороге.

Червячный механизм самый старый среди всех. Его можно встретить на классических представителях АвтоВАЗа, а также на некоторых внедорожниках. В паре с данным механизмом, как правило, устанавливается зависимая подвеска. Конструктивная особенность этого устройства – наличие червячного ролика, который заменил собой шестерню, а также картера и рулевой сошки. Сам «червяк» расположен в нижней части рулевого вала и находится с постоянном сцеплении роликом. Благодаря подобной конструкции вал поворачивается, передавая усилия на колеса машины. С таким механизмом транспортное средство становится более маневренным, оно может повернуть колеса на больший угол, а также на руль не передаются дорожные неровности. Однако данную конструкцию очень дорого обслуживать ввиду ее сложности.

Винтовое рулевое управление соединяется с помощью гайки и шариков специального винта. Как правило, таким механизмом комплектуются грузовые машины, автобусы и легковушки повышенного класса. Принцип работы «винта» практически такой же, что и у «червяка». Износ такого устройства минимальный, а детали ломаются крайне редко.

Какое оно бывает

Вы уже, наверное, заметили, что в современном рулевом управлении в комплекте идет электро усилитель руля.

В других комплектациях может идти гидроусилитель руля, а может и вообще, никакого усилителя нет, что характерно для бюджетных автомобилей.

Так же стоит заметить, что диаметр рулевого колеса может быть разным. Для легковых автомобилей такие показатели рулевого колеса могут быть в пределах от 380 мм до 425 мм. Для грузовых автомобилей в пределах от 440 мм до 550 мм.

В некоторых автомобилей вообще предусмотрена замена рулевого колеса на «вкус» водителя.

Такая замена происходит за доли секунды и обычно это характерно для спортивных автомобилей, где руль стандартного диаметра необходимо заменить на руль меньшего диаметра.

Важность исправного рулевого управления

Любое транспортное средство относится к категории источника повышенной опасности, поэтому, чтобы предотвратить неприятности, связанные с авариями и их последствиями, рекомендуется его содержать в исправности и постоянно контролировать техническое состояние.

Поскольку, основное назначение рулевого управления заключается в предоставлении водителю возможности маневрированного управления машиной, то исправное состояние системы обеспечит водителю уверенность и безопасность, которая, кстати, важна не только для него, но и для пассажиров.

Безопасное рулевое управление упомянуто и в правилах дорожного движения, которые запрещают эксплуатировать авто при выявлении неисправности системы управления, люфтов, при подтекании масла в рейке из-под пересохших сальников, а также наличия постоянных шумов.

Стоит отметить, что исправность системы управления авто оказывает немаловажное влияние на состояние шин, которые в идеальном случае должны изнашиваться равномерно, чтобы избежать впоследствии кидания транспортного средства по дороге и возникших сложностей в управлении даже после устранения проблем в системе управления

Реечный рулевой механизм

Механизм реейчного типа (шестерня-рейка) В рулевом механизме «шестерня – рейка» усилие к колесам передается с помощью прямозубой или косозубой шестерни, установленной в подшипниках, и зубчатой рейки, перемещающейся в направляющих втулках. Для обеспечения беззазорного зацепления рейка прижимается к шестерне пружинами. Шестерня рулевого механизма соединяется валом с рулевым колесом, а рейка — с двумя поперечными тягами, которые могут крепиться в середине или по концам рейки. Данные механизмы имеют небольшое передаточное число, что дает возможность быстро поворачивать управляемые колеса в требуемое положение. Полный поворот управляемых колес из одного крайнего положения в другое осуществляется за 1,75…2,5 оборота рулевого колеса.

Рулевой привод состоит из двух горизонтальных тяг и поворотных рычагов телескопических стоек передней подвески. Тяги соединяются с поворотными рычагами при помощи шаровых шарниров. Поворотные рычаги приварены к стойкам передней подвески. Тяги передают усилие на поворотные рычаги телескопических стоек подвески колес и соответственно поворачивают их вправо или влево.

Способы поворота

Маневрирование поворотом управляемых колес — наиболее распространенный способ поворота автотранспортных средств. Рулевое управление с поворачиваемыми колесами достаточно полно удовлетворяет требованиям к рулевому управлению. Во всех случаях, когда это допустимо, число пар управляемых колес стремятся выбрать наименьшим. Это упрощает конструкцию рулевого управления, повышает устойчивость движения.

Однако, если число пар управляемых колес меньше, чем п-1, где п — общее число осей автомобиля, то при повороте неизбежно боковое скольжение неуправляемых колес. Расположение управляемых колес при таком способе поворота зависит от типа и назначения транспортного средства (рис. 1).

Рис. 1. Расположение управляемых колес: НП — направление поворота

Качение колес без бокового скольжения для двухосного автомобиля обеспечивается при передних управляемых колесах. Поворот автомобиля (рис. 1, а) происходит относительно т. О — центра поворота автомобиля, расположенного в точке пересечения оси задних колес и осей обоих управляемых колес. Управляемые колеса при этом повёрнуты на различные углы, и угол поворота внутреннего колеса Θв больше угла поворота наружного колеса Θн, Θв>Θн. Требуемое соотношение между углами зависит от расстояния между осями поворотных цапф В и колесной базы автомобиля L и определяется зависимостью ctg Θн= ctg Θв+B/L.

Показателем поворачиваемости автомобиля считают минимальный радиус поворота Rmin, равный Rmin = L/sinΘнmax. Для большинства автомобилей значение Θнmax составляет (30… 35)° и минимальный радиус приблизительно в два раза больше базы автомобиля. Предельный угол поворота управляемых колес может быть увеличен для автомобилей высокой проходимости до 45°.

Для улучшения поворачиваемости управляемыми могут как передние, так и задние колеса (рис. 1, б). Для такой схемы минимальный радиус поворота равен Rmin = L/(2sinΘнmax), т.е. при одинаковых базах радиус поворота может быть уменьшен в два раза.

Поворот трехосных автомобилей с передними управляемыми колесами (рис. 1, в) отличается тем, что качение колес среднего и заднего мостов без бокового скольжения невозможно. Поэтому колеса осей тележки стремятся расположить как можно ближе друг к другу, для этого сделать по возможности меньшими расстояния L и l. Для таких автомобилей дополнительным критерием поворачиваемости является «габаритный коридор» Вг — ширина полосы, за которую не выходит автомобиль при повороте.

Маневрирование при помощи поворота осей (рис. 2, а) или тележек (рис. 2, б), применяется в тех случаях, когда сделать колеса поворотными трудно по компоновочным соображениям из-за их ширины (пневмокатки, широкопрофильные колеса). Боковое скольжение колес по дороге с таким способом поворота неизбежно.

Поворот складыванием звеньев ТТМ (рис. 2, в) обеспечивает повышенную маневренность и может использоваться для специальных или длиннобазных машин. Угол складывания может достигать 90°.

Бортовый способ поворота (рис. 2, г) производится отключением от ДВС, при помощи фрикционов Ф1 , Ф2, приводов колес одного из бортов машины и торможении отключенного привода с помощью тормозных механизмов Т₁ или Т_2. Таким образом, поворот осуществляется практически на месте.

Рис. 2. Способы поворота колесных машин

Это наименее рациональный способ поворота, но при его использовании удается существенно упростить конструкцию машины. Способ больше всего подходит для короткобазных машин. На мягком грунте поворот сопровождается деформацией и сдвигом грунта, что ещё больше увеличивает сопротивление движению.