Рулевое управление автобуса ЛиАЗ-677

Автобус ЛиАЗ-677 оборудован рулевым управлением с гидроусилителем рулевого привода.

Рулевое управление состоит из рулевой колонки с валом и рулевым колесом, углового редуктора, карданной передачи, картера рулевого механизма, внутри которого расположена рулевая передача типа «червяк с сектором».

В рулевой привод, кроме тяг и рычагов поворотных цапф, входит гидроусилитель рулевого привода. Рулевое колесо устанавливают на конусном конце рулевого вала и закрепляют шпонкой и гайкой. Труба рулевой колонки нижним концом запрессована в корпус углового редуктора. Шлицами вал соединен с ведущей шестерней редуктора, которая вращается в двух конических роликовых подшипниках, установленных в стакане углового редуктора. Ведущая шестерня находится в зацеплении с ведомой шестерней, которая также вращается в двух конических роликовых подшипниках. В местах соединений рулевого вала, боковой и нижней крышек корпуса редуктора установлены резиновые уплотнительные кольца и прокладки. В нижней крышке имеется магнитная пробка для слива масла. Ведомая шестерня редуктора через хвостовик соединяется с карданной передачей рулевого механизма.

Карданная передача передает вращение рулевого вала через редуктор к рулевому механизму под изменяющимся углом и состоит из двух карданных шарниров, вала и шлицевого соединения. Для смазки шлицев вала установлена пресс-масленка. Для предотвращения вытекания смазки шлицевое соединение имеет заглушку. На автобусе ЛиАЗ-677 установлен рулевой механизм автомобиля Урал-375типа червяк сектор. Червяк закреплен на шлицах рулевого вала, установленного в чугунном литом картере на трех роликовых цилиндрических подшипниках. На валу червяка расположено распределительное устройство гидроусилителя рулевого привода. Корпус распределительного устройства прикреплен болтами к фланцу картера рулевого механизма. С другой стороны к корпусу прикреплена болтами крышка, в которой установлен дополнительный роликовый подшипник вала и сальник. Между двумя упорными подшипниками на валу закреплен золотник с двумя подвижными упорными кольцами. Корпус золотника имеет каналы, в каждом из которых установлено по два плунжера с пружинами. Каждый плунжер упирается половиной торцовой плоскости в неподвижное кольцо, а другой половиной в подвижное кольцо. К каналам корпуса распределителя присоединены нагнетательный и сливной трубопроводы насоса гидроусилителя.

С червяком входит в зацепление боковой сектор, вал которого лежит в приливе картера на двух игольчатых подшипниках, между которыми поставлена распорная втулка.

Картер рулевого механизма с противоположной стороны прилива вала сектора имеет люк, закрытый крышкой.

Между опорной плоскостью сектора и крышкой установлена на штифте упорная шайба, при помощи которой регулируют нормальное зацепление сектора с червяком. В картере имеются маслоналивное и сливное отверстия, закрытые пробками.

Прогиб вала червяка с сектором ограничивается упорным штифтом, установленным в картере рулевого механизма. Перемещение сектора ограничивается штифтом.

При правильной сборке рулевого механизма зазор между штифтом и ниткой червяка должен быть равен 0,2—0,45 мм. Зазор проверяют щупом при сборке рулевого механизма. На шлицах наружного конца вала сектора закреплена рулевая сошка через шлицевое отверстие при помощи гайки. Двумя другими коническими отверстиями сошка соединяется при помощи шаровых пальцев с наконечником штока цилиндра гидроусилителя и с продольной рулевой тягой. Насос гидроусилителя лопастного типа служит для подачи масла в систему гидроусилителя. Он установлен на двигателе, приводится в движение клиноременной передачей от коленчатого вала.

В нижней части корпуса насоса расположен вал, на шлицах которого установлен ротор, входящий во внутреннюю полость статора. На роторе имеются радиальные пазы, в которых свободно перемещаются лопасти. В примыкающей к статору крышке находится распределительный диск, предохранительный и перепускной клапаны. Сверху на корпусе установлен бачок для жидкости, закрываемый крышкой.

При вращении ротора возникает центробежная сила, заставляющая его лопасти прижиматься к внутренней криволинейной поверхности статора. Между двумя соседними лопастями и поверхностью статора образуются замкнутые отсеки, которые поочередно сообщаются с полостями всасывания и нагнетания. Вследствие специально подобранной кривизны поверхностей статора, когда такой отсек сообщается с полостью всасывания, его объем становится наибольшим. По мере вращения ротора объем отсека уменьшается и в момент сообщения его с полостью нагнетания давление жидкости в нем повышается до требуемых пределов. Под этим давлением жидкость поступает из насоса в гидроусилитель рулевого привода.

За один оборот ротора каждый отсек дважды сообщается с полостями всасывания и нагнетания.

Для ограничения давления жидкости в крышке насоса установлен предохранительный клапан, открывающийся при погашении давления до 65-70 кгс/см². Количество жидкости, подаваемой насосом, ограничивается перепускным клапаном 10. Принцип действие этого клапана заключается в следующем. Клапан имеет гнездо, расположенное в крышке насоса, которое сообщается как с полостью нагнетания, так и с каналом линии нагнетания, ведущей к гидроусилителю рулевого привода. Полость и канал нагнетания, кроме того, нагнетания собой калиброванным отверстием К. Давлению в полости нагнетания всегда выше, чем в канале. С ростом частоты вращения коленчатого вала двигателя и увеличением количества жидкости, подаваемой в систему гидроусилителя, разность давлений в  полости нагнетания и в канале увеличивается вследствие гидравлического сопротивления, создаваемого отверстием К. Соответственно давние на левый торец перепускного клапана по сравнению с давлением на его правый торец будет значительно выше. Когда разность давлений достигнет определенной величины, клапан переместится вправо, сжав нагружающую его пружину, и откроет проход жидкости из полости нагнетания в бачок.

Для предотвращения шума и повышенного износа насоса при большой частоте вращения вала двигателя часть жидкости, прошедшей перепускной клапан, направляется в полость корпуса насоса и в каналы всасывания. Вся жидкость, возвращающаяся в бачок, проходит через сетчатый фильтр. На крышке бачка установлен сапун, предотвращающий повышение давления в бачке. Цилиндр  гидроусилителя своим наконечником через шаровой палец крепится к основанию автобуса. Наконечник соединен с цилиндром через уплотнительное кольцо и гайку. Внутри цилиндра помещен поршень  со штоком. Для предотвращения вытекания жидкости из цилиндра   шток поршня уплотнен манжетой. Через наконечник шток шарнирно связан с рулевой сошкой. Через каналы А и Б цилиндр трубопроводами высокого давления связан с золотниковым распределителем, расположенным под картером рулевого механизма.

Работа гидроусилителя протекает следующим образом. При движении автобуса прямо золотник распределительного устройства находится в нейтральном положении. При этом масло поступает в корпус золотника и через зазоры между корпусом и золотником протекает по трубопроводу в бачок. В этом случае полости цилиндра гидроусилителя находятся под одинаковым давлением и поршень остается неподвижным.

При повороте рулевого колеса в какую-либо сторону на валу  возникает осевое (реактивное) усилие, вызывающее незначительное осевое смещение вала. Вместе с валом смещается и золотник. Золотник подвижным кольцом смещает соответствующие плунжеры, сжимая пружины. При повороте направо золотник, перемещаясь относительно корпуса, своими выточками соединяет подпоршневую полость цилиндра с насосом, а надпоршневую — с бачком.  Вследствие этого шток гидроусилителя перемещается до тех пор, пока не прекратится вращение рулевого колеса и пока золотник под действием жидкости и усилия реактивных пружин на плунжеры не возвратится в исходное положение.

При повороте налево золотник аналогичным образом перемещается в обратную сторону, соединяя надпоршневое пространство с насосом, а подпоршневое — с бачком. При этом шток перемещается в противоположном направлении, облегчая поворот колес влево.

Давление в рабочей полости цилиндра увеличивается с повышением сопротивления повороту колес. Одновременно увеличивается и давление под реактивными плунжерами. Когда усилие на рулевом колесе возрастает с увеличением сопротивления повороту колес, у водителя возникает «чувство дороги». Усилие на ободе рулевого колеса, соответствующее началу работы гидроусилителя, составляет около 2кгс, а наибольшее равно 10 кгс.