Устройство рулевого управления ЗИЛ 433360

  
Ремонт рулевого управления

С изменением технического состояния рулевого управления снижается надежность работы его деталей, ухудшается управляемость автомобиля. В современных условиях высоких скоростей движения автомобилей их рулевое управление должно обеспечивать не только надежное направление движения, но и облегчать труд водителя, уменьшать усилие для поворота передних колес, смягчать удары на неровностях дороги, удерживать автомобиль на полотне дороги в случае разрыва шин передних колес при движении с большой скоростью. Этим требованиям наиболее полно отвечают рулевые управления с гидроусилителем. Усилие на ободе рулевого колеса автомобиля ЗИЛ 433360 в начале работы гидроусилителя составляет 210 кгс. На автомобилях большой грузоподъемности применяют рулевые управления с гидроусилителем. На малотоннажных грузовых и на легковых автомобилях рулевые управления не имеют гидроусилителя. При эксплуатации изменяется давление воздуха в шинах автомобиля, нарушаются регулировки угла установки передних колес, зазора в зацеплении червяка и ролика, состояния крепления шаровых пальцев, картера рулевого управления, деформируются поворотный кулак или рычаг, нарушается балансировка передних колес, увеличивается зазор в подшипниках колес. Эти изменения могут стать причиной стука в рулевом механизме, колебания передних колес, увода автомобиля от направления прямолинейного движения, шумности, увеличенного свободного хода рулевого колеса, неустойчивости автомобиля, визга шин на поворотах. Стуки в рулевом управлении возникают при движении автомобиля с большими зазорами в цепи сопряжений от рулевого колеса до контакта шины с дорогой, особенно, если колесо плохо сбалансировано, нарушены углы установки передних колес. При больших зазорах в сопряжениях на определенной скорости возникает самопроизвольное колебание передних колес, известное под названием шимми. Явление очень опасное, может привести к потере управления автомобилем и опрокидыванию. Увод автомобиля от прямолинейного движения появляется при неравном сопротивлении движению колес, которое наблюдается, если имеется большая разница в зазорах тормозных накладок и барабана (или диска), в подшипниках колес, в углах установки передних колес, давления в шинах, если отсутствует самовозврат тормозных колодок, не работают амортизаторы, деформированы поворотные кулаки или рычаги подвески и т. д. Усилие на рулевом колесе при повороте автомобиля в заданных условиях зависит от давления воздуха в шинах, от установки передних колес, от зазоров в сопряжениях рулевого управления, прежде всего, в зацеплении червяка с роликом (автомобиль ВАЗ). Шумность в рулевом управлении увеличивается по мере ослабления гаек крепления шаровых пальцев, картера рулевого управления к кузову, маятникового рычага, кронштейна вала рулевой колонки, уменьшения смазки в сопряжениях. Визг шин при повороте автомобиля характеризует большую величину боковой силы, которая возникает из-за значительного отклонения от норм давления в шинах, углов установки передних колес, в том числе в результате деформации кулака или рычагов подвески. Все приведенные признаки и причины неисправности характеризуют изменение технического состояния рулевого управления, не имеющего гидроусилителя. В рулевых управлениях с гидравлическим усилителем определить неисправность и устранить сложнее. Недостаточное и неравномерное усиление может быть следствием недостаточного натяжения ремня привода насоса, малого уровня масла в бачке насоса или в результате попадания воздуха в систему (пена в масляном бачке, мутное масло). Могут быть также: чрезмерный натяг зубчатого зацепления рулевого механизма, неисправности насоса, повышенная утечка масла в рулевом механизме (из-за износа или поломки металлических уплотнительных колец), периодическое зависание перепускного клапана насоса, ослабление затяжки гаек упорных подшипников винта рулевого управления. Усиление может отсутствовать также, если отвернулось седло предохранительного клапана насоса или заел перепускной клапан насоса. Работа насоса сопровождается повышенным шумом при недостаточном уровне масла в бачке насоса, при недостаточном натяжении ремня привода насоса, засорении или неправильно поставленном фильтре, при попадании воздуха в систему (пена в бачке, мутное масло), при прогнутом коллекторе, разрушенной прокладке под коллектором. Выбрасывание масла из сапуна насоса наблюдается при уровне масла выше метки, при засорении сетчатки фильтра, а также если прогнут коллектор, повреждена прокладка коллектора. Ремонт рулевого управления, не имеющего гидроусилителя. При снятии рулевого механизма с автомобиля (например, автомобиля ВАЗ) необходимо отметить места размещения шайб под болтами крепления картера к кузову, чтобы установить их в том же количестве и положении, чтобы сохранить прежнее расположение картера относительно кронштейна вала рулевого управления, исключить изгиб вала и не допустить дополнительную нагрузку на картер рулевого управления.

Сошку при сборке устанавливают в нейтральное положение, которое она занимает при движении автомобиля по прямой, конец вала рулевого управления автомобиля ВАЗ надевают так, чтобы паз для фиксатора противоугонного устройства был повернут налево. Под болты крепления между лонжероном и картером рулевого управления ставят снятые ранее шайбы в том же количестве и положении. Болты затягивают после того, как вал рулевого управления закрепляют на шлицевом конце вала червяка, на вал рулевого управления надевают кронштейн, закрепляя его на передней стенке без затяжки болтов, на сошке устанавливают и закрепляют шаровые пальцы средней и крайней левой тяг. При этом временно установленное рулевое колесо на вал и другие детали должны занимать правильное положение за счет овальности отверстий на картере и кронштейне. Перед сборкой необходимо проверить положение пятна зацепления. Если пятно расположено не точно по середине, следует изменить положение червяка регулировочными прокладками нижнего его подшипника. При сборке зазор в сопряжении втулка-вал сошки должен быть не более 0,10 мм (монтажный зазор 0,0080,051 мм), а биение вала рулевого управления относительно червяка не более 0,05 мм. Момент трения вала червяка должен быть в пределах 26,5 кгс-см.

При повороте вала червяка вправо и влево на 30° от нейтрального положения сошки зазора в зацеплении ролика с червяком не должно быть. Если же зазор есть, его устраняют регулировочным болтом при нейтральном положении сошки и среднем положении рулевого колеса, делая равное число оборотов вала вправо и влево. Момент силы трения вала червяка при этом должен быть равен 912 кгс-см при повороте вала от среднего положения на 30° и 7 кгс-см при повороте рулевого колеса автомобиля ВАЗ более чем на 30°. Если же зацепление червяка и ролика происходит не в середине, необходимо регулировочными прокладками изменить положение червяка до требуемого с последующей регулировкой зазоров подшипников червяка, а в зацеплении червяк-ролик проверить величину момента силы трения. При запрессовыванни сошки на вал двойной зубец па валу совмещают с двойной выемкой на сошке. После затяжки гайки маятниковый рычаг не должен вращаться под действием собственной силы тяжести в горизонтальном положении; вращение должно быть под действием силы 0,51,3 кгс на конце рычага. Ремонт рулевого управления, имеющего гидроусилитель. Рулевое управление автомобиля ЗИЛ 433360 состоит из рулевого механизма и гидравлического усилителя. Насос гидравлического усилителя установлен на двигателе с клиноременным приводом от шкива коленчатого вала двигателя. Насос соединен шлангами высокого и низкого давления с клапаном управления на картере рулевого механизма. Проверяют и при необходимости регулируют рулевой механизм и давление насоса гидравлического усилителя рулевого управления. В рулевом механизме регулируют усилие на ободе рулевого колеса при трех положениях: после двух поворотов рулевого колеса из нейтрального (среднего) положения, после 3/4 оборота и в нейтральном положении. Усилие на ободе колеса при измерении динамометром должно быть соответственно при первом положении 0,410,75 кгс, при втором на 0,25 кгс (не больше) выше чем при первом; при третьем на 0,160,41 кгс выше чем при втором положении, но не более 1,21 кгс. Продольную рулевую тягу при данной регулировке необходимо отсоединить от сошки. Усилие на ободе колеса в третьем положении (с этого начинают регулирование рулевого механизма) изменяют осевым перемещением вала рулевой сошки регулировочным винтом; зазор между торцами регулировочного винта и вала рулевой сошки должен быть не более 0,020,08 мм. Усилие на ободе рулевого колеса при втором положении зависит от величины предварительного натяга в шариковой гайке винта рулевого механизма. Этот зазор изменяется из-за износа шариков и поверхностей качения или из-за заклинивания шариков в направляющих гайки. При первом положении величина усилия зависит от величины предварительного натяга не только в шариковой гайке, но и в упорном подшипнике рулевого вала. Регулирование усилия при втором и первом положениях рулевого колеса производят на разобранном механизме. Подбором шариков соответствующего диаметра (14 классов, с разницей диаметров соседних классов на 2 мкм) добиваются, чтобы момент при проворачивании в средней части рулевого вала был в пределах 38 кгс-см (крюк динамометра вставляют в отверстие на цилиндрической поверхности шариковой гайки), что соответствует усилию 0,932,5 кгс. При невозможности добиться выполнения этого требования регулированием заменяют рулевой вал с шариковой гайкой. Регулирование затяжки упорного подшипника производят при нормальном усилии на проворачивание шариковой гайки. Затяжку упорного подшипника изменяют вращением регулировочной гайки на винте рулевого механизма. Момент на проворачивание корпуса клапана, измеряемый динамометром, должен быть в пределах 6,08,5 кгс-см, соответственно усилие 1,07 1,51 кгс. Фиксируют величины предварительного натяга в упорном подшипнике вдавливанием в паз рулевого вала тонкой кромки регулировочной гайки, предварительно убедившись, что выгнутая сторона пружинной шайбы между гайкой и подшипником находится со стороны подшипника.

После окончания регулирования рулевого механизма сошку соединяют с продольной тягой и проверяют люфтометром свободный ход рулевого колеса. При работающем двигателе он должен быть не более 15° до начала поворота передних колес. Проверку люфта рулевого колеса производят при нормальном давлении в шинах, отрегулированных подшипниках передних колес, удовлетворительном состоянии сопряжений рулевых тяг и шарниров карданного вала привода рулевого механизма, соответствующих техническим условиям углах схождения и поворота передних колес. Перед проверкой давления насоса гидравлического усилителя рулевого управления контролируют уровень масла в бачке насоса, натяжение ремня привода насоса, отсутствие воздуха, утечки масла в гидравлической системе усилителя, осадка или грязи в бачке насоса. Масло в бачок насоса доливают при работе двигателя на малых оборотах и нейтральном положении передних колес. Давление насоса измеряют манометром, который с помощью тройника устанавливают между насосом и шлангом высокого давления. Вентилем при испытании перекрывают подачу масла в корпус гидравлического усилителя. При работающем на холостых оборотах двигателе и предельно повернутых колесах, открытом вентиле давление масла по манометру должно быть не менее 60 кгс/см2. Если давление меньше, то нужно установить причину падения давления. Для проверки насоса перекрывают медленно магистраль и наблюдают за увеличением давления по манометру. Если давление не повышается более 60 кгс/см2, неисправен насос. Если же давление при закрытом вентиле больше чем при открытом, но все-таки меньше 60 кгс/см2, неисправен и насос и рулевой механизм. Вентиль закрывают на 15 с, не больше, чтобы не перегрелось масло.

Если регулированием не удается восстановить рабочие характеристики рулевого управления, его разбирают, негодные детали заменяют. Однако спешить с разборкой рулевого управления ие следует. В необходимости разборки можно убедиться только по результатам проверки и регулирования механизмов управления без снятия с автомобиля. Если нет возможности устранить неисправность в рулевом управлении без снятия с автомобиля, рулевое управление снимают и разбирают, заменяют неисправные детали, а затем после тщательной проверки качества выполненной работы вновь устанавливают на автомобиль.

При снятии привода рулевого управления с автомобиля палец из конусного отверстия рычага выбивают с помощью латунной оправки. Перед снятием рулевого управления с автомобиля ЗИЛ 433360 сошку с вала снимают с помощью приспособления, которое захватывает сошку за торец со стороны картера рулевого механизма, а ввертывая болт на втором торце приспособления (торец болта упирается в торец вала сошки), перемещают сошку на валу. Перед снятием карданного вала рулевого управления клин крепления карданного вала выбивают с помощью выколотки из мягкого металла. Масло из системы рулевого управления удаляют через отверстие под пробку картера, произведя при этом два-три поворота рулевого колеса из одного крайнего положения в другое. Масло из насоса удаляют через отсоединенные шланги. Детали рулевого механизма, особенно механизма с гидроусилителем, изготовляют с высокой точностью, производят селективную сборку, и потому, если разборка неизбежна, ее следует производить предельно аккуратно в чистых условиях с применением съемников, оправок, мягких выколоток. При разборке узлов рулевого управления автомобиля ЗИЛ 433360 мелкие детали укладывают в соответствующие секции специального ящика. Необходимо помнить, что при неосторожном снятии боковой крышки вместе с валом сошки может быть поврежден сальник вала шлицевым концом. При разборке рулевого механизма и гидравлического усилителя нельзя обезличивать такие детали, как винт, шариковую гайку и шарики, корпус клапана управления гидравлического усилителя и золотник клапана. Нежелательно обезличивать картер, рейку-поршень и поршневые кольца рейки-поршня. Необходимо обращать внимание на положение деталей в узле, чтобы восстановить эти положения при сборке. Так, при разборке клапана управления следует обратить внимание на то, что реактивные плунжеры в корпусе клапана были установлены фаской наружу, чтобы внутренняя выточка золотника была обращена назад, в сторону заднего упорного подшипника и т. д. Разборку гайки-поршня производят в слесарных тисках с мягкими губками. При разборке освобождают установочные винт скрепляющие рейку-поршень с шариковой гайкой, от керновки.

Перед сборкой все детали тщательно моют и сушат. Детали рулевого управления протирают салфеткой, не оставляя на них ниток, ворсинок, чтобы не засорить ими масляные каналы. Рабочие поверхности деталей перед установкой смазывают маслом, заправляемым в гидроусилитель. При установке сальников или деталей на место, где уже стоит сальник, необходимо пользоваться оправками, предохраняющими рабочую поверхность сальника от повреждения. В правильно собранном рулевом механизме шарики свободно перекатываются по желобам. Момент вращения гайки на средней части рулевого винта составляет 38 кгс-см. Измеряют величину момента с помощью динамометра. Для этого конец рулевого винта закрепляют в тисках с мягкими прокладками, а на винт наматывают тонкий шпагат, на конце которого закрепляется динамометр. Сила на проворачивание гайки не должна превышать 0,932,5 кгс при вращении в средней части винта (по концам винта эта сила меньше).

После сборки рейки-поршня с шариковой гайкой их скрепляют между собой установочными винтами. Винты затягивают с моментом силы 2,753,5 кгс-м, а затем раскернивают в двух местах против канавок в рейке-поршне. Излишне выступающие выдавки металла зачищают, чтобы предотвратить задиры цилиндра картера. Поршневые кольца по цилиндру подбирают с зазором 0,15 0,40 мм в стыке и 0,0250,105 мм по высоте кольца. Рейку-поршень в сборе с кольцами вставляют в цилиндр, предварительно сжав приспособлением (рис. 82) поршневые кольца. Стыки поршневых колец располагают диаметрально противоположно друг другу и перпендикулярно плоскости зубьев. Поршень-гайку вставляют в цилиндр зубьями вверх, а затем повертывают в нужное положение. Это исключает задир цилиндра зубьями. Стыки поршневых колец располагают за пределами окна боковой крышки. Золотник и корпус клапана управления гидравлического усилителя с тупыми рабочими кромками ставить нельзя. Пружинную шайбу верхнего упорного шарикового подшипника устанавливают вогнутой поверхностью в сторону подшипника. При правильно установленных подшипниках винта рулевого управления момент на взаимное проворачивание корпуса клапана управления и винта рулевого управления составляет 6,08,5 кгс-см или 1,071,51 кгс по показаниям динамометра, установленного на окружности корпуса клапана управления.

Гайку верхнего упорного подшипника после проверки стопорят вдавливанием пояска гайки в паз винта рулевого механизма. После установки верхней крышки рулевого механизма момент вращения винта, повернутого на два и более оборотов в любую сторону, должен быть 1525 кгс-см.

Осевое перемещение регулировочного винта в гнезде вала сошки регулируют в пределах 0,020,08 мм подбором упорных шайб. При установке вала сошки в картер средний зуб сектора вала вводят в зацепление с зубьями рейки по второй впадине от переднего конца рейки-поршня. В правильно собранном рулевом механизме угол поворота вала сошки должен быть не менее 90°, а момент проворачивания не более 10 кгс-см. Проворачивают вал сошки специальным ключом (рис. 83).

Проверку герметичности рулевого механизма производят на масле, которое обычно заливают при эксплуатации; температура масла 4050° С, давление масла 80 кгс/см2 поддерживают в течение пяти минут в обоих крайних положениях. После поворота винта рулевого механизма в любую сторону до упора винт должен возвращаться в исходное положение под действием реактивных пружин клапана управления гидравлического усилителя. Осевое перемещение в каждую сторону при этом должно быть в пределах 0,91,1 мм. Момент вращения винта зависит от угла поворота из среднего положения. В исходном состоянии он должен быть равным 16

25 кгс-см, при 3/4 оборота 1220 кгс-см, при  более двух оборотов 614 кгс-см. Состояние  и действие гидравлического усилителя  проверяют при производительности масляного насоса 9,5 л/мин и отрегулированном на давление 70 кгс/см2 предохранительном клапане. При этом:

а) винт рулевого механизма должен плавно поворачиваться при сопротивлении вращению вала рулевой сошки до 130 кгс-м;

б) при сопротивлении на валу рулевой сошки 130 кгс-м момент на винте рулевого механизма должен быть не более 160 кгс•м;

в) момент для поворота вала рулевой сошки из одного крайнего положения в другое не должен превышать 8 кгс-см;

г) давление у нагнетательного отверстия усилителя должно быть при нейтральном положении клапана управления гидравлического усилителя не более 3 кгс/см2 (диаметр отводящего клапана шланга не более 12 мм, длина не менее 800 мм); при повороте винта рулевого механизма в обе стороны не менее 60 кгс/см2 (при снятии усилия с винта падает до 3 кгс/см2);

д) при повороте винта рулевого механизма в обе стороны утечка через нагнетательное отверстие гидравлического усилителя не более 2000 г/мин.

При неподвижном масляном насосе вращение винта рулевого механизма со скоростью 2 об/с можно произвести моментом не более 80 кгс • см.

Рулевое колесо снимают приспособлением (рис. 84), захват 6 которого может проворачиваться на тяге 5, а под вторую тягу и под трубу колонки в нем сделаны вырезы. Перед сборкой колонку рулевого управления закрепляют в тисках. Осевой зазор и затяжку подшипников вала рулевого управления контролируют по величине момента вращения вала рулевого управления, которая должна быть равна 3 8 кгс-см (0,120,33 кгс по показаниям динамометра, закрепленного на рулевом колесе). Регулируют осевой зазор гайкой вала, которую после окончания испытания стопорят отогнутым в прорезь гайки усиком стопорной шайбы. Нет необходимости производить разборку и ремонт, если насоогидроусилителя рулевого управления обеспечивает производительность насоса 9,5 л/мин при 600 об/мин и 16,5 л/мин при 2000 об/мин. При этом давление должно быть 55 кгс/см2, а при закрытом выходном отверстии давление должно подниматься до 70 кгс/см2. Если же насос не обеспечивает этих показателей своей работы, следует попытаться достичь их регулированием. При разборке нельзя обезличивать крышку насоса и перепускной клапан в сборе, а также статор, ротор и лопасти насоса. Нельзя нарушать их приработанное состояние. Перед снятием статора со шпилек насоса отмечают его положение относительно корпуса насоса. Детали моют, сушат, обдувают сжатым воздухом (тряпки, концы применять нельзя). Перед сборкой детали смазывают маслом турбинное 22 (турбинное Л). На этом же масле производят испытание всех насосов. При испытании исправного предохранительного клапана под давлением масла 60 кгс/см2 масло из-под шарикового клапана не подтекает, шариковый клапан открывается при давлении 65 70 кгс/см2, масло вытекает непрерывной струей. В противном случае подбором соответствующего количества регулировочных шайб добиваются необходимого давления масла при температуре 4550° С. У правильно собранной крышки насоса гидравлического усилителя (рис. 85) в процессе испытания утечка масла через отверстие Б должна быть не более 50 см3/мин при заглушённом отверстии Бх и давлении в полости А 60 кгс/см2. При открытом отверстии Бц заглушённом отверстии Б2 и подводе масла в полость А перепускной клапан должен открываться при давлении 1,8 2,2 кгс/см2. Температура масла при этом должна быть 4550° С. Собранный гидравлический усилитель перед испытанием прирабатывают, а затем измеряют его производительность (при давлении 55 кгс/см2 не менее 10 л/мин при 600 об/мин и 16,5 л/мин при 2000 об/мин). Предельное давление при перекрытом канале подвода масла в систему гидравлического усилителя должно быть в пределах 6570 кгс/см2 при 600 и 1200 об/мин с промежуточным сбросом давления между этими оборотами.