Максимальна безпека водія і пасажирів – головна мета, до якої прагнуть всі світові автомобільні виробники (крім АвтоВАЗ). Щоб захистити своїх клієнтів, автомобільні компанії регулярно вдосконалюють системи активної і пасивної безпеки автомобілів, що випускаються.

Системи активної безпеки запобігають аварійні ситуації на дорозі. До засобів пасивної безпеки відносяться пристрої і системи, які знижують ризик травм при ДТП для водія і пасажирів.

Тема цієї статті - травмобезпечний вал рульової колонки (вузол рульового управління і пристрій пасивного захисту), його конструкція і функції. Ми розповімо, хто першим спроектував травмобезпечний вал і чому так важливо завжди підтримувати цей вузол в справному стані.

А в кінці статті ми відкриємо секрет про те, як впоратися з несправностями вала рульової колонки.

Травмобезпечний вал - історія походження

Травмобезпечне рульове управління в 1952 винайшов угорський конструктор Бела Барені, який з 1939 по 1972 рік працював в німецькій автомобільній компанії Mercedes-Benz. Барені запатентував понад 2000 винаходів, більшість з яких були пов'язані з системами пасивної безпеки автомобіля.

Ідея угорця полягала в наступному: конструювати автомобілі, які будуть складатися з трьох зон. Передню і задню зони назвали зонами деформації, які при аварії брали весь удар на себе.

Засоби пасивного захисту, які запропонував Барені, повинні були зменшити наслідки ДТП для водія і пасажирів. Концепції Барені вперше впровадили на автомобілі Mercedes-Benz W120 “Ponton”.

Перший серійний автомобіль, в якому використовували пасивні системи безпеки, компанія випустила в 1959 році. Модель назвали W111. Він став першим в історії транспортним засобом з травмобезпечним валом рульової колонки. З тих пір вузол неодноразово змінювали і вдосконалювали, але загальні принципи, які заклав в одну зі своїх розробок Бела Барені, донині збереглися.

Конструкція і принцип роботи травмобезпечного вала

Травмобезпечний вал рульової колонки сучасного автомобіля складається з 4 елементів:

• верхній карданний шарнір або хрестовина;
• шліцьова втулка;
• шліцьовий вал;
• нижній карданний шарнір або хрестовина.

Всі елементи вузла роблять з міцних і зносостійких металевих сплавів.

Як роблять травмобезпечний вал рульової колонки:

• вал і втулку з шліцьовими кріпленнями відливають у високоточних формах;
• отримані заготовки загартовують, щоб вузол вийшов міцним;
• охолоджені деталі підганяють одна під одну на розточувальному верстаті і полірують, щоб збільшити стійкість металу до корозії і механічного зносу, і надати елементам товарний вигляд;
• на спеціалізованому пресі вал запресовують всередину втулки;
• отриманий вузол перевіряють на діагностичному стенді, який визначає ступінь рухливості і переданого навантаження елементів вала;
• після цього в посадочні місця на кінцях вузла запресовують карданні шарніри (хрестовини), за допомогою яких вал кріпиться до рульової колонки і рейки;
• вузол ще раз перевіряють, після чого, якщо потрібно, фарбують.

Травмобезпечні вали відрізняються за розмірами і типами шліцьових з'єднань, які залежать від особливостей конструкції автомобілів. Однак в загальному вигляді травмобезпечний вал рульової колонки в зборі виглядає так:

В середині-кінці XX століття травмобезпечні вали робили за іншими принципами і існувала велика різноманітність конструкцій, що також відображалось на принципах роботи. Згодом телескопічний вал, про виробництво якого ми тільки що розповіли, витіснив “конкурентів”. Зараз вал телескопічного типу встановлюють в усі автомобілі незалежно від типу рульової колонки.

Принцип роботи травмобезпечного вала рульової колонки сучасного автомобіля:

• якщо під час ДТП удар зачіпає рульову рейку, вал складається, як телескоп, і гасить інерцію удару;
• якщо ходу вала недостатньо, щоб повністю погасити удар, в справу вступає сама конструкція рульової колонки. Травмобезпечна рульова колонка автомобіля обладнана двома хрестовинами, які знаходяться на кінцях травмобезпечного вала і з'єднуює рульовий вал колонки і розподільник рейки в єдину конструкцію. Хрестовини з'єднують вали вузлів під невеликим кутом (до 15°) один до одного. Завдяки такій конструкції при сильному ударі колонка складається, замість того щоб врізатися в грудну клітку водія.

З технічною інформацією закінчили. Але залишилася ще одна тема, яку ми не обговорили - що робити, якщо травмобезпечний вал несправний?

Іржа і неуважний водій - головні вороги травмобезпечного вала. Приклад: взимку ви сіли в машину і не збили сніг з взуття. У теплому салоні сніг тане, а вода, яка утворилася, потрапляє в простір за педалями, де і знаходиться вал. Вузол іржавіє, закисає і зношується. Про те, що вузол несправний, ви дізнаєтеся:

• по хрускоту і стуку при повороті керма;
• коли при повороті кермо застрягне в одному положенні.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ! Травмобезпечний вал не тільки захищає вас від наслідків аварії, а й компенсує кут між рейкою і колонкою. Щоб рульове управління працювало справно і автомобіль слухався керма, вал повинен вільно рухатися.

Наслідки несправностей травмобезпечного вала:

• ви втрачаєте контроль над автомобілем, машина поводиться
  - непередбачувано;
  - кермо заклинює;
• відключається електропідсилювач керма, розташований на рульовій колонці;
• підсилювач керма (гідравлічний або електричний) перевантажений і елементи підсилювача швидше зношуються;
• елементи рульової рейки і колонки іржавіють;
• при глибокій корозії шліцьові з'єднання травмобезпечного вала руйнуються і вал вузла бовтається у втулці;
• також при глибокій корозії в разі ДТП вал, який заклинило, може не скластися до кінця. В результаті водій отримає серйозні травми і сильно постраждає колонка, яка прийняла на себе інерцію удару.

Основні етапи ремонту травмобезпечного вала:

• спочатку механік СТО перевіряє стан вузлів рульового управління;
• якщо кермо стукає або застряє через іржу на валу, майстер від'єднує вузол від колонки і рейки, щоб віддати вал в ремцех;
• в ремонтному цеху інший механік розпресовує шліцьове з'єднання вала і очищує елементи вузла від іржі;
• потім місця шліцьових кріплень вала змазують і спресовують на спеціальному верстаті-пресі;
• якщо іржа пошкодила хрестовини, майстер змінює елементи кріплення на нові, після чого встановлює травмобезпечний вал на автомобіль.

Якщо шліцеве з'єднання травмобезпечного вала пошкоджено глибокою корозією і ремонт не доцільний, майстер СТО запропонує замінити вузол. Однак, щоб довести вал до такого стану, потрібно не один місяць їздити з несправним вузлом і терпіти неприємний хрускіт і стукіт.

Ми радимо при перших ознаках несправностей рульового керування звертатися на діагностику в спеціалізовані СТО, щоб уберегти себе, своїх близьких та інших учасників дорожнього руху від непередбачених подій на дорозі.

Master Service