Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья про рули наземных транспортных средств. Об использовании на судах см . Штурвал корабля .

Рулевые колеса легковых автомобилей разных периодов
Рулевое колесо и передние колеса сельскохозяйственного трактора
Руль в автобусе VDL Bova

Рулевое колесо (также называемый руль или штурвал ) представляет собой тип рулевого управления в транспортных средствах .

Рулевые колеса используются в большинстве современных наземных транспортных средств, включая все серийные автомобили , автобусы, легкие и тяжелые грузовики, а также тракторы . Рулевое колесо - это часть системы рулевого управления , которой управляет водитель; остальная часть рулевого управления реагирует на такие действия водителя. Это может происходить посредством прямого механического контакта, как в рециркуляционных шариковых или реечных рулевых механизмах, без или с помощью гидроусилителя рулевого управления , HPS, или, как в некоторых современных серийных автомобилях, с помощью двигателей с компьютерным управлением, известных как электрические. рулевое управление .

История [ править ]

Ford Model T Speedster 1913 года с жесткой рулевой колонкой и деревянным четырехспицевым рулевым колесом

Ближе к началу 18-го века появилось большое количество морских судов, использующих конструкцию судового колеса , но историкам неясно, когда этот подход к управлению был впервые использован. [1] Первые автомобили управлялись с помощью румпеля , но в 1894 году Альфред Вашерон принял участие в гонке Париж-Руан с моделью Panhard мощностью 4 л.с., которую он оснастил рулевым колесом. [2] Это считается одним из первых применений этого принципа. [3]

С 1898 года автомобили Panhard et Levassor серийно оснащались рулевыми колесами. Чарльз Роллс представил первый в Великобритании автомобиль с рулевым колесом, когда он импортировал 6-сильный Panhard из Франции в 1898 году. [4] Артур Константин Кребс заменил румпель наклонным рулевым колесом для автомобиля Panhard, который он спроектировал для 1898 года в Париже - Гонка Амстердам – Париж, которая проходила 7–13 июля 1898 г. [5]

В 1898 году Томас Б. Джеффри и его сын Чарльз Т. Джеффри разработали два передовых экспериментальных автомобиля с двигателем, установленным спереди, а также с рулевым колесом, установленным с левой стороны. [6] Однако ранний автопроизводитель принял более «обычную» компоновку с задним расположением двигателя и рулевым управлением для своих первых серийных Ramblers в 1902 году. [6] В следующем году Rambler Model E практически не изменился, за исключением того, что он в начале года были оснащены румпелем, а к концу 1903 года - рулевым колесом. [7] К 1904 году все Ramblers оснащались рулевыми колесами. [8] В течение десяти лет рулевое колесо полностью заменило румпель в автомобилях.

По настоянию Томаса Б. Джеффри место водителя также было перенесено на левую сторону автомобиля во время производства Rambler в 1903 году. [9] Большинство других производителей автомобилей начали предлагать автомобили с левым рулем в 1910 году. [10] Вскоре после этого большинство автомобилей в США переоборудовали в левостороннее. [11]

Легковые автомобили [ править ]

Односпицевое безопасное рулевое колесо Citroën DS 1974 года
Регулируемое трехспицевое рулевое колесо на складной колонке AMC Matador 1970-х годов
RHD смонтированный колесо с подушкой безопасности , а также аудио и круиз - контроля кнопки

Рулевые колеса для легковых автомобилей, как правило, круглые и крепятся к рулевой колонке с помощью ступицы, соединенной с внешним кольцом рулевого колеса одной или несколькими спицами (колеса с одной спицей являются довольно редким исключением). Другие типы транспортных средств могут иметь круглую форму, форму бабочки или какую-либо другую форму. В странах, где автомобили должны двигаться по левой стороне дороги , рулевое колесо обычно находится с правой стороны автомобиля (с правым рулем или с правым рулем); обратное применимо в странах, где автомобили едут по правой стороне дороги (с левым рулем или с левым рулем).

Помимо рулевого управления, рулевое колесо является обычным местом для кнопки включения автомобильного звукового сигнала . Современные автомобили могут иметь другие элементы управления, такие как круиз-контроль , аудиосистему и органы управления телефоном, а также переключатели подрулевых лепестков , встроенные в рулевое колесо, чтобы свести к минимуму необходимость отрывать руки от руля.

Рулевые колеса были жесткими и устанавливались на неразборных рулевых колонках . Такое расположение увеличивало риск нанесения удара водителю в случае серьезной аварии. Первая складная рулевая колонка была изобретена в 1934 году, но так и не попала на рынок. [12] К 1956 году Ford выпустил безопасное рулевое колесо, которое было установлено высоко над стойкой со спицами, которые изгибались [13], но колонка оставалась жесткой. В 1968 году были введены в действие правила Соединенных Штатов ( Стандарт FMVSS № 204), касающиеся допустимого движения рулевого колеса назад в случае аварии. [14] Складные рулевые колонки должны были соответствовать этому стандарту.

Рулевое управление с усилителем дает водителю более простой способ управлять автомобилем. В современном рулевом управлении с усилителем почти всегда используется гидравлическая система, хотя электрические системы неуклонно заменяют эту технологию. Были введены системы рулевого управления с механическим усилителем, например, на Студебеккерах 1953 года . [15] Однако преобладали системы с гидравлическим приводом.

В то время как другие методы управления легковыми автомобилями возникли в результате экспериментов, например, рулевое управление концептуального автомобиля Mercury Park Lane 1965 года с поворотом запястья управлялось двумя 5-дюймовыми (127 мм) кольцами, [16] ни одно из них еще не использовалось. так же успешно, как и обычный большой руль.

Правила в отношении легковых автомобилей, введенные Министерством транспорта США, требовали блокировки поворота рулевого колеса (или блокировки трансмиссии в «парке») для предотвращения угона автомобиля ; в большинстве автомобилей это достигается, когда ключ зажигания вынимается из замка зажигания . См. Блокировку рулевого управления . [17]

Другой дизайн [ править ]

Plymouth Savoy 1958 года: двухспицевое рулевое колесо с роговым кольцом и ручкой Brodie на вторичном рынке или спиннером рулевого колеса.
Веселый чехол на руль на двухспицевый руль Volkswagen Beetle

Сиденье водителя и, следовательно, рулевое колесо расположены в центре некоторых высокопроизводительных спортивных автомобилей, таких как McLaren F1 , и в большинстве одноместных гоночных автомобилей.

Поскольку водитель может часами держать рулевое колесо, они разработаны с учетом эргономики . Однако наиболее важной проблемой является то, что водитель может эффективно передавать крутящий момент системе рулевого управления; это особенно важно для автомобилей без усилителя рулевого управления или в редких случаях потери усилителя рулевого управления. Типичная конструкция круглых рулевых колес - это стальной или магниевый обод с пластиковой или прорезиненной ручкой, отлитой поверх и вокруг него. Некоторые водители покупают виниловые или текстильные чехлы на руль для улучшения сцепления с дорогой или комфорта или просто в качестве украшения. Еще одно приспособление, облегчающее рулевое управление, - ручка Броди .

Аналогичным устройством в самолетах является ярмо . Водный суд , не управляемый с кормой монтажа рукоять направлена с штурвал , который , возможно, вдохновили концепцию рулевого колеса. Рулевое колесо лучше, чем другие пользовательские интерфейсы, и сохранилось, потому что вождение требует точной обратной связи, которая поступает только из большого интерфейса. [18]

Ранние автомобили Формулы-1 использовали рули, взятые непосредственно от дорожных машин. Обычно они делались из дерева (что требовало использования водительских перчаток ), и при отсутствии ограничений на упаковку их, как правило, делали как можно большего диаметра, чтобы уменьшить усилие, необходимое для поворота. По мере того, как автомобили постепенно становились ниже и кабины сужались в течение 1960-х и 1970-х годов, рулевые колеса становились меньше, чтобы соответствовать более компактному доступному пространству. [19]

Спицы в рулевом колесе [ править ]

Банджо-руль 1956 года DKW Monza

Количество спиц в рулевом колесе постоянно менялось. У большинства ранних автомобилей были четырехспицевые рули. [20]

Рулевое колесо Banjo было опцией на ранних автомобилях. [21] Они предшествовали усилителю рулевого управления. Проволочные спицы служили буфером или амортизатором между руками водителя и барабаном дороги. Большинство из них состояло из трех или четырех спиц, состоящих из четырех или пяти проводов в каждой спице, отсюда и название «Банджо».

Регулируемые рули [ править ]

2012 Honda EV-STER "Двойное рулевое управление"
Рулевая колонка Ford Thunderbird "качнулась" вправо
Быстроразъемная ступица и отдельно стоящее рулевое колесо на полу, используются в основном в гоночных автомобилях.
Наклонное колесо [22]
Оригинальное колесо наклона было разработано Эдвардом Джеймсом Лобделлом в начале 1900-х годов. Наклонное колесо с 7 положениями было представлено подразделением Saginaw компании General Motors в 1963 году для всех подразделений легковых автомобилей, кроме Chevrolet, получившего наклонное колесо в 1964 году. [23] Это колесо наклона также поставлялось другим автопроизводителям США (кроме Ford). . [24]Функция наклона, изначально являвшаяся роскошной опцией для автомобилей, помогает регулировать рулевое колесо, перемещая колесо по дуге вверх и вниз. Наклонные рулевые колеса опираются на храповой механизм, расположенный в рулевой колонке чуть ниже рулевого колеса. Отключив храповой фиксатор, колесо можно отрегулировать вверх или вниз, в то время как рулевая колонка остается неподвижной под шарниром. В некоторых конструкциях шарнир расположен немного вперед по колонке, что позволяет достаточно сильно вертикально перемещать рулевое колесо с небольшим фактическим наклоном, в то время как в других конструкциях шарнир размещается почти внутри рулевого колеса, что позволяет регулировать угол поворота рулевого колеса с помощью почти не изменилась его высота.
Регулируемая рулевая колонка
В отличие от этого, регулируемая рулевая колонка позволяет регулировать высоту рулевого колеса с помощью лишь небольшого полезного изменения наклона. Большинство этих систем работают с компрессионными замками или электродвигателями вместо храповых механизмов; последний может быть способен перемещаться в запомненное положение, когда данный водитель использует автомобиль, или двигаться вверх и вперед для входа или выхода.
Колесо телескопа [22]
Многие довоенные британские автомобили предлагали телескопические рулевые колеса, которые требовали ослабления контргайки перед регулировкой, многие использовали Douglas ASW (регулируемое рулевое колесо). [25] В 1949 году Jaguar XK120 представил новое рулевое колесо, поставляемое Bluemel, которое можно было регулировать водителем путем простого ослабления рукава вокруг колонки вручную. [26] Ford Thunderbird 1955–1957 годов имел аналогичную конструкцию с общим ходом 3 дюйма (76 мм). [27] [28] В 1956 году ход был ограничен до 2 дюймов (51 мм). Патент на телескопическое рулевое колесо был подан в июле 1942 года Бернардом Маурером из подразделения рулевого механизма Saginaw компании General Motors (нынеNexteer Automotive ), но GM не предлагала собственное телескопическое колесо до тех пор, пока не дебютировало колесо наклона / телескопа, предлагаемое в качестве опции на Cadillac 1965 года . Колонка GM была выпущена скручиванием стопорное кольцо , окружающее центральную ступицу, и предложил диапазон 3-дюймовый (76 мм) регулировки.
Откидное рулевое колесо [22]
Представленный на Ford Thunderbird 1961 года и ставший доступным на других продуктах Ford в течение 1960-х годов, поворотное рулевое колесо позволяло рулевому колесу перемещаться на 9 дюймов (229 мм) вправо, когда селектор трансмиссии находился в положении Park, чтобы облегчить водителю выезд и въезд. [29]
Откидывающееся рулевое колесо
Представлен компанией Ford в 1967 году после обновления требований Федеральных стандартов безопасности транспортных средств . Хотя это было обновление откидного рулевого колеса, которое не соответствовало обновленным стандартам безопасности, оно предлагает ограниченное движение, но дополнительное удобство благодаря функции автоматического подъема по сравнению с его предшественником. [30]
Рулевое колесо с быстросъемной ступицей
Некоторые рулевые колеса могут быть установлены на съемной ступице, известной как быстросъемная ступица. Затем рулевое колесо можно снять без использования инструментов, просто нажав кнопку. Система широко используется в гоночных автомобилях с узким пространством для облегчения посадки и высадки водителя, а также в других автомобилях в качестве противоугонного устройства. [ необходима цитата ] Быстроразъемный соединитель часто зависит от марки, а некоторые модели являются взаимозаменяемыми. Пример стандартной схемы установки - 6x70 мм, которая обозначает схему расположения болтов с шестью болтами, размещенными по окружности диаметром 70 мм. [31] Сама быстрая катушка часто является частной собственностью. [ необходима цитата ]

Использование [ править ]

Рулевое колесо следует использовать для стратегических движений руки и запястья во вращательных движениях. Следует проявлять осторожность и осторожность, чтобы обеспечить безопасность конечностей. Применяемые постоянные движения следует выполнять с осторожностью. «Правильная осанка системы рука-рука при использовании ручных инструментов очень важна. Как правило, запястье не должно быть согнутым, а должно быть прямым, чтобы избежать перенапряжения таких тканей, как сухожилия и оболочки сухожилий, а также сдавления нервов и крови. сосуды ". [32]

Поворот рулевого колеса при неподвижном автомобиле называется « сухим» рулем . Обычно рекомендуется избегать сухого рулевого управления, поскольку это создает нагрузку на рулевой механизм и вызывает чрезмерный износ шин.

Кнопки и элементы управления на рулевом колесе [ править ]

На рулевом колесе болида Формулы-1 2009 года есть кнопки и ручки для управления различными функциями, а также датчики и другие важные элементы, которые обычно находятся на приборной панели.

Первой кнопкой, добавленной к рулевому колесу, был переключатель для включения электрического звукового сигнала автомобиля . Традиционно расположенный на ступице рулевого колеса или центральной площадке, переключатель звукового сигнала иногда помещался на спицы или активировался через декоративное кольцо звукового сигнала, что избавляло от необходимости отводить руку от обода. Электрические соединения выполняются через контактное кольцо . Дальнейшее развитие, рулевое колесо Rim Blow , интегрировало переключатель звукового сигнала в обод рулевого колеса.

В 1966 году Ford предложил на своем Thunderbird опцию управления скоростью Highway Pilot [33] с тумблерами, установленными на рулевом колесе . Уникально то, что Thunderbird также слегка нажимал на тормоза и включал стоп-сигналы, когда Retard был постоянно нажат при включенном круиз-контроле, но не включался.

В 1974 году Lincoln добавил два кулисных переключателя на рулевом колесе, чтобы активировать различные функции круиз-контроля на Continental и Continental Mark IV. [34] В 1988 году Pontiac предложил рулевое колесо с 12 кнопками для управления различными аудиофункциями на Trans-Am, [35] 6000 STE и Bonneville .

В 1990-х годах на рулевых колесах автомобилей начали появляться новые кнопки. Удаленные или альтернативные настройки могут включать в себя автомобильную аудиосистему , телефон и навигацию с голосовым управлением . Часто колеса или кнопки прокрутки используются для установки уровней громкости или пролистывания меню, переключения радиостанций или аудиодорожек. Эти элементы управления могут использовать универсальные интерфейсы, [36] проводные или беспроводные.

Игровые имитации [ править ]

Видеоигра руль для PlayStation 2 консоли
Основная статья: гоночный руль

Игровые контроллеры доступны для аркадных шкафов , персональных компьютеров и консольных игр, которые выглядят и ощущаются как рулевое колесо и предназначены для использования в гоночных играх . Наименее дорогими устройствами являются лопастные контроллеры с колесом большего размера, но многие игровые колеса также используют обратную связь по усилию, чтобы имитировать тактильную обратную связь, которую настоящий водитель ощущает от рулевого колеса.

См. Также [ править ]

  • Сухое рулевое управление
  • Левостороннее и правостороннее движение
  • Дистанционное управление

Ссылки [ править ]

  1. ^ «История Судового Рулевого Колеса» . Articlesfactory.com. 23 ноября 2010 . Проверено 20 июня 2018 .
  2. ^ Greathouse, Джон (2008). «Изобрести колесо заново - нестандартный взгляд на стандарты» . инфоЧачкие. Архивировано 4 декабря 2010 года . Проверено 4 января 2011 года .
  3. ^ Дункан, HO (1927). Мир на колесах - Том I . Париж. С. 456–457, изображение Vacheron-Car на стр. 457.
  4. ^ "CS Rolls сидит в первом автомобиле в Великобритании с рулевым управлением, 1898 год" . Библиотека изображений "Наука и общество". Архивировано 16 марта 2014 года . Проверено 20 марта 2014 .
  5. ^ "Альбомы фотографий де Кребса: Voitures de course: N ° 7 - 8 CV 4 cylindres, Париж - Амстердам, 1898" . Rbmn.free.fr. 10 марта 2000 года. Архивировано 20 мая 2013 года . Проверено 20 марта 2014 .
  6. ^ Б Binder, Al (1 декабря 2003). «Зеркало заднего вида» . Автомир Уорда . Архивировано 28 июля 2012 года . Проверено 20 марта 2014 .
  7. ^ Хайд, Чарльз К. (2009). Известные независимые автопроизводители: Nash, Hudson и American Motors . Издательство Государственного университета Уэйна. п. 12. ISBN 978-0-8143-3446-1. Проверено 20 марта 2014 .
  8. ^ "Быстрая семья Рамблера" . Мировая работа . Vol. 8. 1904. С. 5218–9 . Проверено 20 марта 2014 .
  9. ↑ Готтлиб, Роберт Дж. «Нэш ​​600 купе» . Motor Trend . Vol. 29. с. 109 . Проверено 20 марта 2014 .
  10. Перейти ↑ Madden, WC (2002). Хейнс-Апперсон и первый в Америке практичный автомобиль: история . Макфарланд. п. 56. ISBN 978-0-7864-1397-3. Проверено 20 марта 2014 .
  11. ^ Олдхэм, Скотт; Ламм, Майкл (май 1996). "Счастливого 100-го!" . Популярная механика . Vol. 173 нет. 5. п. 49 . Проверено 20 марта 2014 .
  12. ^ «Рулевое колесо складывается в аварии» . Популярная наука . Ноябрь 1934 г. с. 32 . Проверено 20 марта 2014 .
  13. ^ "Брошюра Ford Fairlane 1956 года" . Oldcarbrochures.com. п. 6. Архивировано 29 ноября 2012 года . Проверено 27 ноября 2012 года .
  14. ^ «Федеральные стандарты и правила безопасности транспортных средств» . Nhtsa.dot.gov. Архивировано 29 мая 2014 года . Проверено 20 марта 2014 .
  15. Перейти ↑ Griswold, Wesley S. (февраль 1953 г.). "Двигатель помогает управлять студебеккером 53 года" . Популярная наука . 162 (2): 114–117, 244 . Дата обращения 9 ноября 2020 .
  16. ↑ Маркович, Алекс (апрель 1965 г.). "Смотри, Ma-No Wheel!" . Популярная механика . Vol. 123 нет. 4. С. 91–93 . Проверено 20 марта 2014 .
  17. ^ «Стандарт № 114; Защита от кражи и предотвращение откатывания» . Министерство транспорта США. 30 марта 2010. Архивировано 22 мая 2013 года . Проверено 20 марта 2014 .
  18. ^ Гитлин, Джонатан М. «Почему вы никогда не будете водить машину с помощью джойстика» . Ars Technica . Архивировано 26 июня 2014 года . Дата обращения 7 ноября 2020 .
  19. ^ «Рулевое колесо» . Формула 1. Архивировано 29 июня 2011 года . Проверено 20 марта 2014 .
  20. ^ Поразик, Юрай; Оравец, Ян (1985). Старинные классические автомобили 1885-1940 гг . Издательство Арко. п. 16. ISBN 9780668063074. Проверено 27 ноября 2012 года .
  21. ^ Breitenstein, Джефф (2004). Ultimate Hot Rod Dictionary: атомные бомбы для зомби . MotorBooks International. п. 19. ISBN 9781610592352. Дата обращения 8 ноября 2020 .
  22. ^ a b c «Наклон рулевого колеса» . automotivemileposts.com. Архивировано 27 ноября 2012 года . Проверено 27 ноября 2012 года .
  23. ^ Ганнелл, Джон (2005). Американские автомобили 1960-х: десятилетие разнообразия . Публикации Краузе. п. 10. ISBN 9780896891319. Проверено 27 ноября 2012 года .
  24. ^ Уиппл, Джим (октябрь 1964). "Детройтский отчет" . Популярная наука . Vol. 185 нет. 4. п. 58 . Проверено 27 ноября 2012 года .
  25. ^ "Архивная копия" . Архивировано 31 мая 2016 года . Проверено 28 июля 2015 года .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  26. ^ «Технические характеристики» . Проверено 20 июня 2018 .
  27. ^ "Папка Ford Thunderbird 1955 года" . Oldcarbrochures.com. Архивировано 29 декабря 2012 года . Проверено 27 ноября 2012 года .
  28. ^ "Брошюра Ford Thunderbird 1956 года" . Oldcarbrochures.com. Архивировано 29 декабря 2012 года . Проверено 27 ноября 2012 года .
  29. ^ "История Ford Swing-Away, Tilt-Away, и рулевых колес наклона" . automotivemileposts.com. Архивировано 14 марта 2017 года . Проверено 27 ноября 2012 года .
  30. ^ Король, Мэтью. «Типы регулируемых рулевых колес» . Рулевые колеса Forever Sharp . Архивировано 5 мая 2018 года.
  31. ^ Руководство по рулевому колесу Demon Tweeks | Блог Demon Tweeks
  32. ^ Кремер, Карл; Кремер, Хенрике; Кремер-Эльберт, Катрин (2001). Эргономика: как разрабатывать для удобства и эффективности (второе изд.). Прентис Холл. ISBN 0-13-752478-1.
  33. ^ "Вариант управления скоростью пилота шоссе Ford Thunderbird 1966 года" . automotivemileposts.com . Архивировано 6 сентября 2015 года . Дата обращения 5 мая 2018 .
  34. ^ "1974 Lincoln Continental Brochure" . www.oldcarbrochures.com . Проверено 20 июня 2018 .
  35. ^ "Архивная копия" . Архивировано 12 октября 2016 года . Проверено 29 июля 2015 года .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  36. ^ «Сделай сам для снятия рулевого колеса и установки блока управления аудиосистемой рулевого колеса - стр. 6 -» . My350z.com. Архивировано 22 января 2009 года . Проверено 8 декабря 2009 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с рулевыми колесами, на Викискладе?