Как устроена рейка рулевая – фото детали в разрезе, принцип работы, из чего состоит, где и сколько реек установлено в авто

Содержание

Как устроена рулевая рейка и принцип её работы

Ни одна современная легковая машина не обходится без системы управления. Причём в большинстве случаев речь идёт именно о рулевых рейках, которые играют ключевую роль в этом вопросе. Рулевая рейка (РР) представляет собой узел, который позволяет преобразовывать движение руля в отклонение по горизонтальной плоскости передних колёс автотранспортного средства. Фактически за счёт этого устройства мы получаем возможность с помощью небольшого рулевого колеса управлять внушительным авто.

Принцип работы рулевой рейки автомобиля

Первые образцы рулевых реек имели предельно простую конструкцию. В её состав входила шестерня, которая устанавливалась на рулевой вал, а также рейки и рулевые тяги, сопряжённые с шестернёй. Но постепенно конструкция улучшалась, совершенствовалась и модернизировалась. Потому в настоящий момент машины могут оснащаться несколькими видами РР.

Разновидности

В общей сложности выделяют 4 разновидности устройств, которые несколько отличаются между собой принципом работы рулевой рейки. Каждый механизм применяется на множестве автомобилей, что позволяет говорить о хорошем уровне каждого из представленных вариантов.

Многие автолюбители уже прекрасно знают, что такое рулевая рейка и зачем она нужна в машине. В автомобилях это своего рода связующее звено, созданное для связи водителя с колёсами его транспортного средства. При повороте руля именно РР позволяет колёсам повернуться с таким углом и скоростью, как это необходимо водителю, чтобы развернуться или совершить какой-нибудь иной манёвр.

Что касается того, где же находится автомобильная рулевая рейка, то тут можно ответить довольно просто. Находящийся между рулевым колесом и колёсами механизм выступает в качестве преобразователя вращения вала руля в горизонтальное смещение тяг.

Интересно и то, что раньше на автомобили устанавливались исключительно червячные механизмы, на смену которым пришли рулевые рейки. Но не стоит воспринимать РР как продолжение и развитие червячных устройств. Это совершенно иное направление в разработке рулевого управления.

Впервые РР появились на автомобилях, которые выпускались ещё в 19 веке. Тогда конструкция была максимально примитивной, состоя из шестерни, размещённой на рулевом валу, а также соединённой рейкой.

Но на тот момент рейка не завоевала большой популярности. Машины начали оснащать более сложными механизмами, в числе которых был и некогда самый востребованный червячный вариант. Лишь в конце прошлого века инженеры снова обратили внимание на уже достаточно забытый реечный рулевой механизм, и снова начали использовать его в конструкциях автотранспортных средств. Вторая попытка оказалась невероятно удачной. В результате РР активно используются до сих пор, и их конструкцию продолжают развивать и совершенствовать.

Стараниями инженеров и конструкторов мы получили 4 разновидности рулевых реечных механизмов. А именно:

  • механические;
  • электрические;
  • гидравлические;
  • электрогидравлические.

Каждый из вариантов исполнения устройства заслуживает отдельного внимания и более детального рассмотрения.

Механические

Если говорить о схемах рулевых реек, то именно у механических устройств она самая простая. Но при этом механические РР наиболее универсальные, что позволяет устанавливать их на автотранспортные средства с передним и задним типом привода.

Повороты колёс, связанных с системой рулевого управления, осуществляются за счёт прикладываемой водителем физической силы. Одной из особенностей системы механического типа является то, что здесь используется переменное передаточное число. Это означает, что шаг зубцов меняется в направлении от середины к краям.

На практике это выглядит следующим образом. Когда машина движется на высокой скорости, углы поворота становятся минимальными. От этого создаётся эффект тяжёлого рулевого колеса, что обусловлено именно большим передаточным числом. Когда же автотранспортное средство паркуется, то есть скорость минимальная, а руль приходится выворачивать до крайнего положения, передаточное число уменьшается, и от этого руль удаётся с относительной лёгкостью повернуть, не прикладывая большие физические усилия. Эта особенность позволяет компенсировать недостаток в виде отсутствия усилителя.

Механическая рулевая рейка

Схема механической системы рулевой рейки включает в себя несколько основных компонентов. Среди них следует выделить такие:

  • картер, изготовленный из алюминия. В нём предусмотрена специальная полость, где располагается гофрированная защита, которая предотвращает механизм от повреждения и преждевременного износа;
  • шестерня или зубчатое колесо привода. Она располагается внутри корпуса рулевого механизма, и удерживается там с помощью специального надёжного подшипника. Он всё равно может выходить из строя и требовать замены, но на практике подшипник служит достаточно долго и эффективно;
  • пружина. Её задача заключается в том, чтобы плотно прижать рулевую рейку по отношению к шестерне. Это позволяет создавать максимально плотное сцепление зубьев;
  • втулка, предусмотренная для шарнира тяги. Она осуществляет свою работу в определённом заданном инженерами интервале, а также обеспечивает нужный ход для механической рулевой рейки автомобиля.

Несмотря на свою простоту и надёжность, механические узлы постепенно уходят в прошлое.

Электрические

Теперь следует рассмотреть, как работают рулевые рейки уже электрического типа. Тут речь идёт про устройство рулевой рейки, оснащённой специальным рулевым электроусилителем или просто ЭУР.

У ЭУРа есть свои особенности конструкции и работы. Основной принцип функционирования устройства заключается в наличии электрического двигателя. Этот электромотор позволяет с максимальной точностью передавать усилие, с которым водитель воздействует на рулевое колесо.

В зависимости от конструктивных особенностей и исполнения устройства, электроусилители устанавливают в автомобилях на рулевой вал, либо же интегрируют в рейку. Есть также возможность встроить электродвигатель в рулевую колонку, но этот вариант считается самым опасным, несмотря на наименьшую стоимость реализации конструкции. Если электромотор разместить внутри рулевой колонки автомобиля, при его поломке машина фактически станет неуправляемой. Последствия подобной неисправности, которая может произойти прямо во время движения авто, представить не сложно. Водитель потеряет управление, не сможет подавать команды передним колёсам. Подобная неисправность встречалась на ЭУР, которые устанавливались на первое поколение автомобиля Lada Priora. Машины первых лет выпуска славились низким уровнем надёжности электроусилителей рулевого управления.

Электрическая рулевая рейка

А вот схема интегрирования с рейкой позиционируется как самая безопасная. Её применяют на автотранспортных средствах высокого класса. Во многом это обусловлено стоимостью реализации схемы.

Несмотря на определённые недостатки электроусилителей, которые характерны в большей степени только при одном варианте их размещения, электрические РР обладают широким перечнем преимуществ:

  • ЭУР позволил добиться отличных показателей коэффициента полезного действия;
  • хотя в конструкции используется электродвигатель, система всё равно получилась более чем простой;
  • весь узел не занимает много места, что позволяет говорить о компактности решения и выделять это качество как одно из преимуществ;
  • электрические рейки не боятся изменений погодных условий. Потому они одинаково эффективно работает при сильной жаре и при заморозках;
  • важной особенностью и преимуществом можно назвать факт отсутствия в узле каких-либо рабочих жидкостей. Это позволяет исключать проведение разных работ по их замене, не нужно контролировать утечки и пр.;
  • конструкция не предусматривает использования трубок, прокладок, сальников и прочих элементов, которые можно считать слабым или уязвимым местом системы. Такая особенность выделяет ещё один важный плюс в виде высокого уровня надёжности;
  • рулевая рейка электрического типа, оснащённая электромотором в качестве усилителя, расходует минимум энергии. Это обусловлено тем, что электромотор включается в работу лишь тогда, когда водитель поворачивает руль. При передвижении на высокой скорости электродвигатель также отключается;
  • некоторые воспринимают ЭУР как что-то дорогое и сложное. Но практика говорит об обратном. Устройство получилось надёжным и доступным по цене. При необходимости, если двигатель всё же выйдет из строя, на покупку нового электромотора тратить большие деньги не придётся. ЭУР относится к относительно недорогим устройствам;
  • приятным бонусом ко всем перечисленным ранее преимуществам станет факт быстрого возврата рулевого колеса в его нейтральное положение.

Объективно электрические рулевые рейки обладают солидным перечнем преимуществ. При этом выделить какие-то явные недостатки, если не говорить об электромоторах, интегрированных в рулевую колонку, сложно.

Гидравлические

Эти рулевые рейки считаются главными конкурентами электрических систем. Но если посмотреть, как устроены рулевые рейки гидравлического типа, ничего общего с конкурентами вы не увидите.

Принцип работы гидроусилителя или ГУР основывается именно на использовании гидравлической жидкости. С её помощью передаётся усилие, прикладываемое водителю к рулевому колесу. Это позволяет создать достаточно лёгкое и точное управление транспортным средством.

За счёт использования гидравлической системы, неровности на дорогах и проезды по ямах на так сильно ощущаются и передаются на рулевое колесо. То есть водитель меньше ощущает все прелести отечественных автодорог. Это объясняется особенностью конструкции гидравлической рулевой рейки, где все удары гасятся за счёт работы гидроусилителя.

Гидравлическая рулевая рейка

Но при этом высокое давление гидравлической жидкости, которое возникает непосредственно в момент удара, негативно сказывается на состоянии и работоспособности всего рулевого узла.

Если в случае с ЭУР выделяли внушительный список достоинств системы, то здесь в основном акцентируют внимание на имеющихся недостатках. ГУР действительно имеет ряд минусов, среди которых выделяют наиболее значительные.

  • уровень информативности руля весьма низкий, если сравнивать с электрическим аналогом рулевой рейки;
  • отсутствует качественная и достаточно хорошая обратная связь у руля;
  • работа системы основывается на создании высокого давления, из-за чего страдает надёжность гидроусилителя;
  • в конструкции с гидроусилителем применяются различные сальники, трубки и уплотнители. Это слабые места гидравлической системы. Здесь довольно часто возникает протечки, которые приходится устранять. Трубки, сальники и прокладки подлежат замене;
  • система работает постоянно. Если привести пример электроусилителя, где электромотор включается исключительно по мере необходимости, в случае с гидроусилителем всё иначе. Насос работает постоянно, то есть непрерывно обеспечивает циркуляцию рабочей жидкости по системе. Это происходит даже в ситуациях, когда двигатель запущен, но машина стоит неподвижно. Такая особенность работы негативно сказывается на состоянии. Система быстрее изнашивается и требует ремонта, либо замены;
  • гидравлические типы рулевых реек чаще требуют ремонта, нежели электрические. Плюс автовладельцу приходится заниматься такими мероприятиями как замена гидравлической жидкости. Процедура не самая тяжёлая, но всё же накладывает дополнительные обязанности и хлопоты.

Такой обширный перечень недостатков привёл к тому, что на легковых автомобилях ГУР применяется редко. Зато гидроусилители стали наиболее эффективным решением при создании системы управления на грузовиках и большегрузных машинах. Рулевые рейки гидравлического типа, где применяется гидроусилитель, позволяет передавать более высокое усилие. Электродвигатель в этом компоненте справляется с передачей усилия на грузовых авто значительно хуже.

Электрогидравлические

Ознакомившись с устройством рулевых реек с гидроусилителем, а также изучив слабые стороны ГУР и достоинства ЭУР, никого не удивит появление гибридной системы рулевого управления.

Примерно понимая, как устроена рулевая рейка, эксплуатируемая с гидроусилителем и электроусилителем, можно также понять и суть электрогидравлической системы.

Фактически появление электрогидравлической рейки стало логическим продолжением обычной классической гидравлики. Как и в случае с ГУР, основным рабочим компонентом узла остаётся гидравлическая жидкость, перекачивая насосом. Вопрос лишь в том, как именно приводится в движение этот насос.

Электрогидравлическая рулевая рейка

В обычных гидроусилителях помпа, перекачивающая гидравлическую рабочую жидкость, функционировала от главного двигателя. В этом проявлялась одна из проблем ГУР, которая привела к появлению сразу нескольких объективных недостатков. Потому инженеры решили устранить этот недочёт, установив отдельный электродвигатель для работы насоса. Теперь ДВС из системы исключили.

Такое нововведение позволяет говорить о новом виде рулевой рейки электрогидравлического типа. Внедрение электрического мотора для работы насоса устранило недостатков в виде низкой информативности и отсутствия обратной связи.

На практике работу электрогидравлической рейки можно описать примерно следующим образом. По мере увеличения скорости движения автотранспорта электромотор создаёт меньшее давление. Это позволяет делать рулевое управление достаточно жёстким при высокой скорости, создавая более безопасные условия движения.

Признаки неисправностей

От исправного состояния системы рулевого управления напрямую зависит безопасность движения автомобилиста на своём транспортном средстве. Потому при первых же признаках неисправностей рулевой рейки следует незамедлительно принимать меры по их устранению.

Первым делом автовладельцы должны понимать, как именно определить неисправности рулевых реек. Сделать это не так сложно, если знать про характерные симптомы и признаки приближающейся поломки установленной на автомобиль рулевой рейки.

Да, точно подтвердить или опровергнуть неисправность рулевой рейки можно путём диагностики и проведения демонтажных работ. Но порой даже косвенных признаков достаточно, чтобы подтвердить диагноз.

Для начала запомните, что рулевая рейка не ломается на ровном месте, если речь не идёт о попадании в яму или ДТП. Существуют определённые признаки, указывающие на износ и приближающуюся серьёзную неисправность. Потому перед тем как проверить рулевую рейку, прислушайтесь к поведению своей машины. Она сама подскажет вам, что возникли какие-то неполадки, которые вскоре могут обернуться дорогостоящими и опасными поломками.

В зависимости от типа рулевой рейки, могут проявляться те или иные признаки. Рассмотрим основные из них:

  • если это рулевая рейка гидравлического типа, тогда неисправность можно определить по постоянному падению уровня жидкости в специальном бачке;
  • также в случае с ГУР возможно появление следов от гидравлической жидкости, которые накапливаются в пыльниках тяг;
  • управление стало заметно более чувствительным. Даже когда вы осуществляете небольшой поворот рулевого колеса, машину практически бросает из стороны в сторону;
  • поворот руля не соответствует углу, на который поворачиваются передние колёса автотранспортного средства;
  • ещё руль может не возвращаться в своё исходное центральное или нейтральное положение, либо плохо это делать, когда машина завершает манёвр и возвращается к прямолинейному движению;
  • когда рулевое колесо находится в центральном положении, усилие может пропадать. Это указывает на неисправность в системе;
  • порой автомобилисты сталкиваются с тем, что руль начинает буквально самопроизвольно вращаться. Плохой признак, указывающий на необходимость срочно заняться ремонтом;
  • когда руль вращается, усилия отсутствуют вовсе. Это потенциально указывает на выход из строя гидравлики или электромотора;
  • при езде в условиях мелких неровностей создаётся сильный стук и передаётся в руль. Но он может уменьшаться, когда рулевое колесо выворачивается в крайние положения;
  • руль полностью заклинивает, его не удаётся повернуть ни в одну из сторон;
  • управлять машиной становится практически невозможно, поскольку для любого манёвра требуется прикладывать огромное усилие.

Ремонт рулевой рейки

Появление хотя бы одного из перечисленных признаков говорит о том, что с рулевым управлением возникли проблемы. Неисправность может сохраняться в виде едва заметных симптомов длительное время, либо же в один момент привести к серьёзной поломке, которая наиболее опасна именно во время движения машины.

Это говорит о том, что даже слабо проявляемые признаки проблем с рулевой рейкой игнорировать ни в коем случае нельзя. В подобных ситуациях следует обратиться в автосервис, либо же заехать в собственный гараж для самостоятельного решения образовавшейся проблемы. Порой выполнить ремонт можно своими руками. Это не так сложно, если следовать инструкциям, соблюдать рекомендации автопроизводителя, а также не забывать о технике безопасности.

Преимущества и недостатки

Если подводить общий итог по всем разновидностям рулевых реек, можно выделить несколько сильных и слабых сторон подобных систем.

К преимуществам можно отнести следующие моменты:

  • конструкции всех типов занимают мало места, они компактные и достаточно простые;
  • многие неисправности можно решить своими силами, избегая дополнительных трат на услуги автосервисов;
  • рулевые рейки с гидроусилителем, электроусилителем и обычного механического типа обладают небольшим весом;
  • при грамотной эксплуатации не требуется постоянный уход и частое обслуживание;
  • системы обеспечивают точное управление, поскольку колёса прекрасно слушаются руля;
  • стоимость всех видов усилителей небольшая, а потому ремонт рулевых реек обходится сравнительно дёшево.

Но параллельно не стоит упускать тот момент, что неровности дороги могут ощутимо передаваться на руль. А это создаёт определённый дискомфорт для водителя. Также автовладельцу всё же приходится заниматься профилактическим обслуживанием, проверяя уровень жидкости, подтягивая соединения, инспектируя состояние трубок, уплотнителей и пр.

Рулевые рейки относятся к категории достаточно надёжных узлов автотранспортного средства. При этом срок службы или эксплуатационный период зависит от целого ряда фактора. А именно:

  • условия эксплуатации;
  • стиль вождения;
  • условия хранения и содержания машины;
  • качество сборки;
  • используемые детали;
  • качество проведённого ремонта;
  • наличие коррозии и ржавчины.

Если постоянно держать автомобиль в условиях повышенной влажности и сырости, свою роль сыграет процесс образования коррозии, которая с лёгкостью сможет разрушить рулевую рейку с течением времени. Также на состояние РР негативно влияет частая езда по кочкам, ямам и всевозможным неровностям. Постепенно они снижают ресурс узла, провоцируют усталость металла и в результате рейку приходится менять или частично ремонтировать.

Применительно к легковым автомобилям, именно реечные рулевые механизмы остаются наиболее востребованными и актуальными. Объясняется это простотой конструкции, малой стоимостью механизмов, а также их небольшими размерами. Пока лучшей альтернативы для категории легковых машин не предусмотрено.

Как устроена рулевая рейка автомобиля

Рулевая рейка — это одна из главных составляющих сложной системы рулевого управления. С помощью рулевой рейки передние колеса поворачиваются в ту сторону, куда водитель поворачивает руль. А если на рейке еще и усилитель есть — руль будет послушным и легким.

На продолжительность жизни рулевой рейки влияет:

  • с агрессивным стилем вождения рейка ломается в разы быстрее;
  • качество дорог: кочки, выбоины, лужи неопределенной глубины не идут рейке на пользу;
  • своевременное ТО: не посещаете СТО, не меняете ремкомплект, рабочие жидкости, не осматриваете автомобиль самостоятельно — получайте сломанную рейку.

Рулевая рейка без ГУР

Механическая рулевая рейка.

Сухая рейка (она же “механическая” или “рейка без усилителя”)

По сути, механическая рейка — это основа для реек с усилителями. Как самостоятельный агрегат сухая рейка существует в старых легковушках или грузовых автомобилях.

Устройство рулевой рейки:

  • Шток (она же зубчатая рейка) — это вал рулевой рейки с насечками(зубьями), которые входят в зацепление с приводной шестерней.
  • Корпус рейки — в нем располагается шток и другие детали рейки.
  • Рулевые тяги и их наконечники: прикрепляются к рулевой рейке и передают усилие от руля на колеса.
  • Гайка бокового поджима: нужна, чтобы рейка плотно прилегала к приводной шестерне, пружина не дает люфтить штоку.
  • Ремкомплект — набор комплектующих для герметичности рейки: сальники, подшипники, резиновые уплотнители, гидробарьерные и тефлоновые кольца.
  • Втулка шарнира рулевой тяги с одной стороны и ограничительное кольцо с другой стороны рейки: удерживают рейку в заданном диапазоне движения.

Принцип действия рейки: при повороте руля рулевой вал вращает приводную шестерню, которая входит в зацепление с зубьями штока (валом рейки). Шток двигается влево-вправо, двигает рулевые тяги, а тяги уже поворачивают колеса.

Рейка с гидроусилителем

Рейка с ГУР

Рулевая рейка с гидроусилителем (ГУР)

Гидроусилитель руля — это гидравлическая система, которая облегчает вращение руля, создает легкость и остроту управления. 

Когда руль не вращается, масло циркулирует по замкнутой системе маслопроводов, не попадая в силовой цилиндр. Во время поворота руля гидрораспределитель направляет масло под давлением в левую или правую камеру силового цилиндра рейки, увеличивая усилие водителя.

В рейке с ГУР важна герметичность не только самой рейки, но и гидравлической системы. Если масло начнет подтекать — сломается насос, и руль станет тугим.

Рулевая рейка с электроусилителем

Рейка с ЭУР

Рулевая рейка с электроусилителем (ЭУР)

Электроусилитель, так же как и гидроусилитель, облегчает вращение руля, увеличивает легкость и удобство управления авто.

В случае с ЭУР усилие на колеса производится за счет электропривода.  Электроника в системе ЭУР делает автомобиль “умным” и дает дополнительные бонусы в виде автоматической парковки.

Преимущества ЭУР в сравнении с ГУР:

  • за счет отсутствия гидравлики в системе исключаются утечки масла, и другие поломки, свойственные ГУРу;
  • электроусилитель дает более точное и удобное управление автомобилем;
  • ЭУР экономит топливо благодаря тому, что работает только в процессе поворота, в отличие от ГУР.

Что лучше: рейка с ГУР или ЭУР?

Рейка с ЭУР более отзывчива к усилиям водителя. Но с ГУР лучше ощущается обратная связь колес.

ГУР дешевле в обслуживании, но важно следить за герметичностью его системы. А ЭУР чувствителен к попаданию воды — электроника сразу выходит из строя, а ремонт рейки с ЭУР — удовольствие не из дешевых.

В любом случае, какая бы рейка ни была в автомобиле, важно самостоятельно следить за ее состоянием и вовремя проходить сезонное ТО.

Как устроена и работает рулевая рейка — Auto-Self.ru

Рулевое управление почти у всех моделей современных легковых автомобилей представлено в виде рулевой рейки. Это механический узел, предназначенный для преобразования поворота руля в горизонтальное отклонение передних колес. Изначально устройство рулевой рейки не отличалось особой сложностью. В простейшем варианте это механизм, состоящий из шестерни, расположенной на рулевом валу, сопряженной с ней рейки и рулевых тяг.

Типы и варианты исполнения

В настоящее время существует три разновидности реечных механизмов. Отличие между ними заключается в принципе действия.

Механическая рулевая рейка

Наиболее простой вариант рулевого управления. Поворот колес осуществляется исключительно за счет физической силы водителя. В целях облегчения работы водителя и повышения удобства управления на многих автомобилях применяется рулевая рейка с переменным передаточным числом. Иными словами, шаг зубьев рейки меняется от середины к краям. Такое устройство при небольших углах поворота руля, что характерно для движения на больших скоростях, обеспечивает большое передаточное число, тяжелый и острый руль. Вместе с этим во время маневрирования на парковке, когда рулевое колесо приходится поворачивать «от края до края», делать это легко, благодаря меньшему передаточному числу. Первым отечественным автомобилем, где была применена такая конструкция, стал ВАЗ-2110.

Гидравлическая рулевая рейка

Отличается от механической тем, что механическое воздействие, которое оказывает водитель на руль, усиливается гидроусилителем. Это позволяет обеспечить одновременно остроту и легкость рулевого управления. Такое устройство чаще всего применяется на современных автомобилях.

ГУР также способствует повышению безопасности вождения, поскольку неровности дороги передаются на руль не так сильно, и в случае, если машина на высокой скорости попадет передним колесом в яму, удар многократно погасится гидроусилителем, и руль не вырвет из рук, как это произойдет на автомобиле с механической рейкой. Однако существует у этой медали и обратная сторона, ведь ухудшение обратной связи ведет к снижению «чувства автомобиля». Компенсировать этот недостаток автопроизводители стараются за счет изменения конструкции подвески, а также путем применения электромотора для привода ГУР (электро-гидроусилитель).

Электрическая рулевая рейка

По принципу действия аналогична гидравлической, только усиление производится электромотором, который либо встроен в рулевую колонку (самый дешевый и более опасный вариант), либо размещается на рулевом валу, либо интегрирован с рейкой (наиболее безопасный вариант, применяется на автомобилях высокого класса).

Вариант с размещением электромотора в рулевой колонке опасен тем, что в случае выхода его из строя автомобиль становится практически неуправляемым, поскольку повернуть руль невозможно. К сожалению, этим порой грешили автомобили Лада Приора первых лет выпуска – ЭУРы на них не отличались высокой надежностью.

Такое устройство имеет немало достоинств:

  • более высокий КПД по сравнению с гидроусилителем;
  • экономичность (электромотор включается только при повороте руля, тогда как масло в ГУР постоянно циркулирует, на что отнимается некоторая часть мощности мотора;
  • независимость от температуры окружающей среды;
  • отсутствие необходимости регулярно обслуживать устройство, т.к. не требуется менять и доливать рабочую жидкость;
  • более высокая надежность в целом, обусловленная отсутствием шлангов, прокладок и сальников, в которых могла бы появиться течь.

Строение

Конструкция механической рулевой рейки выглядит следующим образом. Внутри картера, имеющего в разрезе вид полого цилиндра, размещен защитный гофро-чехол. На подшипниках в картере установлено приводное зубчатое колесо, к которому пружиной прижимается рулевая рейка. Пружина требуется для устранения зазора в паре «шестерня-рейка». Ход рейки ограничивается с одной стороны ограничительным кольцом, а с другой – втулкой шарнира рулевой тяги. Данная схема рулевой рейки отличается предельной простотой и надежностью.

Признаки неисправности

Исправность рулевого управления  – это залог безопасного вождения автомобиля, поэтому необходимо следить за его состоянием. Это не значит, что перед каждой поездкой нужно проводить тщательную проверку, ведь поломка происходит не вдруг. Существуют признаки неисправности рулевой рейки, по которым можно судить о необходимости ремонта.

  1. Стук, проявляющийся при езде по мелким неровностям, уменьшающийся при повороте руля в крайние положения.
  2. Отсутствие усилий при вращении руля.
  3. Усилие на руле исчезает в центральном положении.
  4. Самопроизвольное вращение рулевого колеса.
  5. Руль не возвращается или плохо возвращается в центральное положение при выходе машины из поворота.
  6. Повышенная чувствительность автомобиля (его бросает в сторону при незначительном повороте руля, угол поворота колес не соответствует углу поворота рулевого колеса).
  7. Постоянное падение уровня жидкости в бачке гидроусилителя, а также ее появление в пыльниках рулевых тяг.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Facebook

Twitter

Google+

Telegram

Vkontakte

Проще, но еще дороже: что ломается в рулевых рейках с ЭУР, и как их ремонтируют

Особенности работы

Перед тем, как начать разговор о типах электроусилителей и их характерных проблемах, скажем пару слов об алгоритме их работы. Сразу после пуска двигателя выполняется самодиагностика системы – подтверждается ее работоспособность. В нейтральном положении электромотор не работает: вся система находится в ожидании активных действий.

Как только вы начали вращать руль, сигнал от датчика угла поворота и крутящего момента поступает в ЭБУ, а тот в свою очередь дает команду электромотору, который облегчает вам жизнь. Причем характер работы электроусилителя будет разным в зависимости от скорости автомобиля: таким образом достигается прогрессивность работы ЭУР. Пройдя поворот и понемногу снимая усилие с руля, система вернет колеса в нейтральное положение.

Наверняка владельцы переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя замечали, как автомобиль при активном старте немного уводит в сторону. Обусловлено это разной длиной приводных валов с правой и левой сторон. Так вот, модели с электроусилителем могут еще и немного подруливать колеса, компенсируя тем самым увод. В целом усилие на рулевом колесе полностью под контролем ЭУРа – а потому именно на его совести та «пустота руля» и «искусственность усилия», о которой так часто говорят и на которую сетуют многочисленные журналисты.

Какими бывают электроусилители

Эти системы разделяют прежде всего по месту установки силового блока (электромотора): на рулевой колонке (почти под рулем) или на рулевой рейке. В первом случае рулевой механизм будет самым обычным, например, как в «восьмерке» или Nissan Micra, а во втором в конструкцию интегрирован электромотор или привод. Сегодня на практике мы рассмотрим более интересный вариант с усилителем на рейке.

На самом рулевом механизме электромотор может быть установлен по-разному – либо отдельно, либо являясь частью корпуса этого рулевого механизма. Различают также и тип привода штока рейки: дополнительной шестерней или подвижным соединением винт-гайка.

В последнем случае электромотор может передавать вращение через ременную передачу, либо привод может быть прямым (как в рейках Lexus GS).

27

Для понимания, когда же и на сколько нужно «помогать» водителю вращать руль, система использует данные с нескольких датчиков – это датчик крутящего момента на валу шестерни рулевого механизма, датчик положения рулевого колеса, датчик частоты вращения коленчатого вала и датчики скорости вращения колес. Единственным датчиком, который относится непосредственно к системе ЭУР, является датчик крутящего момента.

14

Подробнее об устройстве

Теперь рассмотрим три различных варианта конструкции: рулевые рейки с дополнительной шестерней, рейки с параллельным приводом и рейки с прямым приводом. Каждая из них имеет свои плюсы и минусы – сейчас мы обозначим, какие.

Рейки с дополнительной шестерней имеют в своем составе электромотор, который через червячную передачу вращает шестерню, очень похожую на ту, что мы вращаем через рулевой вал. На самой рейке же в этом случае имеются две насечки зубьев. В этой конструкции все неплохо – вот только потери на трение высоки: все-таки это червячная передача. При этой конструкции электромотор зачастую имеет свой собственный корпус.

Рейки с параллельным приводом – так называют механизм, в котором вращение от электромотора через ремень передается на гайку, или, если сказать точнее, на пару «винт-гайка».

26

Винтом здесь выступает шток с нарезанной резьбой с одной стороны и насечкой зубьев с другой.

12

Между гайкой и винтом заложены шарики, через которые передается вращение – они же выступают в роли подшипника. Работает это так: когда вы начинаете вращение рулевого колеса, приходит в действие электромотор, вращающий гайку в ту или иную сторону, помогая вам поворачивать руль.

Рейки с прямым приводом – третий вариант, в котором корпус рулевой рейки частично является корпусом электромотора, а шток рейки проходит внутри него. Вращение от электромотора передается через уже известную нам пару «винт-гайка».

19 20

Итак, это основные типы конструкций. Общение с мастером сервиса позволило нам выяснить еще одну немаловажную особенность: есть принципиальная разница между японскими и европейскими рейками. Японцы блок управления электроусилителем «прячут» подальше от самого рулевого механизма – в результате к электромотору тянется длинный шлейф проводов для управления, связи и диагностики. Европейцы же блок управления монтируют рядом с электромотором или прямо на нем.

Какой из подходов верный, сказать тяжело. В случае с «японцами», чтобы снять всю систему, необходимо вытянуть несколько метров проводки и найти сам блок управления – но блок в таком случае находится в безопасности. С европейской же рейкой не будет проблем в плане демонтажа: отсоединил два-три разъема, выкрутил пару болтов крепления – и все. Однако блок управления в такой схеме подвержен различным воздействиям извне.

Первичная диагностика

Первичная диагностика поступившего в сервисную зону автомобиля строится на данных, полученных от хозяина автомобиля: например, стук постоянный или только при вращении, закусывание руля, неравномерное усилие на рулевом колесе или его отсутствие. Основываясь на этом, рейку демонтируют и подключают к специальному стенду (у нас это MSG MS561) и считывают ошибки. С помощью стенда имитируют работу двигателя на различных режимах и более детально изучают работу рулевого механизма. Делается это, чтобы локализовать неисправность и понять, кроется ли проблема в «железе» или в электрике.

По порядку о проблемах

Сначала поговорим о механической части системы. Здесь все так же, как и с другими рейками: практически любая проблема связана с разрывом пыльников рейки и попаданием внутрь нее воды и грязи. Вода – это неизбежная коррозия, а грязь – чрезмерный износ трущихся поверхностей.

Износ боковой втулки – пожалуй, самое безобидное, что может случиться со штоком рейки. Вымывание смазочного материала из пары винт-гайка может привести к закусыванию в паре или даже заклиниванию рулевого механизма в одном положении.

13

В механизмах с параллельным приводом попадание влаги на ремень приводит к резкому возрастанию его износа и, в конечном итоге, разрыву. Резко возросшее усилие на руле – вот что ощущает водитель в таком случае.

16

Редко, но бывает так, что из-за влаги подшипник электромотора подвергается коррозии – тогда вы услышите неистовое завывание последнего при работе.

17

Износ в зубчатом зацеплении вала-шестерни и штока рейки – тоже потенциальная причина разрыва пыльника. Но здесь болезнь можно попытаться вылечить, поджав упор штока.

8 9

Справляясь у мастера о влиянии воды на электромотор, если привод прямой, мы узнали, что особых проблем с самим мотором быть не может – добротная изоляция проводов делает свое дело.

21

Разобравшись с механикой, переходим к «источнику силы» – электрической части. Потенциальных проблем здесь не так много, но почти все они связаны с солидными затратами.

Например, если электронный блок управления системой установлен на рейке, то он зачастую никак не защищен, потому прилетевший откуда-то камешек может разбить крышку блока. И даже если вы заметите это сразу же (что маловероятно), блок все равно придется отправить под замену. При этом, говоря «блок», мы имеем в виду всю рейку, потому как блоки отдельно не поставляют, и на данный момент осуществляются только скромные попытки ремонта этого элемента. Но все попытки разбиваются о неприступную стену отсутствия софта для программирования процессоров ЭБУ.

18

Выход из строя датчика крутящего момента – еще одна малоприятная ситуация на дороге. В этом случае ЭУР «не понимает», с какой частотой и усилием помогать вам вращать руль и в какую сторону.

18 15

Полностью усилитель не отключится, так как он «возьмет» данные датчика скорости и угла поворота рулевого колеса, но на щитке начнет светиться индикатор неисправности ЭУР. Более того, может случиться так, что вращать руль вам будет необходимо вправо, а электромотор будет «крутить» его влево.

Сами датчики могут быть аналоговыми или цифровыми, потому и проблемы у них соответствующие. Аналоговые «страдают» износом: проявляется это в различном усилии на руле или уводе механизма от центрального положения.

23 24

Цифровые, впрочем, также страдают от износа, но только не самого датчика, а шлейфа, который может банально перетереться.

25

Лечим рейку

Механические проблемы со штоком рейки не лечатся никак. Коррозия, чрезмерный износ резьбы или зубьев отправят вас за покупкой нового штока – ни шлифовка, ни какая-либо иная обработка здесь не предусмотрены. Если же со штоком все в порядке, а причиной стука стал износ боковой втулки или увеличенный зазор в зубчатом зацеплении, то втулку можно без проблем заменить, а зазор отрегулировать, подтянув упор штока (так же, как и в случае с гидравлическими усилителями). Собственно, каких-то других решений проблем по «железу» просто нет.

А вот с электрикой, как уже говорилось выше, куда ни глянь – всюду одни расстройства. Если считываемые ошибки связаны с неправильной эксплуатацией, то их можно попытаться удалить – но если это поломки… Тогда решения нехитры, но дороги. Судите сами: малейшая трещина в крышке блока – это в большинстве случаев замена всей рулевой рейки. Коррозия подшипника электромотора означает два пути решения проблемы: замена электромотора с блоком управления или опять-таки замена всей рейки в сборе. Кстати, замена в сборе – это вердикт любого официального дилера: завод-изготовитель обычно попросту не закладывает возможности ремонта и восстановления рулевого механизма с ЭУР.

А если привод прямой, и внутрь попала вода, то что тогда будет с электродвигателем? К счастью, ничего: его промоют бензином, высушат и снова отправят на службу. Касательно этого элемента ЭУР мастер вообще заметил, что еще ни разу не встречал проблем, связанных с выходом из строя мотора системы.

Поломка датчика крутящего момента лечится заменой датчика. Единственным утешением для конструкции с аналоговым датчиком может быть возможность небольшой корректировки (±1°) ЭУРа. Но если гнездо датчика разбито значительно, то корректировка уже не поможет.

Одной из самых распространенных причин выхода из строя датчика является повреждение пыльника, который установлен над ним. Он от постоянной влаги начинает гнить и в конце концов разрушается, отправляя датчик под замену – если такая возможность есть. Если ее нет, то… Вы, наверное, уже догадались: замена рейки в сборе. Но самое обидное, что может случиться, так это банальная поломка разъема на рейке, ведь в этом случае тоже ничего, кроме замены рейки в сборе, уже не поможет.

22

Если вам повезло, и рейку отремонтировали

По завершении работ рейку собирают и устанавливают на автомобиль.

1

После установки необходимо произвести инициализацию или адаптацию ЭУР. Действие это крайне важное, поскольку позволяет «научить» рейку видеть все датчики и крайние положения. Если этого не сделать, то электромотор будет крутить «до победного», в результате чего в конце хода шток с немалой силой ударится в упор. После же выполнения адаптации система за 5 градусов до крайнего положения резко снизит усилие, предохранив шток от удара.

Кстати, есть еще один небольшой плюс, связанный с адаптацией и самим принципом работы электрического усилителя. Если помните, в системах с гидроусилителем нельзя длительное время удерживать руль в крайнем положении – это чревато перегрузкой и поломкой насоса. А вот с правильно адаптированным ЭУР в любом положении все будет хорошо.

В завершение

Несмотря на кажущуюся простоту системы электроусилителя рулевого управления и фактическое отсутствие необходимости его обслуживать, стоит помнить, что это по-прежнему одна из самых важных систем автомобиля. Ведь ЭУР помогает контролировать направление движения – иначе говоря, делает передвижение подвластным вашей воле. Используя показания датчиков колес, двигателя, рулевого колеса, ЭУР требует к себе удвоенного внимания – поэтому при появлении малейших странностей в его работе не ждите «восстания машин», а отправляйтесь на диагностику.

Особая благодарность в подготовке материала и консультациях компании Мастер Сервис (MSG), контактные данные +7 (800) 350-99-23 (Москва), +380 (57) 738-33-08 (Харьков).

Опрос

А вы сталкивались с проблемами ЭУР?

Всего голосов:

Принцип устройства рулевой рейки и виды реек

Рулевая рейка Омск

Рулевая рейка или реечный рулевой механизм – это устройство, преобразующее вращение вала руля в перемещение тяг вправо или влево в зависимости от команды, поданной водителем. Тяги передают энергию на кулаки передних колес, в результате автомобиль поворачивает в нужную сторону. От исправности рулевого механизма напрямую зависит управляемость автомобиля, поэтому необходимо хорошо разбираться в его устройстве и своевременно устранять любые возникающие неполадки. Устройство рулевой рейки не так сложно изучить, конструкция механизма прошла длинный путь усовершенствования для удобства управления.

Основной принцип устройства рулевой рейки, ее виды

Простейшая конструкция представляет собой шестерню, установленную на рулевой вал, соединенную с ней рулевую рейку и рулевые тяги. Однако конструкция рулевого управления в современных автомобилях различается, она зависит от наличия усилителей. В современных автомобилях устанавливаются следующие варианты.

Устройство механической рулевой рейки

Это наиболее простая конфигурация механизма, в которой руль перемещается только за счет усилий водителя. Основные компоненты такого механизма:

  • Рулевые тяги и наконечники. Их прикрепляют к выдвижным механизмам, и именно они обеспечивают поворот колеса во время движения.

  • Зубчатая планка и шестерни. Эти комплектующие отвечают за передачу усилия от руля к рулевым тягам, в результате осуществляется управление колесами.

  • Картер. Этот элемент представляет собой корпус, в который помещены основные детали, картер на большинстве моделей автомобилей выполнен из алюминия.

  • Пружины. Они обеспечивают плотное прилегание шестерни к рейке. При нормальном рабочем состоянии пружин нет люфта руля, его появление говорит о неисправности механизма.

  • Подшипники. Они снижают трение при поворотах и обеспечивают легкие поворотные движения.

  • Ограничители. Их задача – ограничить ход рейки от правого края до левого.

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем

Этот вариант конструкции получил наиболее широкое распространение на современных автомобилях. Воздействие на руль водителем дополняется гидроусилителем, в результате управлять автомобилем намного легче. ГУР также повышает безопасность движения: даже при попадании колесом в глубокую яму и сильном ударе руль не вырывает из рук водителя, поскольку гидравлический механизм частично сглаживает толчки.

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем и принцип ее работы имеет следующие особенности. Работа насоса ГУР обеспечивается путем соединения с мотором при помощи ременной передачи или специальных шестерней. Насос подает гидравлическую жидкость в золотниковый распределитель, помещенный в картере рулевой рейки. Он контролирует усилия, которые водитель прикладывает к рулю, и определяет соответствующее количество гидравлической жидкости. В разрез рулевого вала интегрируется торсион, он играет роль дозировочного устройства.

Когда машина стоит на месте или движется по прямой линии, рулевая рейка находится в состоянии покоя, жидкость помещена в резервуар. Как только водитель начинает поворачивать руль, торсион закручивается, открываются каналы распределителя, после чего жидкость передается на рулевую рейку. Она распределяется и обеспечивает удобство поворота под нужным углом.

Устройство рулевой рейки ГУР требует повышенного внимания к состоянию сальников и уплотнительных элементов. Один из ярких признаков неисправности гидроусилителя – появление масляных пятен под автомобилем после стоянки. Если сальники выходят из строя, из-за утечки жидкости ГУР очень скоро перестанет работать, что приведет к резкому ухудшению управляемости автомобиля и опасным ситуациям на дороге.

Устройство рулевой рейки с электроусилителем

Такой механизм работает по принципу, аналогичному рейке с ГУР, однако вместо гидроусилителя здесь используется электродвигатель. Мотор может встраиваться в рулевую колонку, устанавливаться на валу или размещаться непосредственно на рейке – последний вариант считается самым надежным, его устанавливают на автомобилях люкс-класса. Устройство рулевой рейки с электроусилителем имеет несколько преимуществ:

  • Увеличение КПД в сравнении с ГУР. На усиление поворота руля затрачивается меньшее количество энергии.

  • Экономичность. Жидкость в ГУР должна циркулировать постоянно, что забирает часть мощности двигателя. Электромотор запускается только в момент поворота, таким образом, механизм является более экономичным решением.

  • Более простое обслуживание. Не требуется постоянно контролировать уровень гидравлической жидкости, менять и доливать ее.

  • Более высокая надежность. Такое устройство не требует постоянного контроля исправности сальников и уплотнительных элементов, нет шлангов и прокладок, которые могут привести к появлению течи.

Однако схема с электромотором не получила широкого распространения. Такое устройство обходится достаточно дорого, поэтому дешевле устанавливать на рулевой механизм автомобиля гидроусилитель. Уже долгое время ГУР остается наиболее востребованным и распространенным вариантом для усиления поворота руля и простого управления.

Возможные неисправности рулевой рейки

От исправности рулевого управления напрямую зависит безопасность водителя и пассажиров, а также других участников уличного движения. Уже при первых признаках неполадок необходимо срочно обращаться в автосервис для диагностики рулевой рейки и замены неисправных комплектующих. Во многих случаях ее приходится менять целиком, однако при некоторых неисправностях можно просто провести недорогой ремонт. Распространенные проблемы в работе рулевой рейки:

  • Повреждение зубчатого механизма или шестерни во внутренней части рейки. Детали, пострадавшие из-за механического износа, обычно можно заменить.

  • Повреждения корпуса, в результате чего рулевое управление полностью выходит из строя. До его замены эксплуатация автомобиля невозможна.

  • Нарушение герметичности механизма. В результате внутрь проникает песок и частицы пыли, после этого механизм невозможно использовать.

  • Повреждения рулевых тяг и наконечников в результате механического износа деталей или сильного удара. Неисправные детали можно заменить, после ремонта машина вновь будет готова к работе.

В нашем автосервисе предлагается квалифицированная диагностика и ремонт рулевой рейки любого типа, мы работаем с автомобилями любых марок и моделей. Воспользуйтесь услугами профессионалов, чтобы в короткие сроки решить проблему и вернуть машину к работе. Вы можете купить новую рулевую рейку или ремкомплекты для самостоятельного ремонта

Услуги нашего автосервиса:

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем, принцип работы (видео)

Устройство рулевой рейки с гидроусилителемКаждому желающему эта статья подскажет, каким является устройство рулевой рейки с гидроусилителем, а также согласно какому принципу осуществляется ее работа.

Устройство

Во всех транспортных средствах есть система управления. Состоит она из массы разных запчастей. Постоянно устройство дорабатывается. Определенные запчасти внедряются, а некоторые и убираются. Чтобы водителю было легче управлять транспортным средством, рулевой механизм оснащается гидроусилителем.

Сам механизм состоит из следующих элементов:

  • Тяги, а также наконечники. Они прикреплены к двигающимся механизмам рейки. Отвечают за то, в какую сторону повернутся колеса.
  • Планка зубчатого типа и шестеренки. Позволяют передать вращение с руля на тяги.
  • Корпус. Делается из алюминия. В нем находятся главные детали самой рейки.
  • Пружинная система. Необходимость пружин в том, чтобы помочь шестеренке плотно прилегать к рейке. Когда пружина в исправном состоянии, свободный ход руля минимальный.
  • Подшипники. Предназначены для более простого выполнения маневров рейки.
  • Ограничивающие элементы. Они определяют максимальный угол поворота руля.Устройство рулевой рейки с гидроусилителем руля

Принцип действия

На самом деле, принцип работы не такой сложный, как кажется изначально. Для того чтобы повернуть рулевое колесо в сторону, помогает дополнительная сила. Суть в том, что на рулевую колонку ставятся шестеренки, а также специализированные рейки, оборудованные тягами.

Со временем начали использовать гидравлический механизм. По сути, он работает точно так, как и механический. Единственная разница заключается в том, что усилие дополняется с помощью специальной жидкости, имеющей масляную основу. В итоге водитель может просто и легко управлять машиной. Достаточно будет небольшого вращения рулем, чтобы войти в самый крутой поворот.

Гидравлический механизм рулевого управления — достаточно интересен. Чтобы полностью разобраться, что он собой представляет, следует остановиться на нем более подробно.Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем руля

Гидроусилитель также делает движение более безопасным. Качество асфальта на отечественных дорогах не самое лучшее. Водитель то и дело попадет в разного рода ямы и выбоины. Наличие подобного узла позволяет их не так сильно чувствовать. Да и руль гораздо проще удерживать в момент, когда на него передаются вибрации. Если сравнить с механической рейкой, то здесь все намного хуже. Известны случаи, когда у автомобилиста рулевое колесо вырывалось из рук.

В последнее время, многие критикуют гидравлику. Делают это потому, что руль недостаточно чувствителен по мнению некоторых водителей. Трудно сказать так это или нет, ибо каждый человек по-разному чувствует дорогу и машинку. Как бы там ни было, но когда ГУР имеется в машине, ездить становится намного проще. Просто многие уже забыли, как тяжело было парковаться без него. Порой приходилось так крутить рулевое колесо, что потом не было сил продолжать езду. Особенно актуальной данная проблема была на автомобилях семейства ВАЗ, выпущенных в конце восьмидесятых, начале девяностых годов прошлого столетия.

Гидроусилитель часто сравнивают с электроприводом. Есть ли в этом смысл? Чтобы понять, нужно разобраться с тем, что это такое. Электрический привод может ставиться на колонку еще на заводе, а может монтироваться и в качестве дополнительной опции. Схема его достаточно интересная, а потому многие люди желают, дабы он был установлен в их авто. Надо признать, что механизм хорош, но имеет массу недоработок. Частенько это приводит к дорожно-транспортным происшествиям.

Первые Лады Приоры были оборудованы усилителем руля именно такого типа. В системе часто были сбои и отказы. Как итог, инженеры решили, что правильнее будет поставить гидроусилитель, что полностью себя оправдало. По сей день руль на таких машинах работает за счет того, что ему помогает масляная жидкость, циркулирующая в системе.

Дабы гидроусилитель работал исправно, за ним нужно правильно следить. Прежде всего, надо регулярно проверять уровень жидкости. Если он не держится и падает, значит нужно проверить сальники. Возможно, течь в них. Если руль повернуть тяжело, нужно выполнять полную диагностику узла.

 

Рули и слушай: как диагностировать проблемы рулевой рейки, и чем они чреваты

Наше основное внимание сегодня будет сконцентрировано исключительно на современной конструкции рулевых механизмов для легковых автомобилей – реечных. А установленный в немалой их доле гидравлический усилитель насколько упрощает управление, настолько же и усложняет обслуживание. Да-да, настолько, что бывают моменты, когда проще заменить всю рейку в сборе, чем отдать ее в ремонт. Именно с этой задачей к нам на подъемник попал довольно редкий Jeep Patriot. Внедорожник и вправду редкий – но только не по конструкции: с точки зрения механики его впору использовать как пособие по устройству автомобиля.

Кратко об устройстве

Прежде чем начать диагностировать рейку, стоит разобраться, как она устроена. Представьте себе две шестерни, одну из которых разрезали и развернули в ровную ленту с зубьями. К оставшейся круглой шестерне подсоединили вал с рулевым колесом, а к ленте – тяги, которые сочленили с поворотными кулаками колес. По сути, это всё – здесь можно останавливать введение в базовое устройство. Но будем последовательны.

Пара «шестерня-рейка» помещена в цилиндрический корпус. Как уже говорилось выше, к рейке с зубьями подсоединены рулевые тяги. Покрыты эти тяги пыльниками, внутри которых, естественно, заложен смазочный материал, чтобы минимизировать последствия от трения. Рулевые тяги соединяются с рейкой шарнирно, чтобы снизить ударные нагрузки и создать свободу перемещения. Весь механизм крепится к поперечине кузова в моторном отсеке или, как в нашем случае, к подрамнику передней подвески. В целом рулевой механизм – живая иллюстрация аксиомы «чем проще – тем надежнее».

Да, мы не сказали еще об одной «мелочи» — это наконечники рулевых тяг, представляющие собой шарнир с приваренным к нему штоком. Наконечник накручивается на рулевую тягу и фиксируется стопорной гайкой. Существуют конструкции, когда гайка на самом наконечнике разрезная, а после накручивания стягивается болтом наподобие хомута. И последний вопрос: почему бы рулевую тягу не выполнить одним целым с наконечником? Потому, что благодаря наконечнику возможна регулировка схождения передних управляемых колес. Выкрутил наконечник – схождение увеличилось, вкрутил поглубже – уменьшилось.

Теперь скажем пару слов про усилители рулевого управления. На данный момент основных типов усилителей два: гидравлический и электрический. В гидравлических (ГУР) крутить руль «помогает» жидкость под давлением (чаще всего это трансмиссионное масло), которое создается насосом. Насос приводится во вращение ремнем от шкива коленвала или же электромотором. В электрических усилителях руля (ЭУР), как несложно догадаться, на помощь водителю приходит электромотор. Усилитель стоит рассматривать как часть рулевого механизма, поскольку элементы гидравлического усилителя интегрированы в корпус этого механизма.

obshhij-vid_5

Что может выйти из строя

Пойдем от простого к сложному. Разрушение пыльника довольно быстро приводит шарнир рулевого наконечника в негодность – благо, заменить наконечник не составляет труда. Процедура довольно проста и может быть выполнена даже в «домашних» условиях. Единственный связанный с этим нюанс, который не сделаешь дома, – это регулировка углов установки управляемых колес. Да-да, как бы вас не уверяли в своем профессионализме работники «гаража и молотка», каждый раз после замены наконечника необходимо выполнять проверку и регулировку углов установки колес. За непосещение стенда придется расплачиваться как минимум неравномерным износом шин.

Выше мы уже говорили о надежности схемы реечного рулевого механизма – но ведь все не может быть абсолютно хорошо. Есть-таки слабое звено и здесь – пыльники. Они изготавливаются из мягкого полимера и от довольно незавидных условий работы могут быстро приходить в негодность. Дальнейшая схема прозрачна и стремительна: вовремя не выявил повреждение пыльника – и вот уже грязь и пыль начали поступать внутрь корпуса рулевого механизма, смазочный материал уже не в силах помочь – и пиши пропало.

Следующий элемент механизма – рулевые тяги. Шарнир рулевой тяги может «застучать» даже при условии целого пыльника, так как на его долю приходятся довольно большие нагрузки ударного характера.

Еще один неприятный отказ, который может произойти неожиданно, – это закусывание зубьев. В этом случае рулевой механизм заклинивает так, что баранку не стронуть ни влево, ни вправо. Опасность такой неисправности во время движения описывать излишне, а ее причины могут быть разными – это и недостаточное количество смазки, и неправильная регулировка натяга в зубчатом зацеплении, и банальный износ.

На этом возможные проблемы с рулевым механизмом заканчиваются – поломки гидроусилителя мы рассмотрим в отдельной статье о ремонте рейки в ближайшее время. К слову, увеличенный люфт рулевого колеса также может говорить о том, что с рейкой что-то не так. В конструкции рулевого механизма присутствует упор, который в зависимости от конструкторской фантазии может быть регулируемым или нерегулируемым. Так, если возможность регулировки есть, то подкрутив упор, можно отрегулировать люфт. Если такой возможности нет, то рейку, возможно, придется заменять или отдавать в ремонт.

Как диагностировать неисправности

Как и в случае с элементами подвески, с рулевым механизмом действует одно правило: если вы заехали на СТО – проверьте сами или попросите более опытного мастера проверить все элементы на наличие поломок, дефектов или износа. Если же вы нечастый гость сервисов, то стоит проявлять особую внимательность в «выискивании» посторонних звуков при движении и повороте руля. Правда, при таком, менее точном, методе диагностики ситуация в итоге может сложиться так, как у автора этих строк.

общий вид_1

Автомобиль поступил к нам с жалобой на то, что при начале движения слышался постоянный стук, похожий на перекатывающиеся шарики. Первое, что пришло в голову владельцу, – это «прощание» с подшипником ступицы, который был заменен в тот же день. Позже, когда стук не унимался, он все-таки отправил автомобиль на диагностику, где выявили болтающийся наконечник рулевой тяги – у него износился шарнир. Хорошо, что автомобиль был заднеприводным, и никто не полез менять ШРУС.

Вывод из сказанного довольно простой: определить неисправность рулевого управления можно во время движения. Исключением может быть лишь ситуация, при которой износ достиг такого масштаба, что шарнир или тяга просто-напросто болтаются. Потому повторюсь, но скажу: слушайте свой автомобиль!

Замена рулевого механизма с гидроусилителем в сборе

Хозяин автомобиля – довольно ответственная личность, а потому при первых признаках неисправности рулевого механизма обратился за помощью. Мастер взял машину на тест, во время которого выявилось легкое закусывание руля при вращении. Легкое закусывание могло перерасти в ближайшем будущем в заклинивание, поэтому было принято решение заменить рейку в сборе. Да и времени на ее ремонт у хозяина просто не было, так как автомобиль эксплуатируется каждый день.

Упрощение в инженерии и проектировании – вещь довольно интересная. Так оказалось и в нашем случае: частично силовой агрегат, элементы подвески и рулевая рейка крепятся к подрамнику.

С одной стороны, это на самом деле удобно для сборки автомобиля на конвейере, для вибро- и звукоизоляции кузова и салона и, по идее, должно было быть удобно для снятия и установки рулевого механизма. Обратной стороной является лишь то, что в заводских руководствах по ремонту операции по снятию и установке чего-либо, смонтированного на подрамник, часто ограничиваются буквально десятком пунктов, где основными являются те, в которых говорится о снятии подрамника в сборе. Оставшиеся два-три пункта – это уже «Выкрутить болты крепления. Снять рулевой механизм».

6

Поразмыслив, наш мастер решил поначалу выйти за рамки правил и демонтировать рейку, не снимая подрамник, а лишь приспустив его на болтах крепления. Идея есть, цель ясна, а потому – в бой!

Перед началом работ мы зафиксировали рулевое колесо строго по центру. Существуют и специальные приспособления, и различные способы для этого. Простой метод – пропустить ремень безопасности через рулевое колесо и застегнуть в замке. Сама же фиксация баранки крайне необходима: внутри рулевого колеса установлены контактное кольцо и датчик угла поворота руля. Оба они относятся к системе пассивной безопасности автомобиля и отвечают, ни много ни мало, за работу подушек безопасности и системы курсовой устойчивости. Нарушение в установках этих датчиков может привести к некорректной работе системы SRS и/или курсовой устойчивости, что сразу же проявится в светящемся постоянно индикаторе системы на щитке приборов. Ну а неправильная работа систем может стать причиной аварии.

Итак, мы откинули напольное покрытие и выкрутили соединительный болт вала рулевой колонки и вала шестерни рулевого механизма.

10

После этого, зафиксировав рулевое колесо, отвернули гайки крепления и сняли передние колеса.

4

Затем мы отвернули гайки и отсоединили наконечники рулевых тяг от обоих колес.

19

Закончив с тягами, мы отсоединили стойки стабилизаторов с обеих сторон.

13 17

После очень аккуратно, буквально на несколько витков, выкрутили болты крепления подрамника к кузову автомобиля.

Как мы помним, рулевой механизм у нас – с гидроусилителем, а значит, к его корпусу подсоединены трубки магистралей рабочей жидкости.

5

Не без трудностей мы добрались до соединительных гаек и выкрутили их, отсоединив трубки от корпуса.

15 18

Мастер подставил емкость и собрал то небольшое количество вытекающей рабочей жидкости из системы – ее оказалось немного, потому что мы предварительно откачали рабочую жидкость из расширительного бачка насоса гидроусилителя. Теперь ничто не должно было помешать в снятии рулевой рейки.

9 12

Но судьба и конструкторы распорядились иначе. Беда заключалась в том, что один из болтов крепления рейки к подрамнику расположен аккурат под кронштейном опоры силового агрегата, а второй – как раз под выхлопным патрубком.

11 16

Обычной головки здесь не хватает, а удлиненная не влезает из-за кронштейна. Так были порушены планы и надежды на обход технологического процесса, заданного заводом-изготовителем. Изменение тактики было осложнено тем, что для выкручивания болта крепления злополучной опоры пришлось не просто попотеть, а буквально попариться, как в бане – но мы его победили.

23

Далее выкрутили болты крепления подрамника к кузову и очень аккуратно приспустили его на высоту открытого доступа к болтам крепления. Рычаги от подрамника при этом не отсоединяли.

Когда болты оказались как на ладони, мастер выкрутил их и с облегчением выдохнул. Рейка была снята и планово отправлена в утиль.

21

Ее место заняла новая рейка – приятно чистая и гарантированно рабочая.

26 27

Установка рулевого механизма в данном случае не имела никаких тонкостей, потому подробно описывать ее никакой нужды нет: все просто устанавливалось в обратной последовательности.

Единственный важный нюанс сборки – это необходимость правильно установить уплотнитель вала шестерни рулевого механизма. В противном случае пыль и грязь с улицы будут просачиваться в салон.

31 32

После сборки и подсоединения всех трубок системы гидроусилителя мы заполнили расширительный бачок насоса свежей жидкостью и начали процесс удаления воздуха из системы.

33

Процесс этот заключается в следующем: при заведенном двигателе нужно вращать рулевое колесо от упора до упора и следить за тем, когда жидкость в бачке перестанет пениться, при необходимости доливая жидкость. Насос усилителя при этом очень шумит из-за нехватки жидкости и наличия в контуре воздуха, потому длительное время выполнять такую прокачку нельзя – уж слишком высока нагрузка на насос. У разных производителей прокачку системы выполняют по-разному: единственно правильный для вас метод надо уточнять в руководстве по ремонту. Более предметно мы коснемся этого в статье о ремонте рейки с усилителем.

Внимание к мелочам

Теперь, после изучения механизма рулевого управления и виртуальной замены рулевой рейки, становится окончательно понятно, как много нюансов она в себе таит, и каким затратным может быть ее ремонт. Можно в третий раз повторить, что нужно внимательно слушать автомобиль – но, пожалуй, лучше сказать, что стоит быть внимательным к мелочам. Посторонний звук, люфтящий рулевой наконечник, треснувший пыльник – все эти незначительные дефекты могут вылиться в объемное посещение сервиса, а потому стоит уделить им время заранее.

Опрос

А вам приходилось менять рулевую рейку?

Всего голосов:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *