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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

РУЛЕВАЯ РЕЙКА: типы, устройство, принцип работы

Рулевая рейка – важный элемент устройства автомобиля. Он обеспечивает синхронный поворот передних колес вслед за поворотом руля водителем. Другими словами – это элемент, который передает угол поворота руля на колеса в нужную сторону. Знать устройство и принцип работы необходимо каждому водителю, так как в случае неисправности в работе этого элемента под угрозу может быть поставлена безопасность водителя и пассажиров.

Типы, схемы и устройства рулевых реек

Основные детали рулевого управления:

1. Руль. При помощи этого устройства водитель задает угол поворота автомобиля.
2. Вал руля. Он представляет собой стержень, который с одной стороны крепится к рулю, а с другой – к рулевой рейке.
3. Непосредственно рулевая рейка. Она представляет собой своего рода узел, к которому крепится шестерня. С ее помощью передается движение руля.
4. Рулевые тяги – стержневидные детали, имеющие резьбу. Они крепятся к рулевым наконечникам и являются одним из последних звеньев, передающих поворот на колеса.
5. Ну и, собственно, сами наконечники.

В зависимости от того, каким образом поставлен принцип реализации работы рулевой рейки, различают три основных вида такого механизма. Основное их различие в устройстве и принципе действия. У современных автомобилей встречаются следующие виды.

Механическая

По сути механическая рулевая рейка представляет собой простейший механизм, все вариации в котором происходят только благодаря физической силе водителя. Однако ошибочно думать, что при такой реализации водителю будет необходимо прикладывать слишком много физической силы – эту проблему можно решить благодаря переменному передаточному числу. Его особенность в том, что количество зубьев варьируется при переходе от центра к краям. Эта особенность помогает избавиться от слишком больших поворотов на скорости, в то же время физически облегчает поворот руля при медленном движении, или когда автомобиль стоит.

Гидравлическая (ГУР)

Отличие рулевой рейки с гидроусилителем (ГУР) от предыдущей заключается в том, что ГУР облегчает поворот руля. Достигается это следующим образом: в самом гидроусилителе есть масло. Оно, под давлением насоса ГУР, увеличивает усилие во время поворота и облегчает водителю сам физический процесс.

Основное преимущество такого вида механизма не только в том, что водитель меньше устает физически, но и в повышенной безопасности движения. Последняя достигается тем, что ГУР возьмет на себя нагрузку при попадании колеса в яму и руль среагирует на это более плавно. С другой же стороны, ГУР снижает чувствительность автомобиля водителем, что может привести к непредвиденным маневрам. Тем не менее, именно такой вид механизма чаще всего используется в современных автомобилях.

Электрическая (ЭУР)

Устройство электрической рулевой рейки отличается от ГУРа тем, что усилителем в данной системе является электромотор. Он может быть встроенным в колонку руля, располагаться на рулевом валу либо быть совмещенным с самой рейкой. Первый вариант наиболее опасен, так как может привести к полной блокировке руля. Поэтому на дорогих автомобилях используется третий вариант размещения электрического усилителя.

Данный тип обладает рядом преимуществ, таких как:

• высокий коэффициент полезного действия;
• экономия топлива;
• высокая надежность и безопасность при движении;
• проста обслуживании;
• независимость работы механизма от погодных условий и окружающей среды.

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы рулевой рейки с ГУР. При повороте рулевого колеса в какую-либо строноу, усилие, прилагаемое водителем, проходит к шестерне. Сама шестерня состоит из множества зубчиков, которые передают момент поворота непосредственно на рейку руля. Последняя под этим действием перемещается влево или вправо. Также с ней перемещается и тяга, поворачивающая ступицу. На последней и крепится колесо. В результате этого получается синхронный поворот обеих колес автомобиля.

Если рейка дополнительно укомплектована усилителем гидравлическим или электрическим, то естественно сила на рейку будет увеличиваться. Ниже на видео подробно о рулевых рейках с ГУРом.

Преимущества и недостатки

Рейки руля сегодняшних автомобилей чаще всего оснащены усилителями: гидравлическим или электрическим. Но это не лишает их полностью всех «минусов».  Но сначала о «плюсах».

Основные преимущества:

1. Простая конструкция и малые габариты и вес.
2. Простота в обслуживании.
3. Хорошая послушность при управлении.

Недостатки:

1. Передает удары от неровного дорожного покрытия на руль, хоть устройства с ГУР смягчают эти удары.
2. При выработке появляются люфты, создавая стук и шум.

Основные неисправности

После долгой эксплуатации рулевая рейка может работать некорректно. При этом могут возникать следующие признаки неисправности:

1. Колесо стучит при поворотном маневре – часто это вызвано износом рулевых наконечников.
2. Возникает люфт между рейкой и приводной шестерней.
3. Усложняется процесс контроля автомобиля.
4. Деформация кожуха (пыльника).
5. Поломка зубов.
6. Руль вращается произвольно.

Полезные советы

Во избежание полной поломки механизма и сохранении безопасности водителя и пассажиров проводится соответствующая диагностика. В принципе, проверка должна быть пройдена при малейшем изменении в работе, либо после того, как автомобиль преодолеет соответствующий пробег.

Некоторые действия водитель может выполнить самостоятельно. Так, например, можно проверить пыльник и при необходимости очистить или заменить его. Время от времени следует менять сальники, так как он часто подвергается износу в следствие механической нагрузки.

Чаще же всего необходимо подтянуть рейку, чтобы избавиться от неисправностей. Для этого используется регулировочный болт, который подтягивается специальным ключом до необходимого состояния.

Иногда, в случае неисправности лучше обратиться на СТО или в сервисный центр. Ведь знающему человеку лучше известна конструкция автомобиля, а это значит, что он может выполнить свою работу более качественно.

Рулевая рейка – одна из важных частей автомобиля. Несмотря на то, что ее конструкция неизбежно меняется из-за технического прогресса, основной принцип действия пока остается одним и тем же. Автолюбителям настоятельно рекомендуется следить за ее состоянием, так как это не только продлит срок ее службы, но и сделает вождение более безопасным.

Признаки неисправности рулевой рейки — причины поломки рулевой рейки

Перед тем как разбираться с признаками неисправной рейки, напомним в двух словах для чего она нужна и как устроена.

Принцип работы рулевой рейки

Простыми словами — это устройство, соединяющее колеса с рулем. Водитель крутит руль и через рулевой вал усилие передается на шестерню, которая вращает зубчатый вал и двигает рулевые тяги, а они поворачивают колеса.

Виды рулевых реек

1. «Механические» рулевые рейки первыми появились на машинах и еще встречаются в некоторых новых машинах эконом-сегмента. Тут колеса поворачивает сам водитель, с силой налегая на рулевое колесо. Зубчатая шестерня приводит в движение зубчатую рейку, двигая влево или вправо рулевые тяги.
2. Рулевая рейка с гидроусилителем. Здесь на помощь водителю приходит гидравлический насос, работающий от двигателя. Он двигает рулевую рейку с помощью масла.
3. Рейка с электроусилителем. Вместо масла тут работает электромотор, который может быть установлен на рулевом валу, на шестерне рулевого механизма или на зубчатой рейке.

Перечислим самые распространенные признаки неисправности рулевой рейки, укажем причины неполадок и способы ремонта.

В списке проблем:

• стук в рулевой рейке, который может появляться на кочках и исчезать на ровной дороге или в повороте;
• вибрации на руле во время движения машины;
• неожиданно «тугой» руль при резком вращении;
• посторонние звуки, доносящиеся со стороны рейки во время движения авто, особенно отчетливые при езде по плохой дороге;
• самопроизвольный поворот руля;
• чересчур легкое движение руля или его люфт;
• полное отсутствие или слабый возврат руля в исходное положение;
• несоответствие поворота руля углу поворота колес.

Основные причины неисправности рулевой рейки

• Коррозия для всех рулевых механизмов страшнее других проблем. Чаще всего она возникает из-за негерметичных пыльников — резиновых кожухов, прикрывающих движущиеся части рейки. После ремонта их крепят пластиковыми хомутами, а не штатными металлическими затяжками, потому что так быстрее и герметичность теряется. Или они рвутся со временем, потому что любая резина в нашем климате быстро приходит в негодность. Железо под такими пыльниками начинает корродировать из-за грязи и конденсата. Зубья покрываются налетом и эти повреждения в запущенных случаях не убираются шлифовкой. Симптомы «ржавой» болезни: рулевое устройство начинает стучать, а руль люфтит. Иногда ржавчиной зарастает рулевой вал рейки. В гидравлической рейке от этого начинается течь, а электромеханика держится до последнего, а потом за секунду  выходит из строя.
• Частая проблема у рулевых реек с гидроусилителем — износ картера распределителя. Во время работы в масле появляются частички металла, которые разносятся жидкостью по всему узлу, изнашивая стенки картера.
• Естественный износ зубьев — еще одна проблема в этом списке. Обычно их не восстанавливают. Еще зубья могут сломаться. Беда может случиться с шестерней, рейкой или со всеми сразу.
• В гидронасосах обычно меняют сальники и разные резинки. Клапана и другие части агрегата редко чинят, потому что заменить все сразу обычно дешевле. Насосы часто выходят из строя из-за дрифта. Когда руль долго находится в крайнем положении, а двигатель ревет на максимальных оборотах, в узле создается повышенное давление. Расходный клапан не успевает сбросить масло и наступает перегрев рабочих поверхностей насоса.

Как предотвратить поломку рулевой рейки?

Тут совет будет универсальный: диагностика, техническое обслуживание, профилактика. Чем раньше заметите признаки проблемы, тем проще будет устранить причину. Запущенные случаи превращаются в дополнительные траты. Как только появилось что-то похожее из раздела про признаки — езжайте к специалистам и проверяйте рулевую рейку. Главное, чтобы мастера знали технические особенности вашей машины и у сервисного центра были хорошие отзывы. Совсем хорошо, если это официальный дилер вашей марки, мастера которого работают по стандартам, а не «как удобнее», и знают все технические особенности машины. Или если это сервис, специализирующийся на ремонте реек.

Факт. Раньше рулевые рейки считались обслуживаемыми. Их чинили, делая замену отдельных частей. Так продолжалось до середины нулевых, а потом все чаще этот узел стали называть необслуживаемым. Продажу оригинальных деталей производители прикрыли, а восстановление рулевых реек сделали вне закона, говоря, что это плохо влияет на безопасность управления. В этой ситуации есть пара нюансов. Во-первых, для большинства автомобилей рейки изготавливают сторонние производители, которые все также делают запчасти. Во-вторых, сам этот узел почти не меняется со временем, поэтому на некоторые свежие машины подходят детали из прошлого.

Назначение и устройство рулевой рейки

Для обеспечения движения автомобиля по заданному водителем направлению служит система рулевого управления. Она состоит из привода и механизма, который иначе называют рулевой рейкой. Слаженная работа этого устройства и его привода обеспечивает не только точность и комфорт управления транспортным средством, но и его безопасность.

Основные функции рулевой рейки

Основная функция механизма управления заключается в повороте задних или передних колес, в зависимости от устройства привода автомобиля. Что делает рулевая рейка при этом? При поворачивании руля через специальный привод, направление движения передается на механизм, который, в свою очередь передает это усилие колесам, поворачивая их на нужный угол. Это дает возможность автомобилю не только ехать прямо, но и совершать различные маневры.

Примитивные управляющие механизмы работают исключительно с помощью применения мускульной силы водителя. Более совершенные конструкции реек оснащены дополнительными механизмами-усилителями ГУР (гидроусилитель руля) или ЭУР (электроусилитель руля). Это дополнительные приводы, которые помогаю не тратить особых усилий водителю и смягчать толчки, принимаемые колесами автомобиля от дорожного покрытия. В остальном управление всех автомобилей устроено по одному и тому же принципу.

Как устроен механизм управления авто?

Рулевая рейка – наиболее долговечный механизм из всех узлов автомобиля. И только потому, что все гениальное – просто! В зависимости от производителя они могут отличаться, но основных деталей этого механизма всего три:

• Зубчатая планка;
• «Червяк», или золотниковый механизм;
• Опорная втулка.

Также в эту конструкцию входит сам корпус, в котором расположены вышеуказанные детали, подшипники, подтяжная гайка, система пружин с поршнем, защитные кожухи (пыльники).

Устройства, оборудованные гидроприводом, могут включать в свою конструкцию сальники, промежуточную диафрагму и перепускные клапана с трубками, подходящими к насосу.

Насколько элементарно устройство рулевой рейки, настолько просты и его действия:

• Водитель совершает поворот рулевого колеса;
• Руль поворачивает вал, который приводит в движение «червяк»;
• «Червяк» передает по зубчатой планке крутящий момент и обеспечивает направление автомобиля в сторону поворота руля.

Эта простая конструкция и ее действие призваны обеспечивать не только маневренность автомобиля, но и безопасность его движения. Даже самые незначительные неисправности управляющего устройства в любой момент могут привести к потере контроля над автомобилем.

Принципы ремонта

Ремонт такого важного узла предполагает не только наличие специального оборудования, но и вмешательство мастеров со специфической квалификацией, знаниями и навыками. Даже у самых опытных специалистов работы по восстановлению работоспособности механизма могут занять от нескольких часов до нескольких дней. Мастера компании «Вольтаж – Ремонт реек», имеют 10-ти летний опыт работы автомобилями азиатского, европейского и американского производства.

В любом возможном случае мы предлагаем восстановление рулевой рейки на современном оборудовании с использованием качественных материалов. Сколько стоит такой ремонт в нашей компании, можно узнать, сделав заявку на нашем сайте. Стоимость таких работ будет существенно ниже, чем цена на новую рейку. Если же понадобится полная замена, то на нашем складе в Москве в наличии полный ассортимент рулевых механизмов и комплектующих от лидирующих производителей автозапчастей.

Заявка на ремонт

Реечный рулевой механизм — как работает автомобильный руль

Реечное рулевое управление быстро становится наиболее распространенным типом рулевого управления на автомобилях, небольших грузовиках и внедорожниках. На самом деле это довольно простой механизм. Реечный редуктор заключен в металлическую трубу, причем каждый конец рейки выступает из трубы. Стержень, называемый , соединительный стержень , соединяется с каждым концом стойки.

Шестерня прикреплена к рулевому валу .Когда вы поворачиваете руль, передача вращается, перемещая стойки. Тяга на каждом конце стойки соединяется с рычагом на шпинделе (см. Схему выше).

Зубчатая передача делает две вещи:

• Преобразует вращательное движение рулевого колеса в линейное движение, необходимое для вращения колес.
• Обеспечивает снижение передачи, облегчая вращение колес.

На большинстве автомобилей требуется три-четыре полных оборота рулевого колеса, чтобы колеса поворачивались от замка к замку (от крайнего левого до крайнего правого).

Коэффициент рулевого управления — это отношение того, насколько далеко вы поворачиваете рулевое колесо, и как далеко поворачивают колеса. Например, если один полный оборот (360 градусов) рулевого колеса приводит к тому, что колеса автомобиля поворачиваются на 20 градусов, то коэффициент рулевого управления составляет 360, деленный на 20 или 18: 1.Более высокое соотношение означает, что вам нужно больше поворачивать рулевое колесо, чтобы колеса поворачивались на заданное расстояние. Однако из-за более высокого передаточного числа требуется меньше усилий.

Как правило, более легкие и спортивные автомобили имеют более низкий коэффициент рулевого управления, чем более крупные легковые и грузовые автомобили. Более низкое передаточное отношение обеспечивает более быстрое реагирование на рулевое управление — вам не нужно так сильно поворачивать рулевое колесо, чтобы колеса поворачивались на заданное расстояние — что является желательной характеристикой в ​​спортивных автомобилях. Эти меньшие автомобили достаточно легки, чтобы даже при более низком передаточном усилии усилие, необходимое для поворота рулевого колеса, не было чрезмерным.

В некоторых автомобилях имеет рулевое управление с переменным передаточным отношением , в котором используется зубчатая передача с реечной передачей (число зубьев на дюйм) в центре, чем снаружи. Это заставляет автомобиль быстро реагировать при начале поворота (стойка находится рядом с центром), а также уменьшает усилие вблизи пределов поворота колеса.

Мощность Реечный 9009

Когда реечный механизм находится в системе гидроусилителя рулевого управления, реечный дизайн имеет несколько иной дизайн.

Часть стойки содержит цилиндр с поршнем посередине. Поршень соединен со стойкой. Есть два отверстия для жидкости, по одному на каждой стороне поршня. Подача жидкости под высоким давлением к одной из сторон поршня заставляет поршень двигаться, что, в свою очередь, приводит в движение стойку, обеспечивая подачу энергии.

Мы проверим компоненты, обеспечивающие подачу жидкости под высоким давлением, а также определим, с какой стороны стойки поставлять ее, позже в этой статье.Во-первых, давайте посмотрим на другой тип рулевого управления.

,

Проверка реечного рулевого управления

A рулевая рейка

Точки для осмотра при проверке рулевой рейки. Есть также шаровые опоры и гетры на другой стороне автомобиля.

Часть рулевое управление стеллаж проверка включает в себя поднятие передней части автомобиля, но сохранение его веса на колесах. Вы также должны попасть под машину, пока помощник поворачивает колеса туда-сюда. Если вы не можете получить доступ к надлежащему смотровому колодцу, вам, возможно, придется использовать колесные рампы.Убедитесь, что они лежат на ровной поверхности и прямо под колесами.

Надежно включите ручной тормоз, поставьте колодку за задние колеса и установите автомобиль с задним приводом в шестерня ( парк для автоматический ).

Меры предосторожности также, когда автомобиль поднят с колесами земля , В этом случае используйте ось стоит под Рамка участники — не работают под машиной, поднятой на домкратах.

Рулевая рейка заполнена маслом или смазкой, которые обычно не требуют замены.

Однако стойка может пострадать от утечек масла, попадания песка и его повреждения, а также от простого износа. Проверьте это вместе с остальной системой рулевого управления (см. Проверка поворотных пальцев рулевого управления ).

Если рулевое управление кажется жестким, это может быть связано с тем, что в стойке потеряно много масла. Обновите масло (см. Смазка рулевых шарниров ) и почистить всю стойку и гетры.

Проехать на машине несколько миль. Обратите внимание, что добавление масла временно вылечило жесткость.Если это так, ищите масло вокруг стойки.

Очистка стойки может также выявить другие повреждения, такие как трещины, и в этом случае стойку следует заменить.

Вы можете заменить гетры самостоятельно (см. Замена рулевой рейки ) при условии, что в стойку не попал песок и не повредил его. Осмотрите зубцы стойки, когда рулевое управление включено на полную блокировку. Почти любая другая неисправность стойки должна быть устранена гаражом.

Проверка на износ

Измерительное движение

Измерьте ход рулевого колеса, сделав отметку мелом на ободе и используя палец в качестве ориентира, чтобы проверить движение, прежде чем передние колеса начнут двигаться.Скажите помощнику, чтобы он двигал колесо очень медленно и останавливался, когда вы вызываете. Позвоните, когда увидите, как гусеница движется. Если в рулевом колесе наблюдается движение более чем на 1/2 дюйма (13 мм), проверьте люфт на рулевой рейке и на концах направляющей штанги.

В системе рулевой рейки должно быть очень мало люфта. Не должно быть возможности перемещать обод рулевого колеса диаметром 15 дюймов (380 мм) более чем на 1/2 дюйма (13 мм) без движения передних колес.

Если люфт кажется больше этого, проверьте все остальные рулевые шарниры.Убедитесь, что стойка надежно закреплена, проверив ее зажимные болты.

Проверьте саму стойку, расположившись там, где вы можете увидеть один из направляющих.

Это может включать в себя попадание под автомобиль, который должен, однако, иметь вес на передних колесах, а колеса должны быть направлены прямо вперед. Подъезжайте к паре.

Поместите в машину помощника и нарисуйте отметку на ободе рулевого колеса, чтобы показать, насколько далеко он движется.

Скажите помощнику, чтобы он очень медленно двигал колесо и останавливался при вызове.Позвоните, когда увидите, как гусеница движется.

Если колесо сместилось больше допустимого расстояния, стойку необходимо отрегулировать или заменить, и это гаражные работы.

Также проверьте рулевой механизм подшипник за износ, схватившись рулевая колонка вал и пытается переместить его и наружу и поперек.

Если шлицевое соединение к рулевой вал движется, затяните зажимной болт. Если шестерня сама движется, доставьте машину в гараж для ремонта.

Посмотрите, что прокладка край на крышке ведущей шестерни не поврежден и что болты крепления крышки затянуты.

Вы можете затянуть болты самостоятельно; но другие работы, такие как обновление прокладки или шестерни сальник , должно быть сделано в гараже.

Осматривать гетры

Вы можете сделать временный ремонт дырочной гетры, привязав к ней полиэтиленовый пакет.

Утечка может быть вызвана незакрепленным зажимом или неправильным положением гетры под зажим. Сам каучук может быть поврежден, поэтому всегда тщательно проверяйте всю гетру по всей ее длине.

В зависимости от компоновки вашего автомобиля, вам может понадобиться поднять автомобиль на стойках осей или даже снять передние колеса, чтобы осмотреть гетры. Используйте небольшое зеркало и фонарик или контрольную лампу, чтобы осмотреть детали, которые неудобно видеть.

Не поворачивайте рулевое колесо быстро, когда автомобиль не стоит на колесах. Результирующий всплеск давление может разорвать гетры.

Тщательно очистите гетры (при необходимости используйте фирменный обезжириватель — не парафин или бензин, которые могут повредить резину).Любое маслянистое или жирное пятно, покрытое грязью, может привести к появлению трещины, поэтому тщательно проверьте.

Убедитесь, что гетра не скручена. Получить помощника, чтобы медленно повернуть рулевое управление, чтобы вы могли видеть, есть ли какие-либо закручены.

Сброс любой поворот, ослабляя внутренний зажим гетры, выпрямляя гетру и повторно закрепляя зажим. Если это был проводной зажим, замените его новым винтовым зажимом.

Не изменяйте расположение внешнего конца гетры, которое должно быть точным, чтобы предотвратить перенапряжение.

Зажимы должны быть туго и в нужном месте.

Осмотрите зажимы, чтобы убедиться, что они затянуты (но не настолько плотно, чтобы разрезать резину). Также убедитесь, что они находятся в нужном месте и не сильно подвержены коррозии. Ржавые зажимы следует заменить.

Внимательно осмотрите всю гетру на предмет трещин и потертостей. Скорее всего, трещины на гребнях и впадинах гребней, а также на концах.

Сожмите гетру пальцами.Затем попросите помощника медленно повернуть рулевое управление, пока вы наблюдаете за появлением трещин.

Сожмите гетру, чтобы выявить трещины.

Даже самая маленькая трещина может впустить как песок, так и масло. В качестве временной меры, плотно завяжите пластиковый пакет поверх гетры, пока он вытянут.

,

Что такое реечное рулевое управление?

Рулевое управление с реечной передачей — невероятно популярная установка в современных транспортных средствах, но как это на самом деле работает?

Скорее всего, ваш автомобиль имеет реечное рулевое управление.В течение многих лет это был невероятно популярный инженерный выбор, но вы когда-нибудь задумывались, как именно это работает?

К счастью, основы совсем не сложно понять: все дело в том, чтобы превратить вращательное движение в линейное. При повороте рулевого колеса поворачивается рулевая колонка, в которой вращается прикрепленный рулевой вал и червячная передача, известная как шестерня. Эта шестеренка стоит на «стойке» — металлическом отрезке с прорезанными зубьями. Так как шестерня вращается, рейка перемещается влево или вправо, в зависимости от вашего рулевого управления.

Упрощенная схема рулевого управления реечным механизмом, показывающая колонку (2), реечный механизм (3) и рулевую тягу (4) — Изображение с помощью Wikimedia Commons / LaurensvanLieshout

Галстук связывает стойку с вора в законе, выступая в качестве последней части головоломки.Это простая, эффективная конструкция, не имеющая недостатков в рециркуляционных установках шариков (они, как правило, увеличивают вес машины, требуют больше усилий и часто имеют «мертвую точку» посередине), которую в наши дни обычно предпочитают резервировать. для больших транспортных средств.

Усилитель руля добавляет устройство с одной стороны стойки с поршнем с гидравлическим приводом внутри. Поворотный клапан направляет гидравлическую жидкость к правой или левой стороне поршня — в зависимости от направления рулевого управления — что оказывает давление на поршень и уменьшает усилие, необходимое для перемещения стойки.Системы электроусилителя руля — которые медленно заменяют гидравлические системы — заменяют насос, клапан и поршень двигателями.

Изображение через Bishop Steering

Коэффициент рулевого управления определяется расстоянием между зубьями рейки, хотя соотношение можно изменять.У некоторых стоек есть зубы, которые расположены ближе к середине и растекаются дальше по обеим сторонам стойки. Это позволяет удерживать рулевое управление вокруг центральной точки с комфортной скоростью, и чем быстрее вы поворачиваете колесо, тем быстрее оно становится.

Существуют более сложные механические системы с переменным передаточным отношением, добавляя отдельные устройства между рулевым валом и шестерней, при этом некоторые активные системы вводят двигатели в смесь, позволяя постоянно изменять передаточное число. Мы расскажем об этом в другой раз.

Можно обновить настройки рулевого механизма реечной передачи, если вы хотите что-то более прямое.Стойки OEM иногда взаимозаменяемы между различными моделями, хотя системы ESP часто связаны с системами рулевого управления на более новых автомобилях, замена не всегда будет простой. Между тем, послепродажные стойки таких компаний, как Quaife и Bilstein, популярны в автоспортивном сообществе, где скорость рулевого управления часто не снижает его.

В следующий раз, когда вы поворачиваете колесо в своей машине, вы должны знать, что происходит.Возможно, это не самая сексуальная область в автомобильной инженерии, но мы все можем по достоинству оценить простой, но умный дизайн — особенно тот, который зарекомендовал себя настолько, чтобы стать настолько широко используемым.

,

Как работают системы рулевого управления автомобиля

• Главная
• Категории
  • Аксессуары
    • Аксессуары для интерьера
    • Внешние аксессуары
    • игрушки
  • Очистка и детализация
  • Электроника
    • Аудио
  • Двигатель и производительность
  • Инструменты
  • Шины и Диски
  • Мотоциклы и велосипеды
  • Уход на дому
  • RV Campers
  • Внедорожники
  • Гарантии
    • Расширенные гарантии
    • заводских гарантий
• Блог
• Инструменты
  • Калькулятор размера шин
  • Wheel & Tire Finder
• О нас
• Контакт

,

Разное