Устройство рулевой рейки с гидроусилителем, принцип работы (видео)

Каждому 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.

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.

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.

 

poliryi.ru

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).

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.

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».

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

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».

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.

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.

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

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

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.

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.

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.

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.

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

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.

Если вам повезло, и рейку отремонтировали

По завершении работ рейку собирают и устанавливают на автомобиль.

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:

www.kolesa.ru

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.

drivertip.ru

Рулевая рейка: устройство, принцип работы и основные неисправности

Рулевая рейка считается довольно надежным узлом, который выходит из строя крайне редко, однако бывают и исключения, когда рейка доставляет массу неудобств автовладельцам. Основной причиной неисправности можно считать нагрузки, которым подвергается рулевая рейка во время эксплуатации транспортного средства.

Неровная дорога «передается» рейке по рулевым тягам, кроме того рулевая рейка подвержена нагрузкам со стороны самого водителя, который волей-неволей постоянно вращает рулевое колесо, тем самым нагружая рейку. Именно по этим причинам долговечная на первый взгляд деталь, может также легко выйти из строя и доставить массу неприятностей.

Ремонт рулевой рейки в 9 случаях из 10 — бессмыслен, хотя есть умельцы, которые утверждают, что починить можно практически любую деталь в этом устройстве.

Несколько слов об устройстве рулевой рейки…

Различают несколько основных видов рулевых реек — механическая и гидравлическая (гидроусилитель руля — ГУР). Первая — свойственна первым отечественным моделям, отпрыски которых выпускаются и по сей день. Механическая рейка со временем была заменена гидравлической по причине более совершенного механизма преемницы и более удобного управления. Чуть позже появился и третий тип рулевой рейки — электрический (ЭУР). Данная модификация работает без гидравлики, ее роль выполняет электромоторчик. Недостатком ЭУР является высокая стоимость и сложность механизма, ремонт которого не каждому под силу. Более детально об отличиях и особенностях ГУР и ЭУР читайте в этой статье.

Рулевая рейка состоит из таких механизмов:

• Рулевые тяги и наконечники. Крепятся они к выдвижным механизмам рулевой рейки, с их помощью осуществляется поворот колес;
• Шестерни и зубчатая планка. Посредством шестерен и планки осуществляется передача усилия от руля на рулевые тяги, а также управление парой колес;
• Картер. Его также называют корпусом, чаще всего выполнен из алюминия, в нем располагаются основные детали рейки;
• Система пружин. Необходимы они для плотного прилегания рейки к шестерне, если пружины исправны, люфт и свободный ход руля практически отсутствует;
• Подшипники. Необходимы для легкости осуществления маневров и поворотных движений рейки;
• Ограничители. Посредством ограничителей определяется максимальное значения поворота (хода рулевой рейки) от правого края к левому.

Конструкция рулевой рейки может отличаться в зависимости от производителя, например рейка BMW, доработка которой запатентована, объединяет рулевую рейку и планетарный механизм, что дало возможность автоматически менять настройки рулевого управления в зависимости скорости движения автомобиля. Есть правда и негативные стороны таких экспериментов, например, во время езды по плохим дорогам, механизм очень быстро приходит в негодность. Причем стоимость ремонта такой рейки именитого бренда может составлять порядка половины стоимости всей детали.

Как работает рулевая рейка с ГУР

Усилитель руля соединен с картером рулевой рейки, поэтому в работу он включается лишь тогда, когда мотор работает и происходит нагнетание жидкости ГУР. В движение шкив гидроусилителя приводит ременная передача, в свою очередь гидравлический насос внутри рейки создает давление и воздействует на колесные тяги по требованию водителя. Важную роль в работе ГУР играет встроенный компьютер, который производит расчет усилий и давления.

• Торсион в связке с электросистемами распределяет давление в зависимости от поворота руля;
• Золотниковый распределитель является источником нагнетания давления, способный повышать давление в рейке в зависимости от необходимости;
• Специальная емкость служит для сбора масла когда мотор заглушен. Как только руль начинает вращение, происходит впрыск масла через золотниковый распределитель, именно туда где необходимо создать давление. После того как руль прекращает вращаться, насос ГУР перестает нагнетать масло, в результате оно возвращается в емкость.

Гидроусилитель руля необходимо постоянно обслуживать, следить за его состоянием, вовремя устранять неисправности и менять жидкость ГУР согласно требованиям автопроизводителя. Качество и своевременность обслуживания системы можно считать основополагающим фактором в вопросе длительной и беспроблемной эксплуатации. Следует обращать внимание на вязкость масла, оно не должно быть слишком вязким, поскольку это может вызвать чрезмерное давление в рейке и привести к неприятным последствиям.

Основные неисправности рулевой рейки и способы их решения

На самом деле перечесть все проблемы и «болячки» рулевой рейки и механизма в целом — довольно сложно, а если учесть тот факт, что конструкционно рейки отличаются между собой — то и вовсе невозможно. Наилучшим вариантом будет изучение неполадок по соответствующим признакам в руководстве по эксплуатации к автомобилю, но если такая возможность отсутствует, то можно воспользоваться общепринятыми понятиями.

1. Неисправность внутренней части рейки. Поломка зубчатого механизма или самой шестерни.
2. Деформация корпуса рулевой рейки. Это ведет к полному обездвиживанию транспортного средства.
3. Нарушение герметичности внутри рулевой рейки. После разгерметизации вовнутрь проникают частицы пыли и песка, после чего следует полный выход из строя рулевой рейки.
4. Критический износ внутренних механизмов рулевой рейки. После чего функции рейки, в том числе и езда на авто, становятся невозможными.
5. Нарушение целостности рулевых тяг, наконечников (трещина, искривление и т. д.), в результате механического воздействия (удар, повреждение, коррозия и т. д.). В данном случае ремонт вполне возможен и отнимет немного времени и денег.

Ремонт рулевой рейки возможен тогда, когда внутренность механизма не нарушена. Если же при осмотре обнаружился серьезный износ внутренней части рейки и ее деталей, повреждения пыльников, наличие грязи внутри рейки, то выход в данной ситуации лишь один — замена рулевой рейки. Лишь таким образом можно решить проблему с данной деталью. Различные мастерские предлагают свои услуги по ремонту и восстановлению рулевых реек, однако в подавляющем большинстве случаев все восстановительные работы лишь ненадолго решают вопрос неисправной рейки. Поэтому в 9 случаях из 10 при неисправностях рулевой рейки рекомендуется производить полную замену этого узла.

Источник: Авто Пособие

www.autoposobie.ru

Устройство рулевой рейки автомобиля и принцип работы

Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Принцип реечной передачи усилия не впервые использован в автомобилестроении в виде рулевой рейки. Кремальер (франц. crémaillère) – один из многих видов механической передачи, который преобразует поступательные движения во вращательное.

Помните старые, складные фотокамеры в которых, как раз и использовалась реечная передача для фокусировки. Но, у нас разговор о рулевой рейке автомобиля.

Рулевая рейка автомобиля уже давно стала неотъемлемой частью рулевого управления. И. практически на всех современных легковых автомобилях, применяется рулевая рейка. Что не исключает применения и таких видов рулевого механизма, как: червячная передача или винт-шариковая гайка.

Устройство рулевой рейки легкового автомобиля

Работа гидравлической рулевой рейки

Итак, мы уже поняли, что рулевая рейка авто является механическим устройством, которое преобразовывает усилие водителя при воздействии на руль, которое требуется для управления авто (поворот колес).

По принципу действия рулевые рейки делятся на три основных вида:

• Механическая рулевая рейка – имеет самое простое устройство. Зубчатый механизм, расположенный на конце рулевой колонки,  взаимодействует с зубчатой рейкой, которая, в свою очередь, связана с рулевым приводом (трапецией из рулевых тяг).
• Гидравлическая рулевая рейка – устанавливается на большинстве современных легковых автомобилей. Осуществляет максимально удобное и легкое управление авто за счет подключения ГУР (гидроусилителя руля), который увеличивает прилагаемое водителем усилие.
• Электрическая рулевая рейка отличается от гидравлической тем, что в ней отсутствует гидравлика, и усилия водителя при управлении рулевым колесом, увеличиваются при помощи электромотора.

Принцип устройства рулевых реек отличается только конструктивными особенностями марки автомобиля.

Место расположения рулевой рейки, также может быть разным в зависимости от марки авто:

• Верхнее расположение – рулевая рейка крепится к кузову и располагается сзади двигателя.
• Нижнее расположение – рулевая рейка крепится к подрамнику, кузову или балке, снизу.

Конструкция рулевой рейки (на примере шестерни-рейки)

• Картер. Изготовлен, как правило, из алюминиевого сплава. Имеет внутри полость, которая защищается гофро-чехлом.
• Приводное зубчатое колесо, установленное в картере на подшипниках.
• Рейка прижимается к шестерне пружиной для того, чтобы обеспечить беззазорное сцепление шестерни и зубцов рейки.
• Ограничительное кольцо с одной стороны и втулка шарнира рулевой тяги с другой, ограничивают ход рейки в необходимом диапазоне.

Такая схема рулевой рейки имеет малое передаточное число и позволяет обеспечивать быстрое управление  колесом в нужном направлении.

К слову, конструкторы концерна BMW усовершенствовали рулевую рейку, соединив ее с планетарным механизмом. Такая схема рулевой рейки позволяет менять передаточное число шестерни в зависимости от скорости движения автомобиля.

Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем

Итак, давайте узнаем более подробно, почему так легко крутится руль с ГУР. Интегральный усилитель – это когда с рулевой рейкой связан исполнительный механизм гидроусилителя руля.

Насос ГУР приводится в действие от двигателя при помощи передач: ременная или шестеренчатая. Он подает в золотниковый распределитель гидравлическую жидкость под высоким давлением. Золотниковый распределитель встроен в картер (корпус) рулевой рейки.

Основная задача золотникового распределителя – контроль над усилием на рулевое колесо и дозировка гидравлической жидкости для поворота рулевой рейки. Дозирующим устройством, как правило, является торсион, который встроен в разрезе рулевого вала рейки.

Во время стоянки или движения в прямом направлении усилие на рулевую рейку отсутствует. Значит, дозирующие каналы золотникового распределителя перекрыты, а масло находится в резервуаре.

При повороте руля начинается сопротивление колес. При этом торсион начинает закручиваться: чем больше усилие на руль, тем сильнее. В это время золотниковый распределитель открывает каналы и подает гидравлическую жидкость в исполнительное устройство – рулевую рейку. Здесь масло распределяется в нужную сторону и подталкивает рейку.

С учетом того, что рулевая рейка находится в постоянной интенсивной эксплуатации, вам, как водителю, желательно систематически следить за исправностью ее элементов: пыльники, сальники, трубки.

Не обязательно для этого постоянно лазить под авто. Не ленитесь визуальным осмотром проверять подтеки масла под машиной.

cartore.ru

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.

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.

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».

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.

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

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

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

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.

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

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.

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.

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.

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.

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

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.

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

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:

www.kolesa.ru

Распределитель рулевой рейки и его неисправности

Половина современных автомобилей оснащается гидроусилителем руля. Благодаря этому великому — в масштабах автомеханики — изобретению рулить стало намного легче, у руля повысилась острота и управление стало более плавным.

Конструкция гидравлической рулевой рейки предусматривает гидроцилиндр, разделенный поршнем на две полости. В зависимости от того, куда поворачивается руль, масло подается либо в правую, либо в левую полость. Значит, между рулем, насосом ГУР и гидроцилиндром есть механизм, который направляет гидравлическую жидкость в определенную часть силового цилиндра. 

Как устроен распределитель

Детали распределителя

За процесс перераспределения масла в правую-левую полости силового цилиндра отвечает распределитель. Многие водители знают, что это, но очень отдаленно представляют себе, как он устроен и работает.

А состоит он из трех частей:

• Нижняя часть — шестерня, которая взаимодействует с зубчатым сектором рейки и отвечает за механическое движение рулевого механизма.
• Золотник (она же распределительная катушка) открывает и закрывает перепускные каналы и направляет масло в соответствующие полости силового цилиндра, когда вал распределителя поворачивается вправо или влево.
• Торсион — следящее устройство, которое обеспечивает строго дозированное вспомогательное усилие. Когда водитель поворачивает руль, торсион закручивается, и золотник открывает каналы.
• Шлицевая часть, соединяется с рулевым валом, и через торсион крепится к нижней части, через штифт.
• Подшипник распределителя — обеспечивает вращение валов.
• Сальники и другие резиновые уплотнители обеспечивают герметичность механизма.

Почему ломаются распределители

Коррозия распределителя

Итак, распределитель перенаправляет жидкость. Механизм этот износостойкий, несмотря на подвижные детали в конструкции. Но ничто не вечно под луной, и, несмотря на то, что золотниковый механизм спрятан внутри рейки, постоянно смазывается маслом и защищен корпусом от внешних воздействий, он все равно ломается.

Причины бывают разными:

• распределитель мог повредиться, если автомобиль попадал в ДТП;
• кустарный некачественный ремонт — распределитель часто повреждают энтузиасты во время любительского ремонта в гаражике под пиво, либо непрофессиональные автомеханики на СТО;
• механический износ распределителя — случается, когда водитель долгое время откладывает ТО автомобиля на потом;
• мало масла в системе или масло грязное.

Неисправности распределителей: как распознать и что делать

Что случилось: течь распределителя.

Появляется, если по распределителю расползлась ржавчина и зашла под верхний сальник-пыльник. Из-за постоянного взаимодействия с подвижными элементами распределителя и контакта с горячим маслом изнашиваются резиновые уплотнители — сальники, кольца.

Проявления: руль проворачивается рывками, либо вообще не вращается, потому что нарушена герметичность системы.

Как починить: как и с другими проявлениями коррозии — при легком повреждении шлифуем, при глубоком — меняем поврежденные элементы либо весь механизм. Изношенные уплотнительные элементы нужно заменить.

Что случилось: на внутренней поверхности корпуса распределителя появилась выработка — бороздки.

Такая неисправность называется “кольцевым износом”. Кольцевой износ появляется из-за того, что уплотнительные кольца распределительной катушки вращаются вместе с ней, плотно прижимаются к стенкам корпуса и потихоньку “выбивают” частицы металла. Со временем они перестают обеспечивать необходимую герметичность и удерживать поток масла.

Проявления: в этом случае при повороте руля влево-вправо жидкость возвращается в бачок и не дает усилия, которое давит на поршень рейки. Соответственно, руль становится тугим.

Как починить: если выработка некритична, корпус распределителя гильзуют.

Что случилось: механический износ торсиона и катушки.

Обычно изнашиваются крепления распределительной катушки, она разбалтывается и произвольно перекрывает каналы для масла. Торсион обычно изнашивается механически — металл, все-таки, имеет свойство устаревать.

Проявления: самопроизвольное вращение руля, колеса с запозданием отзываются на повороты руля.

Как починить: взять торсион с донора, или заменить весь распределительный узел.

Что случилось: коррозия зубьев шестерни.

В первую очередь, ржавчина съедает центральные зубья, потому что большую часть времени шестерня находится в нейтральном положении (когда автомобиль едет прямо). Эта проблема — следствие порванных пыльников рулевой рейки, когда внутрь механизма попадает вода, грязь и реагенты с дороги.

Проявления: хруст и вибрации при повороте руля, тугой руль.

Как починить: если коррозия поверхностная, то есть возможность отшлифовать деталь. Если коррозия глубокая, то придется менять запчасть.

Что случилось: износились зубья шестерни.

Если рулевую рейку неправильно отрегулировали — не дотянули, или зубчатая пара со временем разболталась, шестерня и зубья вала рейки взаимно разрушаются. Попросту — они бьются друг о друга во время движения.

Проявления: рейка гремит, руль вибрирует, автомобиль плохо слушается руля.

Как починить: изношенные валы придется заменить.

Что случилось: рассыпался подшипник распределителя.

Подшипники — чисто механические элементы. Поэтому они разрушаются, в первую очередь, от механического трения. Любители активно порулить-поскакать по бездорожью должны быть готовы к тому, что подшипник золотникового механизма придется менять раньше, чем хотелось бы. Ну и, конечно, ржавчина разрушает подшипники на ура. Многие водители даже не подозревают, что у распределителя есть свой пыльничек и за его состоянием тоже надо следить.

Проявления: люфтит руль, стучит под капотом слева.

Как починить: нужно полностью перебирать распределитель, изношенный подшипник менять.

Ремонт распределителя

Ремонт распределителя рулевой рейки

Вот наступил тот момент, когда рулевое управление вашего авто начало сбоить. Как понять, что “полетел” именно распределитель, ведь проявления поломок РУ так похожи между собой? Неисправности распределителя проявляются так:

• Руль не слушается. Выход из строя распределителя. Он должен перегонять жидкость влево-вправо, но этого не происходит. Скорее всего, вышла из строя распределительная катушка.
• Самопроизвольное вращение руля. Нет, это не полтергейст, если торсионная часть в распределительном механизме свернутая, то руль в автомобиле может вращаться самопроизвольно (при запущенном двигателе).
• Разное усилие рулем влево-вправо, или в обе стороны: неисправна та же катушка.
• Коррозия распределителя: если на распределительный механизм долгое время попадала влага и грязь.
• Шум распределителя: при спокойном положении руля с заведенным двигателем этот звук будет слышен в салоне. Сели за руль, включили двигатель, насос начал создавать давление, и вы услышите звук — шипение, похожее на свист спущенной шины. Вы не трогаете руль — он есть, если вы сместили руль влево-вправо — шум пропадает. Значит, дело в распределителе.
• Закусывания руля в одну или в обе стороны, особенно  при непрогретом двигателе.

Как видно, проявлений много, и не всегда водитель сможет определить, что сломался именно распределитель.

Если вы заметили странное поведения руля, не гадайте, а пройдите диагностику на СТО, ведь лучше вовремя отремонтировать распределитель, чем потом покупать целую рулевую рейку. Исправного вам распределителя!

steering.com.ua