Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем

Рулевая рейка Логан — главные причины поломки и износа

Есть несколько основных факторов, которые негативно влияют на целостность и работоспособность рулевого узла в целом:

Случайное попадание в ямы, наезд на бордюры или серьезные кочки, путешествия по неровным, пыльным дорогам – все это способно за считанные месяцы вывести деталь из строя.

Холода: многие водители, использующие автомобиль зимой, забывают прокрутить руль несколько раз в левую и правую сторону, прежде чем начинают движение. Данная процедура необходима для быстрого прогревания жидкости ГУ, которая имеет определенную рабочую температуру.

Несвоевременная замена вышеупомянутой жидкости также становится частой проблемой поломки.

Халатное отношение к периодическим осмотрам и диагностике рулевого узла может оставить незамеченными мелкие трещины и течи. Запущенное состояние деформаций реек может привести к полной неисправности детали, а следовательно потребуется замена рулевой рейки Логан без гур или с гур.

Сильные и слабые стороны рулевых реек

Если подвести общий итог по всем разновидностям устройств, то можно выделить несколько сильных и слабых сторон таких 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;
• устройства 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 РР обходится сравнительно дёшево.

Рулевые рейки

Но не стоит упускать момент, когда неровности дороги могут существенно передаваться на руль. И это создает определенный дискомфорт для водителя.

Автовладельцу предстоит проводить профилактику, проверять уровень жидкости, подтягивать соединения, осматривать состояние трубок, уплотнителей и т.д. Такие системы относятся к разряду достаточно надежных узлов автомобиля.

Срок службы зависит от ряда факторов:

• 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, свою роль сыграет коррозионный процесс, который со временем легко может разрушить РР. На ее состояние негативно влияет частый проезд по выбоинам, ямам и всевозможным неровностям. Они постепенно сокращают ресурс крепления, приводят к усталости металла, в результате чего рейку приходится менять или частично ремонтировать.

Применительно к легковым автомобилям именно реечные механизмы остаются наиболее популярными и актуальными. Это объясняется простотой конструкции, дешевизной механизмов, а также их небольшими размерами. Лучшей альтернативы для категории легковых автомобилей пока нет.

Размеры рулевых реек на ВАЗ:

Что такое рулевая рейка? Особенности, принцип работы, виды, плюсы и минусы

Сегодня мы узнаем, что называется автомобильной рулевой рейкой, каков принцип работы механизма, какие разновидности устройства существуют и как определить износ деталей системы

ЧТО ТАКОЕ РУЛЕВАЯ РЕЙКА? ОСОБЕННОСТИ, ПРИНЦИП РАБОТЫ, ВИДЫ, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называетсяавтомобильной рулевой рейкой

, каковпринцип работы механизма , какиеразновидности устройствасуществуют и как определитьизнос деталей системы . Кроме того, расскажем про то, какойвид рулевой рейки считается самымнадежным исходя изпреимуществ инедостатков , которыми они обладают, из какихкомпонентов состоит механизм , какуюконструкцию состроением имеет даннаясистема того или иного транспортного средства, а также,как нужнообслуживать узел , чтоб онпрослужил не толькогарантийный срок . В заключении поговорим о том,что влияет наускоренный износ деталейрулевой рейки , сколько в среднем составляетсрок службы того или иноговида механизма при правильной эксплуатации автомобиля и чемотличаются узлы оснащенные гидроусилителем от тех, которые оборудованыэлектроусилителем .

Сама по себе типовая рулевая рейка представляет из себя довольно сложный механизм, который состоит из множества важных деталей, на примере управляющей и гидравлической конструкции, электронного блока управления, системы электроусилителя, направляющих, пыльников, сальников, а также многих других элементов. Рулевая рейка является ключевым узлом любого транспортного средства и следить за ее состоянием, необходимо на систематической основе, так как от исправности механизма напрямую зависит управляемость автомобиля во время движения.

ЧТО ТАКОЕ АВТОМОБИЛЬНАЯ ПОДВЕСКА. ОСОБЕННОСТИ И СТРОЕНИЕ

Итак, что называется рулевой рейкой автомобиля? Автомобильной рулевой рейкой или реечным механизмом называется специальный узел машины, который предназначен для управления колесами посредством руля. Как функционирует система

? Тут в принципе все довольно просто. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, то при помощи специальных валов определенный угол наклона руля передается на реечный механизм, который в свою очередь направляет усилие на колеса машины. Таким образом, рулевая рейка обеспечивает отклонение колес на нужный угол, чтобы автомобиль мог совершать маневрирование во время движения и не двигаться прямолинейно.

1

.ОСОБЕННОСТИ, КОНСТРУКЦИЯ И ТИПЫ РУЛЕВЫХ РЕЕК Такой узел, как рулевая рейка эволюционирует вместе с развитием автомобилестроения и если раньше механизм представлял из себя довольно примитивную конструкцию, то сегодня благодаря технологиям данная система уже закладывается в управление транспортным средством. Справочно заметим, что на современном жизненном этапе существуют 3 основных вида рулевых реек, которые мы сейчас подробно и рассмотрим.

Основные типы рулевых реек – Стандартная рулевая рейка без усилителя

: широко использовалась в 70-80 годы 20 века на большинстве транспортных средств того времени. Особенностью таких механизмов являлось то, что все усилие поворота руля полностью перекладывалось на водителя и никаких дополнительных помощников не существовало.–Рулевая рейка с гидроусилителем : представляет из себя стандартную рейку, к которой дополнительно добавляется специальный насос с замкнутым контуром, где качается техническая жидкость и сальники, они же уплотнители. Гидроусилитель способствует облегчению поворота руля. Теперь водителю уже не нужно делать большие усилия при маневрировании на автомобиле. Особенно сильно помогает данная система в управлении большими и тяжелыми машинами;

Действия водителей, которые приводят к поломке рулевой рейки

Во время работы автомобиля рулевая рейка испытывает значительное напряжение. К 100 000 километров пробега можно ожидать появления первых неисправностей в ней, устранить которые можно заменой или восстановлением соответствующих деталей. Такие неполадки есть возможность предотвратить, зная и соблюдая правила эксплуатации машины, избегая типовых заблуждений, приводящих к поломке рулевой рейки. Тщательно разберем причины возникновения проблем с этим узлом.

Некорректное и неправильное обслуживание

Далеко не каждый владелец авто знает о необходимости обслуживания рулевой рейки

Уделяя внимание тормозным колодкам, своевременно меняя моторное и трансмиссионное масло, они напрочь упускают из виду рулевую рейку. А между тем следует отдавать ее в ремонт незамедлительно, если поворот руля сопровождается гулом или стуком.

Хороший уход за рейкой сложно осуществить в условиях гаража, поэтому рекомендуем пользоваться услугами специализированных организаций. Жалеть средств на качественный сервис недальновидно, ведь дефектовка и восстановление рулевой рейки, а то и полная замена потребует гораздо больших затрат.

Контроль за подтеками

Функционирование рулевой рейки невозможно без специальной гидравлической жидкости, служащей для смазки подвижных частей и создающей рабочее давление. Если под авто в соответствующем месте обнаруживаются масляные подтеки, это сигнал, что, вероятно, сломалась рулевая рейка. Следовательно, нужно периодически осматривать место парковки машины. При обнаружении маслянистых следов разумно как можно быстрее обратиться на СТО для диагностики и ремонта рулевой рейки.

В процессе эксплуатации авто следует внимательно слушать, не появились ли какие-то посторонние звуки. Наличие стуков при преодолении неровностей или гул во время поворота — признаки необходимости ремонта. Откладывать последний не рекомендуется, ведь использование машины с неисправностями лишь увеличивает смету на дальнейший ремонт, а также его сложность.

Стоянка с повернутыми колесами

Опасная привычка водителей — оставлять автомобиль на стоянке с невыровненными колесами. При длительном пребывании машины с таким положением колес из-за высокого давления в системе повреждаются гидравлический усилитель руля и рулевая рейка. При морозах негативное воздействие такой парковки усиливается. Из-за низкой температуры гидравлическое масло густеет. При последующей езде рулевая рейка плохо смазывается, что существенно сокращает срок ее службы.

Отсюда рекомендация водителям – оставлять на стоянке автомобиль только с выровненными колесами. Это неплохая мера профилактики поломки рулевой рейки. Простой прием, способный снизить количество неисправностей с машиной и позволяющий сэкономить на дорогостоящем ремонте.

Согласно опыту бывалых автомобилистов, рулевая рейка не любит динамичных стартов и сильную вибрацию. При необходимости движения по ухабистым дорогам следует делать это с малой скоростью, только так вероятность получить неисправность системы рулевого управления и подвески минимизируется. При резком трогании все узлы машины, в том числе трансмиссия и мотор, подвеска, ШРУСы и рулевая рейка, испытывают повышенные нагрузки.

Состав реечного рулевого механизма

Типичный механизм включает в себя:

• корпус, где размещены все детали, снабжённый проушинами крепления к моторному щиту или раме;
• зубчатую рейку;
• подшипники скольжения втулочного типа, на которые рейка опирается при перемещениях;
• входной вал, обычно размещённый в роликовых (игольчатых) подшипниках качения;
• устройство регулировки зазора в зацеплении из подпружиненного сухаря и регулировочной гайки;
• пыльники рулевых тяг.

Иногда механизм комплектуется внешним демпфером, призванным минимизировать один из недостатков реечного механизма – излишне сильную передачу на руль ударов от попадающих на неровности колёс. Демпфер представляет собой горизонтально расположенный телескопический амортизатор, подобный тому, что устанавливается в подвесках. Одним концом он соединён с рейкой, а другим – с подрамником. Все удары гасятся гидравликой амортизатора.

Простейшие механизмы, применяемые на самых лёгких автомобилях, лишены усилителя рулевого управления. Но большинство реек располагают им в своём составе. Исполнительный механизм гидроусилителя интегрируется в корпус рейки, наружу выходят лишь штуцеры подключения гидравлических магистралей с правой и левой сторон поршня.

Распределитель в виде золотникового клапана и отрезка торсиона встраивается в корпус входного вала реечного механизма. В зависимости от величины и направления приложенного водителем усилия, закручивающего торсион, золотник открывается в сторону левого или правого штуцеров гидроцилиндра, создавая там давление и помогая водителю перемещать рейку.

Иногда в реечный механизм встраиваются и элементы электрического усилителя, если он не расположен на рулевой колонке. Прямой привод на рейку более предпочтителен. В этом случае рейка имеет электродвигатель с редуктором и второй приводной шестерней. Она работает параллельно с основной по отдельной зубчатой насечке на рейке. Направление и величина усилия определяются электронным блоком управления, получающим сигнал с датчика закручивания торсиона входного вала и формирующим силовой ток на электродвигатель.

Рулевой привод и рулевые тяги автомобиля ГАЗ-24 «Волга»

1 — шплинт; 2 — резьбовая пробка; 3 — пружина; 4 — опорная пята; 5— корпус шарнира; 6 и 10 — резиновые уплотнители; 7— распорная втулка наконечника; 8 — гайка; 9— распорная втулка тяги; 11— шаровой палец; 12 — корпус шарнира; 13 — полиэтиленовый сухарь; 14 — маятниковый рычаг; 15 — втулка из порошкового материала; 16 — резиновая втулка рычага; 17 — поперечная тяга; 18 — боковая тяга; 19 — сошка; 20 — болт; 21 — стяжной хомут; 22 — регулировочная трубка; 23 — наконечник тяги; 24 — рычаг поворотного кулака.

Независимая подвеска легковых автомобилей с реечным механизмом рулевого управления состоит из составной поперечной тяги, средней частью которой является зубчатая рейка механизма рулевого управления, к ней шарнирно крепятся (по концам или в одном месте) боковые тяги. Боковые тяги, в свою очередь, крепятся шарнирно к поворотным рычагам (левому и правому). Трапеция состоит из средней части передней оси, составной поперечной тяги и поворотных (левого и правого) рычагов.Шарниры рулевых приводов. Основные требования, предъявляемые к шарнирам рулевого привода, заключаются в без зазорности и износостойкости. Поэтому все шарниры поджаты скользящей поверхностью путем деформации упругого элемента. В шарнирном соединении шарового пальца с продольной рулевой тягой один из сухарей (вкладыш) представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину. Внешний сухарь прижат к шаровому шарниру резьбовой пробкой. Во всех соединениях сухари постоянно прижимаются к головке шарового пальца под действием пружин. Шарниры тяг с полусферическими пальцами саморегулирующиеся разборные. Использование высококачественных конструкционных материалов для сухарей, современных смазочных материалов и надежных уплотнений позволяет в настоящее время применять шарниры, не требующие замены смазочного материала в течение всего их срока службы.

Конструкции рулевых реек

Так выглядит рулевая рейка Форд Фокус 3 в разборе

Принцип действия рулевой рейки не так уж и сложен. Источник силы является сам водитель, он крутит руль, вращение передается рулевой колонке, рулевая колонка через кардан передает вращение рулевой рейке. Рулевая рейка, в свою очередь, передает усилия на поворотные рычаги через тяги и наконечники. Рычаги соединены с колесами посредство цапф.

С механической точки зрения, рулевая рейка — это зубчатая передача (см. фото). На рейке есть специальные зубцы, которые входят в зацепление с шестеренкой, которая жестко установлена на рулевом валу. Водитель, вращая руль через колонку и шестерню двигает рейку влево или вправо, а рейка давит на шарниры и тяги и поворачивает колеса.

Чтобы водителю было легче вращать руль, современные новые автомобили идут с гидроусилителями (ГУР). В случае появления признаков плохой работы усилителя, требуется сделать ремонт насоса гидроусилителя руля своими руками или заменить на новый.

Так выглядит электроусилитель руля автомобиля ЛАДА КАЛИНА. Замену рулевой рейки на Калине и стоимость мы уже рассматривали.

Если усилитель руля гидравлического действия, то к нему устанавливается насос, механизм для образования усилия и распределитель. Насос ГУРа вращается ремнем газораспределительного механизма (ГРМ). Насос гидроусилителя всасывает гидромасло из бачка в золотниковый распределитель. Золотниковый распределитель следит за тем, с каким усилием вращают руль и помогает крутить баранку.

1. Корпус.
2. Рейка.
3. Вал рулевой с червяком и подшипником.
4. Втулка прижимная, которая выполняет функцию регулировки зазора червячной передачи.
5. Гайка регулировочная.
6. Втулка опорная левая.
7. Втулка опорная правая.
8. Кольцо стопорное. Это кольцо только для левой стороны.
9. Гайка вала руля.
10. Ползунок.
11. Втулка ползунка.
12. Чехол металлический защитный.
13. Пыльник пластиковый.
14. Кольцо стопорное гайки вала руля.
15. Крестовина рулевого вала.

Так выглядит макет рулевого механизма в учебном центре.

На рулевом валу размещается торсион, который является основным элементом распределителя. Если никуда не вращать руль, то масло спокойно движется в расширительный бачок, потому что торсион при неподвижном состоянии руля раскручен и вводные каналы распределителя закрыты.

Если начать вращать руль, то, соответственно, торсион начинает закручиваться. При этом через золотник и каналы масло движется в исполнительный механизм из-за чего повышается давление за поршнем или до поршня исполнительного механизма. Созданное при этом давление облегчает поворот руля водителю.

Диагностика

Вначале нужно убедиться в самом наличии проблемы. Для этого необходимо выключить двигатель, предварительно поставив машину на смотровую яму. Затем нужно несколько раз повернуть руль до упора в одну сторону и другую.

При этом чтобы определить неисправность необходимо как минимум два человека. Один будет поворачивать руль, другой оценивать работу рейки снизу. Это позволит проверить наличие зазоров в шарнирах. Если стук остался даже после отсоединения тяг и рычагов, узел придётся заменить.

Причин, почему стучит рулевая рейка, может быть множество. Поэтому огромную роль в ремонте играет диагностика. Чаще всего стучат рулевые наконечники и тяги. Главным признаком порванного наконечника является повреждённый пыльник. Именно из-за этого шаровое соединение приходит в негодность. Диагностировать поломку тяги гораздо сложнее.

Это интересно: Код ошибки OBD2 P0500: неисправность датчика скорости

К сожалению, убедиться в том, что стучит рулевая рейка именно из-за тяги сложно, ведь если машина была куплена с пробегом, то предыдущий владелец вполне мог заменить порвавшуюся запчасть, не утрудив себя более серьёзным ремонтом.

Важно! Чтобы понять, что рулевая рейка стучит именно из-за тяги, необходимо снять пыльник и проверить тягу на предмет люфтов

В большинстве случаев причиной того, что стучит рулевая рейка, является втулка. Это деталь под номером 7 на рисунке. Она не имеет жёсткой фиксации и подталкивается вперёд пружиной, которая регулируется болтом с контргайкой.

Важно! В большинстве сервисных центров вместо того чтобы заменить исключительно втулку, предлагают установить новый узел. Чаще всего подобная политика сервисных центров связана с банальным желанием разжиться на автомобилисте

Действительно, существуют детали, которые меняются только при сборке. Но это не тот случай. Втулка для автомобилей Honda есть в открытой продаже. Мало того, её можно сделать самостоятельно, если в наличии будут чертежи

Чаще всего подобная политика сервисных центров связана с банальным желанием разжиться на автомобилисте. Действительно, существуют детали, которые меняются только при сборке. Но это не тот случай. Втулка для автомобилей Honda есть в открытой продаже. Мало того, её можно сделать самостоятельно, если в наличии будут чертежи.

Гул при повороте

Если при вывернутом в крайнее (или близкое к нему) положение рулевом колесе слышен гул — значит, надо проверять состояние гидро- или электроусилителя и составляющие его рабочей системы. При этом гул может возникнуть даже в случае, если уровень жидкости будет в норме. Проверять нужно состояние лопастей насоса (зачастую со временем производительность насоса снижается), состояние его подшипников, натяжение приводного ремня.

Утечка жидкости ГУР

Регулярная утечка — повод проверить систему гидроусилителя, ее уплотнителей. В частности, если автовладелец вынужден часто доливать жидкость в расширительный бачок системы. При этом сопутствующим симптомом неисправности рулевой рейки будет утечка жидкости из магистрали. Она может стекать прямо на землю под машиной (обычно прямо под расширительным бачком) либо потеки видны на пыльниках рулевых тяг.

Зачастую при утечке жидкости в систему попадает воздух (система «завоздушивается»). Его можно видеть по бурлящей жидкости в расширительном бачке. Как указывалось выше, причиной утечки может быть ржавчина на рейке. Чтобы избавиться от нее в дальнейшем, желательно пользоваться нестандартными пластиковыми хомутами для затяжки пыльников, а их металлическими аналогами, обеспечивающими более высокий уровень герметичности.

Стук при езде в передней оси

На самом деле подобный стук может сигнализировать и о неисправности в ходовой автомобиля, поэтому необходимо выполнить дополнительную диагностику. Стук может быть как по центру так с левой с правой стороны. В лучшем случае стук может сигнализировать о порванном пыльнике тяги, в худшем — о проблемах с тягами, рычагами или другими элементами.

Чтобы точно понять из-за чего возникла такая неисправность лучше снять и разобрать рейку. Ведь самым безобидным может быть попускание регулировочной гайки или износ втулки (когда стук справа), а более серьезной проблемой является износ червячной пары.

Порванный пыльник на тяге

При проверке работоспособности рейки необходимо обратить внимание и на целостность пыльника тяги. В идеале он должен быть целым, а резина эластичной

Если он порвался, и внутрь попала грязь — его нужно обязательно заменить, добавить смазки предварительно удалив с механизмов грязь, влагу, мусор.

Рулевая рейка с электроусилителем

Для локализации неисправностей в электрической рулевой рейки необходимо выполнить проверку следующих элементов.

Устройство рулевой рейки

Рейка связана с управляемыми колёсам с помощью рулевых тяг и наконечников и представляет из себя зубчатую передачу. Шестерня, закрепленная на рулевом валу, входит в зацепление с зубцами на рейке. При повороте руля вокруг своей оси шестерня рулевого вала сдвигает рейку в соответствующую вращению сторону. В свою очередь рейка через шарниры и тяги поворачивает управляемые колёса.В настоящее время большинство рулевых реек имеет механизмы, облегчающие вращение рулевого колеса, особенно в те моменты, когда автомобиль стоит на месте. Одним и самых распространенных устройств является гидроусилитель. К обычной рейке добавляется исполнительный механизм с распределителем и насос. Насос, приводимый ремнем от коленчатого вала, засасывает из гидравлическую жидкость и подает её под высоким давлением в 50-100 атм в золотниковый распределитель. Принцип действия распределителя заключается в отслеживании прилагаемого усилия к рулю и при его появлении — помогать водителю вращать руль. Основа распределителя — следящее устройство – торсион, в рулевом валу. Когда руль находится в покое, торсион не закручен, дозирующие каналы распределителя закрыты, а масло без всякого усилия уходит обратно в расширительный бачок. Когда водитель начинает вращать руль, торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие к вращению руля прилагает водитель. В свою очередь закрученный торсион с помощью золотника и системы каналов направляет жидкость в исполнительное устройство. В зависимости от того, в какую сторону закручен торсион, давление подается или за поршень исполнительного устройства, или до него. Поршень жестко закреплен на рейке и с помощью этого давления масла помогает вращать колеса в нужную сторону. Также в системе предусмотрен предохранительный клапан. Если колёса повернуты до упора, он открывается и сбрасывает лишнее давление обратно в бачок.Таким образом достигается существенное облегчение вращения руля и ослабляется передача ударов от колёс на баранку.К недостаткам принято относить потерю отзывчивости и информативности рулевого управления, нехватку реактивного усилия на руле, которое опытным водителям и профессиональным гонщикам помогает чувствовать машину и проходить повороты на максимально возможной скорости. Но на самом деле систему можно настроить практически под любые требования, просто абсолютному большинству потребителей гораздо важнее комфорт и безопасность. Эти слова подтверждают некоторые модели BMW 3й серии, где настройка рулевого управления способна удовлетворить даже высокие требования гонщиков и не дать повода журналистам в очередной раз упрекнуть конструкторов в низкой информативности рулевого управления.Система гидроусилителя в целом достаточно надёжная, обслуживание обычно сводится лишь к регламентной замене приводного ремня и контролю уровня рабочей гидравлической жидкости в бачке . Несмотря на высокую надёжность, уплотнители (сальники) рулевой рейки нередко теряют герметичность, и через них начинается утечка рабочей жидкости ГУР. Зачастую причиной служит загрязнение и коррозия рейки из-за разрыва пыльников и износа сальников.