Рулевая рейка автомобиля. Принцип работы и разновидности. Электрогидравлическая рулевая рейка
Виды рулевых реек. Причины стука рулевой рейки
Прогресс не стоит на месте, и на смену червячному рулевому механизму пришёл реечный, который быстро завоевал популярность у всех мировых автопроизводителей. По сравнению со своим предшественником он имеет меньшее количество составных частей, подверженных износу, что положительно сказывается на надёжности. Кроме того, автомобиль с таким рулевым механизмом обладает более острым управлением, а это означает улучшенную безопасность вождения и множество позитивных эмоций у водителя.
Срок службы рулевой рейки (при регулярном техобслуживании) составляет около 100 000 км пробега. Со временем, по мере износа, появятся неисправности, в том числе и самая распространённая – стук в рулевой рейке. Устранение неполадки лучше доверить сервисному центру, а вот определить причину можно самостоятельно. Но прежде чем мы расскажем вам, как провести диагностику своими руками, давайте подробнее рассмотрим строение этого механизма, его разновидности и почему стучит рулевая рейка.
Из чего состоит рулевая рейка
Простейшая механическая рулевая рейка имеет следующую конструкцию: в картере особой формы смонтирован гофрированный чехол; там же на нескольких подшипниках стоит шестерня вала рулевого управления, приводимая в движение рулём через вал, а к ней с помощью пружины прижата зубчатая рейка (пружина нужна, чтобы между шестернёй и рейкой не было зазора).
устройство рулевой рейки с гидроусилителем
В настоящее время наибольшую популярность обрели 3 типа рулевых реек. Их главное отличие друг от друга – это то, как работает сам механизм.
Виды рулевых реек
-
Механическая рулевая рейка
Самая простая и надёжная. Колёса поворачиваются только за счёт физической силы. Для большего комфорта водителя зачастую бывает с различным шагом зубьев рейки от краёв к середине (это снижает усилие на руле при маленькой скорости).
-
Гидравлическая рулевая рейка
Такая рейка оснащена гидроусилителем (ГУР), в результате чего повышается острота и лёгкость управления автомобилем. Кроме того, при поездке по плохой дороге руль не вырывается из рук, в отличие от механической рейки. Большинство выпускаемых в мире машин оснащается именно таким рулевым механизмом.
-
Электрическая рулевая рейка
Очень похожа на гидравлическую, но в качестве усилителя используется электромотор, управляемый ЭБУ. Применяется в основном на автомобилях бизнес-класса и спорткарах, для которых важна отличная управляемость. На бюджетных машинах устанавливается редко.
Причины стука рулевой рейки
Причинами появления стука в рулевой рейке могут быть:
- Ослабленные крепёжные соединения.
- Износ опорной втулки.
- Образование люфта в подшипниках.
- Износ зубцов рейки.
- Поджимной сухарь соприкасается с корпусом рулевой рейки по причине изнашивания антифрикционной накладки.
Как самостоятельно определить причину стука в рулевой рейке?
Можно провести диагностику на СТО или сделать это своими силами. Во втором случае последовательность действий будет следующей:
- Найдите ассистента, который будет вам помогать. Одному осмотреть рейку невозможно;
- Убедитесь, что мотор не работает, поставьте машину на «ручник» и попросите ассистента сесть на место водителя;
- Залезьте под машину и найдите рулевую рейку, затем скажите ассистенту, чтобы он покрутил руль влево-вправо;
- Если рейка с ГУР, оцените состояние шлангов на предмет протечек. Также проверьте уровень жидкости и её прозрачность;
- Проверьте, не повреждены ли пыльники, а также нет ли где-нибудь подтёков смазки;
- Если по итогу выполнения двух предыдущих пунктов нареканий нет, прислушайтесь, откуда исходит стук. Скорее всего, дело в подшипниках или износе зубцов рейки. Рулевую рейку придётся снимать и перебирать, а то и менять целиком;
- Теперь можно переходить к ремонту повреждённого узла своими силами или отправляться в автосервис.
Как защитить рулевую рейку от поломки
Рекомендации на этот счёт очень просты:
- Не крутите, руль до упора – оставляйте небольшой запас хода.
- Осторожно двигайтесь по плохим дорогам. Попадание колеса в яму на большой скорости может повредить рулевую рейку.
- Если автомобиль оснащён ГУР, следите за жидкостью в нём, а конкретнее за её уровнем и цветом. Также не забывайте вовремя менять жидкость.
- Контролируйте состояние пыльников. Если есть сомнения в их герметичности – сразу меняйте.
Сколько стоит ремонт рулевой рейки?
Стоимость рулевой рейки для ВАЗов – около 130$. Для машин зарубежного производства расценки заметно больше: от 200 до 500$. Такие цены справедливы для рулевых реек без сопутствующих комплектующих: ГУР и тяг с наконечниками. Рулевая рейка в сборе стоит гораздо дороже: для ВАЗов от 230$, а для иномарок от 1000$ и больше (в зависимости от класса автомобиля).
Если вы не будете менять рулевую рейку своими силами, а обратитесь в автосервис, то к суммам выше придётся прибавить стоимость работы специалистов.
Комментирование и размещение ссылок запрещено.
avtgid.ru
Рулевая рейка
Реечный рулевой механизм широко используется на современных легковых переднеприводных автомобилях, а название его пошло от понятия «шестерня-рейка».
Окунемся в историю создания рулевой рейки
Многие ошибочно полагают, что реечный механизм самое современное изобретение в конструкции рулевого управления авто. Но на самом деле это далеко не так. Первые авто в конце 19-начале 20го века уже использовали такую конструкцию. Но потом так вышло, что автомобили стали оснащать червячным рулевым механизмом и другими мудреными конструкциями. Но после внедрения подвески типа «Макферсон» конструкторы опять начали устанавливать на автомобили именно рейку, так как она лучше сочеталась с подвеской данного типа.
Сочетание этих двух решений - реечного рулевого механизма и подвески «Макферсон» сделали автомобиль более простым и доступным по цене. Само сочетание получилось весьма удачным, и на данный момент автомобили с таким сочетанием весьма распространены на рынке. Что бы понять, как работает реечный рулевой механизм необходимо рассмотреть его конструкцию.
Устройство рулевой рейки
Рулевая рейка - это зубчатая передача, связанная с ведущими колесами при помощи рулевых тяг и наконечников. На рулевом валу крепится шестерня, которая зацепляется с зубцами, расположенными на рейке. При повороте рулевого колеса в ту или иную сторону, усилие передающиеся через рулевой вал на рейку двигает ее в заданную сторону, а далее усилие через рулевую тяги и наконечники передается на колесную пару, поворачивая колеса в нужную сторону.
Рейка с гидравлическим усилителем
Современные рулевые рейки оснащены механизмами, которые облегчают поворот колес. Самым распространенным таким устройством является гидравлический усилитель руля (ГУР). Если кратко - он состоит из исполнительного механизма, распределителя и насоса.
Насос приводится в действие при помощи клиновидного или ручейкового ремня от коленвала и всасывает специальную жидкость из резервуара. Далее жидкость под большим давлением подается в распределитель золотникового типа. Распределитель же отслеживает прилагаемое к рулевому колесу усилие, и если оно присутствует - помогает вращать рулевое колесо. В основе распределителя находится торсион, он и является следящим за усилием устройством. Когда руль не выкручен ни в какую сторону, то и торсион находится в центральном не закрученном положении, при котором каналы, осуществляющие дозированную подачу жидкости, также перекрыты, и жидкость возвращается обратно в резервуар. Как только рулевое колесо начинает поворот, торсион так же пропорционально начинает поворачиваться.
Далее в дело вступает золотник и система каналов, при помощи которых происходит подача жидкости в управляющее устройство. В зависимости от направления поворота рулевого колеса, торсион также закручивается в ту или иную сторону, и подача давления происходит либо перед поршнем, либо после поршня управляемого устройства соответственно. Ну а поршень, при помощи жесткого сцепления с рейкой толкает ее и колеса в необходимую водителю сторону. Система также оснащена предохранительным клапаном, который при повернутых до упора рулевого колеса колесах осуществляет сброс избыточного давления обратно в резервуар. Вот так рейка, оснащенная гидроусилителем, помогает водителю вращать руль и гасит удары от колес, которые должны были бы передаваться на рулевое колесо при прохождении дорожных неровностей.
Что касается недостатков системы ГУР, то это снижение информативности рулевого управления и небольшая потеря информативности. Но их скорее заметят опытные автогонщики-профессионалы при прохождении поворотов на очень высокой скорости. Рядовые же автолюбители таких недостатков и не заметят, для них на первое место выходят комфорт и безопасное движение.
Более того, современные системы ГУР настраиваются практически под любые запросы, например, новые БМВ третей серии отличаются высокой информативностью руля и точностью управления.
Сама по себе рейка с гидравлическим усилителем отличается надежностью и простотой обслуживания, которое заключается лишь в регламентной замене жидкости и ремня. Также автолюбителям необходимо не забывать контролировать уровень вышеуказанной жидкости в бачке ГУР.
В качестве наиболее часто встречающихся неисправностей стоит выделить потерю герметичности сальников рулевой рейки. Через эти прохудившиеся уплотнения и начинает вытекать жидкость ГУР. Основной причиной выхода сальников из строя является проникновение грязи через разорванные пыльники рулевых тяг, что и приводит к механическому износу и коррозии рейки.
Электрогидравлический усилитель руля (ЭГУР)
Такое рулевое управление еще называют «гибридным». Вся система практически повторяет описанную выше конструкцию (ГУР) за исключением лишь того, что насос вращает не ремень от коленвала, а вынесенный отдельно электродвигатель.
Впервые экспериментировал с установкой ЭГУР на легковые автомобили Генри Форд в 1965 году. А первым серийным автомобилем, оснащенным такой системой, стал Toyota MR2. Двигатель в нем был расположен в весьма нетрадиционном месте - за водительским сидением, и вместо патрубков ГУР (которые бы получились очень длинными) от двигателя было решено тянуть к колесам провода для электромотора.
Уже потом такую систему стали использовать на своих авто и другие производители. Система предусматривает изменение интенсивности усилия рулевого управления в зависимости от скорости машины. Смысл в том, что чем быстрее движется автомобиль, тем меньше давление, создаваемое электрическим насосом, а значит, руль становится более точным и отзывчивым и наоборот.
Полностью электрический усилитель руля (ЭУР)
Такой усилитель руля набирает все больше и больше популярности в наши дни. Причем применяется он на автомобилях любого класса. У различных производителей авто конструкция ЭУР различается, но общий смысл следующий: рулевая рейка дооснащается электродвигателем и специальной системой управления, которая осуществляет управление таким двигателем. Наиболее часто электромотор расположен на рулевом валу, однако в тяжелых авто он размещен прямо на рулевой рейке. Гидравлическая часть полностью отсутствует. На торсионе, отслеживающем повороты руля, установлен электродатчик, который передает нужный сигнал управляющему блоку, а блок уже подает ток необходимой силы на электрический двигатель. Также блок считывает ряд показаний от различных датчиков (угол поворота колес, скорость, ускорение и прочие) и на их основании корректирует величину усилия.
В заключение статьи стоит сказать несколько слов «за» и «против» рулевого механизма реечного типа.
Плюсы
1. Механизм простой и компактный;
2. Не нуждается в частом обслуживании и имеет малое количество шарнирных элементов и тяг;
3. Обладает небольшим весом;
4. Достаточно точное управление, которое обеспечивается малыми люфтами и достаточной жесткостью;
5. Руль отлично возвращается сам в центральное положение;
6. Низкая стоимость.
Минусы
1. На руль все равно передаются удары от неровного дорожного покрытия;
2. Возникновение стуков в рулевой рейке из-за конструктивной особенности;
3. Необходимо подтягивать и осуществлять мелкий ремонт при относительно небольших пробегах;
4. Может использоваться только лишь легкими автомобилями, имеющими независимую подвеску управляемых колес.
К недостаткам электрического усилителя можно также добавить вероятность возникновения сбоев в программном обеспечении блока управления, после которых руль может дернуть в одну из сторон. Но, к чести автопроизводителей, такие недостатки были выявлены только на отечественных ВАЗах.
Видео покажет устройство, принцип работы и эксплуатации рулевой рейки:
Как диагностировать и найти неисправность рулевой рейки:
Ремонт рулевой рейки своими руками на автомобилях ВАЗ:
Как подтянуть рулевую рейку своими руками на примере Лада Приора:
Регулировка рулевого механизма своими руками:
autoportal.pro
Рулевая рейка - виды и диагностика неисправностей
Рулевая рейка – это центральный элемент рулевого управления практически любым современным автотранспортным средством.
По своей сути это механизм, который осуществляет преобразование вращения водителем рулевого колеса в поворот колес авто в ту или иную сторону.
Конечно, современные модели рулевого управления оснащены гидравлическими или электрическими усилителями, включают в себя гидроцилиндры и прочие технические изыски, однако изначально все было очень и очень лаконично – рулевая колонка имела в своем окончании шестеренку, сопряженную с рулевой рейкой и тягами рулевого управления соответственно. Вот и все.
Типы и варианты исполнения
Теперь давайте разберемся, что такое рейка в рамках рулевого управления современного легкового автомобиля, из чего она состоит, как работает рулевая рейка, каких типов бывает, каково устройство рулевой рейки и принцип работы рулевой рейки.
Обычно принято выделять 3 основных типа рулевых реек:
Так вот суть механической рулевой рейки заключается в полном отсутствии вспомогательных механизмов и устройств и сводится к вращению рулевого колеса исключительно при помощи физической силы водителя.
Конечно, и тут конструкторы умудрились внести несколько технических хитростей, вроде изменяющегося передаточного числа, то есть изменения шага между зубьями на рейке ближе к краям, оптимизировав управление транспортным средством, как для езды на высоких скоростях по трассе, так и для маневрирования при парковке автомобиля, но, тем не менее, технология эта уже не просто прошлый, а глубоко прошлый век.
Гидравлический усилитель руля (ГУР)
Как следует из названия этой разновидности рулевого управления, усилие водителя, используемое для поворота рулевого колеса, а следовательно и самих колес в этой версии исполнения заменяет гидравлический усилитель, сокращенно – ГУР. Эта система имеет очень широкое распространение в наши дни, и нет оснований полагать, что она будет заменена на что-то иное в обозримом будущем. Ибо система, хоть когда-то и была редкостью и дорогостоящей диковиной, но сегодня её уже отлично знают практически во всех сервисах, прекрасно – быстро и качественно умеют чинить, а самое главное, что и ломается-то она не сильно часто. Так что почти золотая середина. Рулевое управление при использовании ГУР достаточно информативное и острое, так что – ставим большой жирный плюс!
Кроме того, благодаря ГУР езда становится намного безопаснее, благодаря менее сильной обратной связи между рулевым колесом и дефектами дорожного покрытия. Если на «механике» руль при попадании в особо глубокую яму мог вырваться из рук у водителя, то гидравлика спокойно «проглотит» все неровности и огрехи, своим подергиванием и вибрацией, впрочем, сообщив водителю – что «мы что-то такое там проехали».
Электрическое рулевое управление (ЭУР)
Тут в принципе все полностью аналогично ГУР-у, с той лишь разницей, что усилие на рулевую рейку от рулевого колеса передает не гидроусилитель, а электрический, который на современных автомобилях, начиная с гольф-класса и выше, имеет адаптивные механизмы и при помощи бортового компьютера ориентируется на скорость передвижения, увеличивая или ослабляя свое усилие, делая руль, таким образом, исключительно чувствительным и отзывчивым при любой езде. На высокой скорости руль «тяжелеет», позволяя избежать излишней «болтанки» на дороге, а на низкой наоборот становится более «легким», облегчая маневрирование в пробках и при парковке.Есть, конечно, и серьезный минус в таких адаптивных системах, если такой механизм выйдет из строя, управление автомобилем будет практически невозможным, поскольку рулевое колесо перестанет поворачиваться, но проблемы эти остались позади уже лет 10 назад, поэтом сейчас фактически можно говорить о сплошных плюсах:1. Более экономный вариант работы по сравнению с гидравликой – электромотор включается лишь, когда вы выполняете поворот.2. Более высокая степень чувствительности, чем у ГУР – вы будете чувствовать руль одинаково хорошо при любом скоростном режиме.3. Полное отсутствие зависимости от температуры воздуха – в системе нет жидкости, которая могла бы замерзнуть, как в гидравлических вариациях4. Опять же, по причине отсутствия технологических жидкостей – нет необходимости проводить регулярные сервисные работы5. Ну и конечно более высокий уровень надежности и безопасности по сравнению с ГУР – опять потому что нет шлангов и сочленений, которые могут протечь или порваться.
Неисправности и ремонт рулевой рейки
Несмотря на высокий уровень надежности современных систем рулевого управления в целом и рулевых реек в частности, они периодически все же выходят из строя. Стоимость ремонта рулевой рейки вещь весьма недешевая, поэтому имеет смысл сразу же обращаться в сервис, чтобы при необходимости ограничиться профилактическими мерами, а не доводить ситуацию до замены узла в сборе.Что же служит основной причиной выхода из строя рулевых реек в России, и каковы первые признаки неисправности рулевой рейки? А также, почему стучит рулевая рейка?Вы не будете удивлены – это дороги, а точнее их крайне низкое качество. Пыль, попадающая на сочленения рулевого управления под пыльник рулевой рейки, вывернутые на сильном морозе колеса (только для гидроусилителя), проезд сильных повреждений дорожного покрытия на высокой скорости – все это однозначно приведет к тому, что рулевая рейка будет поломана.Любой посторонний стук исходящий из под руля, ближе к подкапотному пространству, скорее всего, издается вашей рулевой рейкой. А стук в рулевой рейке - это первый признак того, что пора обратиться в сервис.Может быть так, что стук появляется при повороте руля только в одну сторону или в обе сразу, иногда это может быть скрип, ну а если там уже что-то хрустит, то дело точно – беда.До этого доводить ни в коем случае нельзя, потому что если захрустело, значит, скоро колеса и руль перестанут слушаться друг друга.Кроме того, очевидно говорит о том, что у вас что-то не то с рейкой внезапно «потяжелевший» руль, особенно это относится к электроусилителям.Если у вас из ГУР-а течет жидкость – значит прохудился шланг или сальник рулевой рейки, это очень легко заметить, так как на месте стоянки вашего авто будут оставаться пятна черного масляного вещества. Течь рулевой рейки быстро приведет к тому, что гидравлический механизм перестанет работать и руль можно будет повернуть только с большим усилием. Поэтому, как только заметили пятна – сразу в сервис!
howcarworks.ru
Виды рулевых реек. Причины стука рулевой рейки
Прогресс не стоит на месте, и на смену червячному рулевому механизму пришёл реечный, который быстро завоевал популярность у всех мировых автопроизводителей. По сравнению со своим предшественником он имеет меньшее количество составных частей, подверженных износу, что положительно сказывается на надёжности. Кроме того, автомобиль с таким рулевым механизмом обладает более острым управлением, а это означает улучшенную безопасность вождения и множество позитивных эмоций у водителя.
Срок службы рулевой рейки (при регулярном техобслуживании) составляет около 100 000 км пробега. Со временем, по мере износа, появятся неисправности, в том числе и самая распространённая – стук в рулевой рейке. Устранение неполадки лучше доверить сервисному центру, а вот определить причину можно самостоятельно. Но прежде чем мы расскажем вам, как провести диагностику своими руками, давайте подробнее рассмотрим строение этого механизма, его разновидности и почему стучит рулевая рейка.
Из чего состоит рулевая рейка
Простейшая механическая рулевая рейка имеет следующую конструкцию: в картере особой формы смонтирован гофрированный чехол; там же на нескольких подшипниках стоит шестерня вала рулевого управления, приводимая в движение рулём через вал, а к ней с помощью пружины прижата зубчатая рейка (пружина нужна, чтобы между шестернёй и рейкой не было зазора).
устройство рулевой рейки с гидроусилителем
В настоящее время наибольшую популярность обрели 3 типа рулевых реек. Их главное отличие друг от друга – это то, как работает сам механизм.
Виды рулевых реек
-
Механическая рулевая рейка
Самая простая и надёжная. Колёса поворачиваются только за счёт физической силы. Для большего комфорта водителя зачастую бывает с различным шагом зубьев рейки от краёв к середине (это снижает усилие на руле при маленькой скорости).
-
Гидравлическая рулевая рейка
Такая рейка оснащена гидроусилителем (ГУР), в результате чего повышается острота и лёгкость управления автомобилем. Кроме того, при поездке по плохой дороге руль не вырывается из рук, в отличие от механической рейки. Большинство выпускаемых в мире машин оснащается именно таким рулевым механизмом.
-
Электрическая рулевая рейка
Очень похожа на гидравлическую, но в качестве усилителя используется электромотор, управляемый ЭБУ. Применяется в основном на автомобилях бизнес-класса и спорткарах, для которых важна отличная управляемость. На бюджетных машинах устанавливается редко.
Причины стука рулевой рейки
Причинами появления стука в рулевой рейке могут быть:
- Ослабленные крепёжные соединения.
- Износ опорной втулки.
- Образование люфта в подшипниках.
- Износ зубцов рейки.
- Поджимной сухарь соприкасается с корпусом рулевой рейки по причине изнашивания антифрикционной накладки.
Как самостоятельно определить причину стука в рулевой рейке?
Можно провести диагностику на СТО или сделать это своими силами. Во втором случае последовательность действий будет следующей:
- Найдите ассистента, который будет вам помогать. Одному осмотреть рейку невозможно;
- Убедитесь, что мотор не работает, поставьте машину на «ручник» и попросите ассистента сесть на место водителя;
- Залезьте под машину и найдите рулевую рейку, затем скажите ассистенту, чтобы он покрутил руль влево-вправо;
- Если рейка с ГУР, оцените состояние шлангов на предмет протечек. Также проверьте уровень жидкости и её прозрачность;
- Проверьте, не повреждены ли пыльники, а также нет ли где-нибудь подтёков смазки;
- Если по итогу выполнения двух предыдущих пунктов нареканий нет, прислушайтесь, откуда исходит стук. Скорее всего, дело в подшипниках или износе зубцов рейки. Рулевую рейку придётся снимать и перебирать, а то и менять целиком;
- Теперь можно переходить к ремонту повреждённого узла своими силами или отправляться в автосервис.
Как защитить рулевую рейку от поломки
Рекомендации на этот счёт очень просты:
- Не крутите, руль до упора – оставляйте небольшой запас хода.
- Осторожно двигайтесь по плохим дорогам. Попадание колеса в яму на большой скорости может повредить рулевую рейку.
- Если автомобиль оснащён ГУР, следите за жидкостью в нём, а конкретнее за её уровнем и цветом. Также не забывайте вовремя менять жидкость.
- Контролируйте состояние пыльников. Если есть сомнения в их герметичности – сразу меняйте.
Сколько стоит ремонт рулевой рейки?
Стоимость рулевой рейки для ВАЗов – около 130$. Для машин зарубежного производства расценки заметно больше: от 200 до 500$. Такие цены справедливы для рулевых реек без сопутствующих комплектующих: ГУР и тяг с наконечниками. Рулевая рейка в сборе стоит гораздо дороже: для ВАЗов от 230$, а для иномарок от 1000$ и больше (в зависимости от класса автомобиля).
Если вы не будете менять рулевую рейку своими силами, а обратитесь в автосервис, то к суммам выше придётся прибавить стоимость работы специалистов.
portalvaz.ru
Рулевая рейка
Название рулевого механизма "рулевая рейка" произошло от названия механизма "шестерня - рейка". Механизм этого типа чаще всего применяется при конструировании современных переднеприводных автомобилей.
История внедрения рулевой рейки
Существует ошибочное мнение, что рулевая рейка – это самая современная конструкция рулевого управления, однако это не совсем так. На многих первых автомобилях конца 19 века использовалась именно такая конструкция, в начале 20 века “шестерня-рейка” использовалась, например, на некоторых моделях BMW. Исторически так сложилось, что в 20 веке обычная рулевая рейка на легковом транспорте уступила место червячным механизмам и другим более сложным конструкциям. Но, как известно всё новое – хорошо забытое старое, в конце 20го века конструкторы вновь вернулись к использованию рулевой рейки, так как эта конструкция лучше всего подходила для переднеприводных автомобилей с подвеской Макферсона. На самом деле эти три конструкторских решения достаточно тесно связаны исторически и призваны решить одну общую задачу - сделать автомобиль проще и доступней. Такое конструкторское решение оказалось достаточно удачным, и управление колёсами на основе реечной передачи на сегодняшний день получило самое широкое распространение в легковых автомобилях. Какую роль в этой задаче играет рулевая рейка, как она устроена и как работает становится понятно после ознакомления с её конструкцией.
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 расширительного бачка ГУРа 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 (обычно Dexron, ATF). 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.
Рулевая рейка с электрогидравлическим усилителем руля (ЭГУР)
Электрогидравлические системы рулевого управления с усилителем, иногда называемые «гибридными» системами, используют такую же гидравлическую технологию как и в стандартной системе ГУР. Различие в том, что насос, создающий давление жидкости, приводится в движение не ремнем от двигателя автомобиля, а отдельным электродвигателем.
Первые эксперименты по созданию похожих систем проводила корпорация Форд в 1965 году. Первый серийный автомобиль с ЭГУР – Toyota MR2. В нём из-за нетрадиционного расположения мотора (за спиной водителя), конструкторы заменили очень длинные шланги ГУР обычными проводами, которые должны были проходить почти через всю машину.
Позже ЭГУР использовали на некоторых своих моделях большинство автопроизводителей, с его помощью легко обеспечить зависимость интенсивности от скорости движения автомобиля. Чем больше скорость, тем меньшее давление создает электронасос, тем самым повышается отзывчивость рулевого управления и достигается экономичность.
Рулевая рейка с электроусилителем (ЭУР)
Электроусилитель руля в настоящее время набирает популярность среди автомобилей практически любого класса. Устройство электрического усилителя зависит от его модели и производителя, но основной принцип состоит в дооснащении обычного механизма рулевой рейки электрическим двигателем и особой системой управления этим двигателем. Чаще всего двигатель располагают на рулевом валу, но на тяжелых автомобилях двигатель может быть расположен и на самой рейке. Никакой гидравлики нет. На скручивающемся торсионе следящего устройства (тот же принцип работы, что и на на рейке с ГУР) стоит электронный датчик, и по его сигналу блок управления подает ток нужной величины на электромотор. Величина усилия корректируется блоком управления на основании показания различных датчиков (датчик скорости, ускорения, угла поворота колёс и т.д.)
Достоинства и недостатки рулевой рейки
Преимущества реечного рулевого механизма.
- Простота и компактность конструкции,
- Механизм с небольшим количеством тяг и шарниров не требует частого обслуживания,
- Небольшой вес,
- Хорошая точность управления за счет высокой жесткости и малых люфтов,
- Хороший самовозврат руля в нейтральное положение,
- Небольшая стоимость,
Недостатки реечного рулевого механизма.
- Конструкция хорошо передает удары от дорожных неровностей на руль,
- Конструктивная склонность к проявлению стуков в рейке,
- Часто требует подтяжки или ремонта на относительно небольших пробегах,
- Конструкция механически ограничена применением в основном на лёгких автомобилях с независимой подвеской управляемых колёс.
Недостатком можно считать вероятность возникновения сбоев в программах управления, что теоретически может приводить к внезапному рывку руля в какую либо сторону. Правда, с подобной проблемой за всю мировую историю использования электроусилителей, судя по упоминаниям в прессе, сталкивались только пользователи продукции ВАЗ.
blamper.ru
Рулевая рейка автомобиля. Принцип работы и разновидности |
Рулевая рейка – агрегат, задача которого передавать вращательное усилие на руле автомобиля к его колесам через рулевые тяги, посредством зацепления зубьев шестерни рулевого вала с зубьями рейки.
Независимо от того, как устроена рулевая рейка, основным её элементом, как механического узла, является, собственно, сама рейка, представляющая из себя металлическую штангу с зубьями для зацепления с шестерней. С торцов рулевая рейка имеет посадочные места для рулевых тяг, идущих уже непосредственно к цапфам колес.
Прижимным поршнем рейка поджимается к шестерне для плотного контакта. При износе, поджиманием поршня ликвидируется возникший в результате износа зазор. Сама рейка в сборе находится в защитном корпусе, предотвращающем попадание влаги и грязи на места зацепа. Места соединения с тягами и рулевой колонкой защищены сальниками.
Соотношение числа зубьев шестерни и рейки, принято называть передаточным числом. Именно оно, это соотношение, отвечает за количество оборотов руля от «упора до упора». Чем меньше оборотов - чем «чувствительнее» или «острее» руль - тем точнее управление колесами и лучше «связь с дорогой».
Основные виды рулевых реек:
- Механические;
- Гидравлические;
- Электрические.
Но независимо от того как устроена рейка, принцип работы рулевой рейки автомобиля не меняется – меняется лишь характер воздействия на вращательный механизм: если в механической рейке – это прямое мускульное воздействие, то в гидравлической рейке воздействие происходит через гидроусилитель, и соответственно, такое воздействие им усиливается. В электрической рейке может отсутствовать прямая связь рулевой колонки и шестерни, которая взаимодействует с рейкой: поступает электрический сигнал на электродвигатель, который вращает шестерню.
Механическая рулевая рейка
При использовании механической рейки, связь с дорогой идеальная. Однако эта «чувствительность» имеет и негативную сторону – все удары колеса передаются по жесткой связи: тяга-рейка-рулевой вал-рулевое колесо, на руль. К тому же маневренность ограничивается усилием на руле, так как физические возможности водителей разные. Поэтому стали применять гидроусилитель, что послужило появлению гидравлических реек.
Гидравлическая рулевая рейка
Применение гидропомощника в рулевом механизме позволяет уменьшить передаточное число, при котором зубья шестерни зацепляются с зубьями рейки. Это улучшает маневренность и увеличивает угол поворота колес при меньшем обороте руля и меньшем силовом воздействии на него. Кроме того, гидроусилитель демпфирует ударные нагрузки от колеса на руль. При этом связь с дорогой остается достаточно тесной. В случае поломки гидроусилителя, возможность управлять автомобилем, хотя и сохраняется, но затруднена – как раз добраться до СТО.
Электрическая рулевая рейка
Принцип работы рулевой рейки автомобиля с электроусилителем по части механики тот же. Применение электроусилителя позволяет полностью снять усилие на руле, однако информативность при этом будет равняться нулю, что непривычно и небезопасно. Поэтому все реакции на руль при применении электроусилителя имитируются: информация от датчиков поступает на ЭБУ, который, в свою очередь, «приказывает» электромотору с какой скоростью и сопротивлением осуществлять вращение. Часто, при поломке электроусилителя, эксплуатация автомобиля невозможна.
Источник: АвтоПульсар
avtopulsar.ru
Ремонт рулевой рейки с гидроусилителем
Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Вы не станете спорить с тем, что рулевое управление автомобиля с реечным механизмом и гидроусилителем руля активно завоевывает авторынок.
Естественно, есть эксперты, которые утверждают о том, что ГУР имеет кучу недостатков в сравнении с механикой. Но, рядовой потребитель в виде нас, вряд ли замечает то, что могут видеть специалисты.
Рулевой механизм с гидроусилителем позволяет управлять удобно, комфортно, динамично и безопасно. А что еще нужно водителю?
Но, увы, как и любое другое изделие, деталь или агрегат, элементы рулевого управления выходят из строя. Это не удивительно, ведь рулевой привод и рулевая рейка с ГУР, эксплуатируются в интенсивном режиме, испытывая постоянные нагрузки.
Поэтому, неисправности рулевой рейки с гидроусилителем не должны вызывать у вас паники, обычное явление. Требуется лишь вовремя выявить неисправность и провести ремонт рулевой рейки с гидроусилителем.
У кого-то хватит знаний и опыта для того, чтобы самостоятельно отремонтировать рулевую рейку, у кого-то нет. Тогда вам на автосервис, где производится ремонт гидравлики рулевых реек.
Ну а мы, пока разберемся с тем, какие бывают виды ремонта рулевых реек с ГУР. Устройство рулевой рейки с гидроусилителем мы рассматривали на сайте совсем недавно, поэтому нет смысла повторяться.
Равно, как и нет смысла описывать технологические операции по разборке рулевой рейки, замене неисправных деталей и сборке. Ведь на разных марках авто стоят пусть и непринципиально, но конструктивно разные устройства. Поэтому Инструкция по ремонту от производителя на ваше авто – в помощь.
Как классифицируется ремонт рулевого механизма
Рулевое управление с гидроусилителем Резонным может быть вопрос, - а для чего мне знать, какой бывает ремонт гидравлики рулевых реек или ГУР. Ответ тоже прост. Для того, чтобы хотя бы приблизительно понимать сколько времени и денег вам придется потратить на ремонт рулевой рейки с гидроусилителем.
Ремонт рулевой рейки с ГУР – замена деталей при помощи ремкомплекта. В ремкомплект входят: все уплотнительные кольца поршня и распределителя вала, сальники высокого давления, опорные втулки и вставки для поджимки вала. Во время ремонта на шлифовальном станке может быть обработана поверхность вала.
Ремонт распределителя - замена внутреннего и верхнего сальников, замену уплотнительных колец. Вал шлифуется. При наличии кольцевого износа в корпусе распределителя, требуется гильзование корпуса.
Ремонт рулевой рейки с восстановлением вала. Включает в себя: все вышеперечисленные операции, плюс полное восстановление с наращиванием вала баббитом, покрытием хромом и шлифовкой.
Капитальный ремонт рулевой рейки – соответственно в него входят все перечисленные операции, плюс замена новыми: поперечный вал, боковая поджимка вала, гаек боковой поджимки и распределителя, трубки высокого давления и рулевые тяги. В случае надобности – замена рулевых тяг.
Типичные признаки неисправности в рулевой рейке
- течь гидравлической жидкости из рейки – неисправности сальников вала - износ, коррозия вала,
- стук в рейке – износ шарового шарнира рулевой тяги, износ центрального зуба в рулевой рейке, сайлентблоки крепления рулевой рейки, стук карданчиков рулевой колонки,
- рейка дает люфт – шаровый шарнир рулевой тяги, нарушен угол прилегания винта и зубьев рейки,
- тугой руль или недостаточный возврат руля в центральное положение – погнут вал – рейка или картер рейки.
Типичные признаки неисправностей ГУР (насос)
- при вращении руля появляется зудящий звук – уровень масла в бачке ниже положенного, либо критический износ роторной пары,
- тугой руль, но при увеличении скорости становится легче – частый дефект, подвисает расходный клапан,
- тугой руль, но при увеличении скорости становится легче, при этом появляется зудящий звук (вой) – скорее всего, появились задиры на роторе и привалочных плоскостях,
- большое усилие на руль в обе стороны – разрушилось резиновое кольцо плавающей шайбы в насосе,
- тугой руль и при вращении из-под капота слышен характерный свист – ослаблен ремень привода (проскальзывает)
Естественно, это не все признаки неисправностей рулевого реечного устройства с гидроусилителем. Но, по первым признакам, которые вы уже запомнили, вы сможете хотя бы понять в какую сторону рулевого управления вам смотреть.
cartore.ru
