Рулевая рейка как устроена: устройство и принцип работы, плюсы и минусы

28.03.2019 alexxlab 0 Comments

Содержание

Из чего состоит рулевая рейка. Как устроена и работает рулевая рейка. Как отличить неисправность рулевой рейки от поломки ГУР

Достаточно частый вопрос касаемо рулевых реек, просят рассказать обо всем – , «сальниках», «направляющих», гидравлическую конструкцию, электрическую конструкцию и т.д. Я обязательно постараюсь освятить все вопросы, чуть позже. Но очень частый вопрос от новичков, касаемо их видов. Сколько существует на данный момент, как работают. Именно с него я и начну, как мне кажется это логично для начала рассказать о типах устройств, а уже дальше рассматривать каждый отдельно …

Для начала вспомним, что это такое

Рулевая рейка – это узел автомобиля, который предназначен для управления колесами. Водитель поворачивает рулевое колесо, через специальные валы «поворот» передается на рейку, которая передает усилие колесам. Тем самым они отклоняются на нужный угол. Благодаря такой конструкции машина может объезжать препятствия, поворачивать, маневрировать, а не двигаться прямолинейно.

Этот узел эволюционирует вместе с машиной, раньше это была достаточно примитивная конструкция, сейчас все больше технологий закладывается в управление. Но и по сей день существует всего три основных вида рулевых реек. Давайте разберем подробнее.

Типы рулевых реек

Обычная, без усилителей . Применялась еще в 70 – 80 года прошлого века на 90% автомобилей. Здесь все усилие поворота руля лежит на водителе, нет никаких усилителей, а поэтому руль провернуть не всегда легко.
Рулевая рейка с ГУРОМ или гидроусилитель руля. По сути это такая же обычная рейка только к ней прибавляется специальный насос и замкнутый контур с сальниками (), который помогает поворачивать руль. То есть водителю не нужно прикладывать много усилий для поворота рулевого колеса. Особенно ценно это на тяжелых машинах (грузовиках, автобусах и внедорожниках).
Рулевая рейка с ЭУРОМ или электроусилитель руля.
Это сухой тип усилителя, здесь не применяется масло, а принцип работы совершенно другой. Рядом с валом находится электрический двигатель с шестерней (питание происходит от бортовой сети), который помогает поворачивать руль. Ему отдает приказание ЭБУ, он видит, куда отклоняются колеса и приказывает электродвигателю помочь в повороте.

Если утрировать, то виды делятся так: — обычная механика со 100% применением мускульной силы, рейка с гидроусилителем и электроусилителем. Сейчас давайте разложим более подробно.

Обычная конструкция

Собственно с нее все начиналось. Она простая и можно сказать не убиваемая. До сих пор ее можно встретить на некоторых машинах, таких как ВАЗ 2113 – 2115. Однако, если не ошибаюсь уже не устанавливается на новые модели. Все же сейчас везде ГУР или ЭУР.

Давайте бегло вспомним строение: — есть один рабочий вал (с шестерней), который ходит в металлическом корпусе, к нему подсоединены две тяги с рулевыми наконечниками, закрывается все это дело пыльниками. В зацепление с валом входит вал с червячной шестерней, который уже присоединяется к рулю. Это очень утрированно, посмотрите схему которая отображает конструктивную особенность.

Что может произойти с такой рейкой?

Положительные моменты :

Прочная и простая конструкция
Легкий ремонт (чуть ли не своими руками)
Дешевая цена

Отрицательные моменты :

Сложно крутить руль, особенно на стоянке
Страдает маневренность и управляемость
Обычная рейка не ставится на тяжелые машины
Морально устарела

С этого устройства все начиналось, оно сделало свое дело, дало толчок для развития новых технологий.

Рулевая рейка с ГУРОМ

Инженеры всегда бились над комфортом и повышением управляемости, маневренности. Особенно остро стоял вопрос на грузовых авто, ведь там руль без усилителя мог крутить только физически развитый человек.

Первым появляется рулевое управление с гидравлическим усилителем руля, сокращенно ГУР.

Что добавляется в строение?

Я не буду рассказывать сложно, а постараюсь рассказать простыми словами. Если можно утрировать, то ГУР устанавливается на обычную рулевую рейку, однако вносит ряд изменений.

Появляются такие понятие как:

Пластинчатый насос. Приводится в движение при помощи ременной передачи от двигателя, таким образом, нагнетает давление в 50 – 100 БАР
Поршень. Который устанавливается на валу, давление масла его может толкать либо в одну, либо в другую сторону.
Распределитель или торсион. Это так называемое «следящее устройство», которое дозирует подачу специальной жидкости (а тут применяется ), в ту или иную сторону поршня. Благодаря чему поршень толкается в ту или иную сторону. По сути принцип шприца.

Если отобразить все схематично, то получается:

Работа гидроусилителя состоит – пока вы едите ровно и не крутите руль, давление, которое создалось в масле ходит по кругу, «насос – бачок», оно не принимает участие в работе.

После того как вы поворачиваете руль в нужную вам сторону, торсион (распределитель) начинает открывает одну сторону и зажимает другую, таким образом давление масла поступает в поршень с нужной стороны, толкая его. Благодаря чему вы легко можете крутить руль в ту или иную сторону. Наверное, не поняли, смотрите обязательно видео под статьей, там все разложу на пальцах.

Плюсы :

Легкая маневренность и управление
Легкий руль
Даже тяжелые машины, может управлять, любой водитель

Минусы :

ГУР забирает мощность у двигателя, потому что присутствует ременная передача
Сложный и дорогой ремонт
Усложненное строение

Может течь, когда уходит жидкость, ездить становится сложнее в двойне
Сделать самому навряд ли получится
Присутствует жидкость в работе, которую также нужно менять

Если подвести итог, то гидроусилитель действительно облегчил работу водителей, особенно тех кто постоянно за рулем «большегрузов». Также стоит отметить, что этот узел сейчас является достаточно прочным, может ходить долгие тысячи километров, ТОЛЬКО обязательно стоит обращать внимание на состояние пыльников.

В этой статье я лишь затронул край айсберга, под название ГУР, скоро будет большая статья, где разберем его основательно.

Рулевая рейка с ЭУРОМ

Следующий вид (на данный момент, он якобы самый совершенный из оппонентов) – рулевая рейка с ЭУРОМ, электрическим усилителем руля. Как уже становится понятно, здесь применяется технология, которая сопряжена с электричеством, а не с гидравликой.

Как работает:

Знаете, как мне кажется технология более совершенная, хотя бы, потому что здесь почти сохранили первозданную рейку, в ней нет поршней и различных насосов.

ИТАК: Есть основной ваш, с набором зубьев и червячный вал, который передает усилие от руля. Так вот на червячный вал устанавливается шестерня, которую в свою очередь крутит электрический двигатель.

На руле есть специальные считывающие датчики, когда вы отклоняете руль, датчики передают на ЭБУ отклонение, а в свою очередь ЭБУ посылает сигнал на электроусилитель и он помогает вам поворачивать руль в ту или иную сторону. Вот так вот все просто.

Положительные моменты:

Отбора мощности от двигателя почти нет, либо она минимальна
Узел очень компактный
Просто ремонта, по сути это обычный электродвигатель
Нет никаких жидкостей

Может работать в нескольких режимах, например — город, трасса
Также как и гидравлический оппонент облегчает управление
Намного лучше работают с современными системами безопасности

Отрицательные моменты :

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

Типы и варианты исполнения

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

Механическая рулевая рейка

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

Гидравлическая рулевая рейка

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

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

Электрическая рулевая рейка

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

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

Такое устройство имеет немало достоинств:

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

Строение

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

Признаки неисправности

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

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

Гидроусилитель руля (далее ГУР) в автомобиле – система, предназначенная для уменьшения усилий, прикладываемых к рулевому управлению во время маневра. Первоначально такими системами оснащались сельскохозяйственные и грузовые транспортные средства.

С начала 70-х ГУР начали устанавливать на легковые автомобили. Не последнюю роль в этом сыграл факт, что в качестве водителей все чаще выступали женщины.

Помимо обеспечения комфорта при управлении автомобилем, ГУР позволяет:

уменьшить диаметр (размеры) рулевого колеса;
изменить передаточное число системы рулевой вал-рейка, обеспечив большую маневренность во время разворота;
автоматизировать систему управляемости автомобиля.

Учитывая, что рулевое управление является вторым фактором безопасности движения после тормозной системы, к надежности, информативности, другим параметрам ГУР предъявляются высокие требования. Эксплуатации и обслуживанию этой системы следует уделять особое внимание.

Виды гидроусилителей рулевого управления

Первоначально на легковые транспортные средства устанавливались ГУР, выполненные по схеме, аналогичной усилителям, устанавливаемым на большегрузные авто. Они имеют существенный недостаток: с увеличением скорости автомобиля для осуществления безопасного маневра требуется меньший угол поворота руля и прикладываемое усилие. На большой скорости существенно уменьшается обратная связь дорога-рулевое управление, водитель прекращает «чувствовать» дорогу. В условиях скользкого покрытия автомобиль может потерять управляемость.

Для устранения этой проблемы была разработана рейка с переменным отношением передачи. Такая рейка установлена на ВАЗ 2110. Она на небольших углах поворота руля имеет большое передаточное число. Обычно это соответствует большим скоростям и малым углам разворота, где требуется небольшое усилие. Передаточное число уменьшается к «краям», то есть, на больших углах маневрирования, которые возможны при невысокой скорости. Применение такой конструкции не устранило всех проблем управляемости.

Видео — виды рулевых реек, чем отличаются ГУР и ЭУР:

Производители разработали электрогидроусилитель руля , добавив в стандартную схему электроклапан с электронной системой управления. ЭГУР в максимальной степени сочетает информативность руля и комфортные условия управления.

В некоторых моделях автомобилей насос ГУР вращается приводом электродвигателя. В таких случаях гидроусилитель работает даже при незаведенном двигателе.

В современных автомобилях все чаще устанавливают электроусилители рулевого управления . Их существенный недостаток – полная зависимость от исправности и надежности электроники. В случае отказа какого-либо из электронных узлов, приводов, даже предохранителя, эффективность электроусилителя руля становится нулевой, управляемость резко ухудшается.

Как работает гидроусилитель руля

Базовая схема устройства рулевой рейки с гидроусилителем изображена на рисунке:

Во время работы двигателя внутреннего сгорания вращается привод масляного насоса гидроусилителя руля, кинематически связанного с коленвалом. Если рулевое колесо находится в центральном положении, масло рециркулирует по гидравлической системе без усилий через обратный клапан. Торсион, выполняющий роль следящего механизма, откликается на поворот руля. Оно приводит в действие золотник распределителя. Он сообщает основной нагнетающий канал с правой либо левой полостями силовых цилиндров. Последние помогают поворачивать колеса автомобиля.

В крайних положениях рулевого колеса предохранительные клапана предотвращают излишнее давление в системе, перепуская масло в рециркуляционный канал.

В электрогидроусилителях руля установлен электроклапан, контролируемый электронным блоком управления (ЭБУ). ЭБУ ГУР, руководствуясь показаниями датчиков угла поворота рулевого колеса, скорости автомобиля, коленвала, регулирует закрытие клапана. Тем самым, в зависимости от скорости автомобиля, других показателей регулируется степень усиления ГУР, контролируется информативность рулевого управления.

Признаки неисправности и возможные причины

В процессе эксплуатации автомобиля о неисправной работе гидроусилителя руля свидетельствуют следующие признаки:

1. Отдача рулевого колеса . Обычно происходит при неисправностях насоса ГУР либо слабом натяжении приводного ремня.

2. Большое усилие при повороте руля . Причиной могут являться: низкий уровень жидкости, изношенный насос гидроусилителя, завоздушенность системы.

3. Большие усилия в районе среднего положения руля . Основная причина – механический износ рейки.

4. Увеличенные усилия в одну из сторон . Причина: изношенные сальники.

5. Быстрый поворот руля требует усилий . Возможные причины: завоздушенность, неисправность насоса, малые холостые обороты двигателя.

6. Шум . Причины: низкий уровень жидкости, течь в системе.

7. Вибрация . Часто случается при повреждении покрышек, неисправности тормозной системы. В системе ГУР возможно попадание воздуха в гидравлику.

Основные неисправности рулевых реек с гидроусилетелем, их устранение и ремонт

В процессе эксплуатации система рулевой рейки с гидроусилителем требует постоянного осмотра, обслуживания и ремонта (в случае необходимости). К наиболее распространенным неисправностям системы относятся:

1. Течь

Течь сальников чаще всего вызвана коррозией в случае попадания воды на вал, который по мере появления на нем ржавчины разрушает рабочую поверхность сальника. Такая неисправность возможна при разрушении пыльника, вызванном механическими воздействиями либо естественным износом.

Ремонт заключается в восстановлении целостности вала, удалении следов коррозии (обычно вал шлифуется). После этого устанавливается новый сальник с соответствующими посадочными размерами.

Течь шлангов гидравлики обусловлена высоким давлением в системе (100 атмосфер и более), износом шлангов, особенно в местах соединения резиновых и металлических элементов шлангов высокого давления. Обычно требуется замена шланга, однако есть мастерские, которые производят перепрессовку соединений.

2. Стук

Он может возникнуть по причинам:

поломки или стирания центрального зуба рейки;
износа опорной втулки;
неисправности поджимного сухаря.

Подтяжка рейки в случае износа центрального зуба не дает результата. Люфт, возможно, будет меньше, но так как другие зубья изношены меньше (повышенный износ центрального зуба связан с тем, что руль больше времени находится в среднем положении), руль может не возвращаться из крайних положений из-за зажимания.

Видео — о ресурсе работы рулевой рейки с гидроусилителем:

Опорные втулки усиленно разрушаются при движении на неровном дорожном покрытии. Большинство реечных механизмов иномарок не рассчитаны на российские дороги.

3. Тугой руль

Если руль с усилием крутится только в одну сторону, скорее всего, уплотнительное кольцо в корпусе распределителя пропускает жидкость под давлением. Это может быть результатом попадания грязи или пыли в систему, которая со временем делает проточки. Жидкость не попадает в гидроцилиндр, а уходит напрямую в бачок расширителя. Ремонт можно осуществить путем шлифованием рабочей зоны и замены уплотнительного кольца.

Если руль вращается туго в обе стороны, возможно несколько причин:

неисправность поршневого тефлонового кольца;
проточки в двух камерах распределителя;
изношенная рабочая пара насоса;
поломка торсиона.

Для диагностики конкретной неисправности требуется разборка механизма и диагностика узлов. В большинстве случаев потребуется помощь специалиста.

Проверка работоспособности насоса ГУР

Для произведения проверки работы насоса гидроусилителя руля требуется наличие специального манометра и переходных колодок. Последовательность проверки:

устанавливается переходная колодка с манометром в разрыв гидравлической системы выходного шланга насоса;
запускается двигатель, пару минут работает на холостых оборотах;
поворачивается рулевое колесо несколько раз вправо-влево для достижения рабочей температуры жидкости ГУР;
измеряется давление насоса при открытом запорном клапане, которое должно быть не менее 1500 кПа;
на непродолжительное время (не более пяти секунд!) закрывается запорный клапан;
при закрытом запорном клапане давление должно быть не менее 6500 кПа.

Устройство гидравлической рейки

Как устроена рулевая рейка гидравлического типа? Этот вопрос могут задавать себе водители новых автомобилей, в которые внедрен гидроусилитель. Самое основное отличие от механического вида состоит в том, что здесь присутствует ГУР и он придает легкости управления и его остроты.

Если рассматривать структуру гидравлического механизма с рейкой, то он состоит из:

Входа.
Втулки золотника.
Пылезащитного колпачка.
Стопорного кольца.
Сальника золотника.
Золотника.
Подшипника.
Сальника штока.
Тыльника.
Штока рейки.
Стопорного кольца.
Уплотнителя тыльника.
Поршня штока.
Втулки штока.
Гайки прижима.
Гайки золотника.
Пробки золотника.
Червяка золотника.
Перепускных трубок.
Выхода.

Какой бы вариант рулевой рейки не стоял на автомобиле – важно прислушиваться к его работе и выявлять ошибки, которые присутствуют. Это может быть стук, скрип, свист в рулевом механизме. И каждого водителя эти звуки должны насторожить. Даже если она проходят единоразово, в работе что-то нарушено – обратитесь к специалисту или посмотрите на проблему самостоятельно.

Очень часто для устранения неприятных звуков авто достаточно смазать все детали маслом или в механическое устройство добавить жидкость. Это сохранит работоспособность машины еще на многие годы без применения капитального ремонта. Лучше исправить мелкие неполадки сразу, нежели они превратятся в большие проблемы. Ухаживайте за своим авто и оно будет служить вам долго и хорошо!

Видео “Как заменить рулевую рейку”

На записи показана пошаговая инструкция по замене рулевой рейки. Посмотрите это видео и вы с легкостью сможете повторить все действия на своем автомобиле.

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.

Устройство рулевой рейки: электрической, гидравлической

Содержание статьи

Устройство механической рейки

Устройство рулевой рейки зависит и от типа механизма. Механический вид является самым простым и распространенным. Он может устанавливаться как на передне-приводные автомобили, так и на задне-приводные.

При этом непосредственно колеса поворачиваются за счет усилий, которые делает водитель. И чтобы их снизить как можно больше – может использоваться рейка, содержащая переменное придаточное число.

Величина рулевого зазора очень важна для хорошей и правильной работы авто, а этот показатель напрямую зависит от состояния рулевой рейки.

Устройство гидравлической рейки

Если рассматривать структуру гидравлического механизма с рейкой, то он состоит из:

Входа.
Втулки золотника.
Пылезащитного колпачка.
Стопорного кольца.
Сальника золотника.
Золотника.
Подшипника.
Сальника штока.
Тыльника.
Штока рейки.
Стопорного кольца.
Уплотнителя тыльника.
Поршня штока.
Втулки штока.
Гайки прижима.
Гайки золотника.
Пробки золотника.
Червяка золотника.
Перепускных трубок.
Выхода.

Располагается рулевая рейка или в верхней части (может быть прикреплена к кузову, двигателю) или в нижней (может крепиться к подрамнику, балке, кузову). От того – в каком месте размещено устройство – не зависит его стиль работы, параметры и возможность изнашивания. Важно то, с каким вниманием водитель относится к вопросу эксплуатации.

Схема работы гидравлической рейки такая же, как и при механике. Но здесь присутствует дополнительный элемент – гидроусилитель. Он размещен сразу после рулевого колеса и помогает облегчить его поворачиваемость.

Устройство электрической рейки

Данное устройство отличается от предыдущих наличием электромотора, который находится в левой части колонки (такой способ установки позволяет здорово сэкономить средства, но подвергает водителя опасности). Электроусилитель, в основном, размещают на валу или интегрируют с рулевой рейкой. Такое размещение улучшает безопасность авто.

Структура такого механизма следующая:

Картер рулевого механизма.
Рулевой вал.
Датчик момента на рулевом валу.
Ведущая шестерня.
Рейка.
Блок управления.
Полный вал электромотора.
Электромотор.
Шариковая гайка.

«Если установка электроусилителя так опасна, то почему ее устанавливают на авто?» – спросите вы. Ответ прост – здесь важно и большое количество положительных сторон. Среди них – высокий коэффициент полезного действия по сравнению с ГУРом, нет зависимости от температуры воздуха, влажности, погоды. Важен и тот факт, что электромотор – очень надежен, у него нет ни сальников, ни прокладок, ни шлангов. Его составные части не будут изнашиваться так быстро, как у других механизмах.

В электромотор и рулевую рейку не придется доливать жидкость (а в механических видах отсутствие смазки является главной причиной выхода из строя всего рулевого комплекса), соответственно, постоянное обслуживание авто не требуется. Электромотор также будет включаться только при движении колесом руля, поэтому о его экономичности и спорить не приходится – это факт.

Видео “Как заменить рулевую рейку”

Как работает рулевая рейка на автомобиле

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.

КАК УСТРОЕНА РУЛЕВАЯ РЕЙКА | Агрегат Сервис

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

ТИПЫ И ВАРИАНТЫ ИСПОЛНЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ РЕЙКА

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

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ РЕЙКА

схема гидроусилителя руля

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ РЕЙКА

Такое устройство имеет немало достоинств:

• более высокий КПД по сравнению с гидроусилителем;

• экономичность (электромотор включается только при повороте руля, тогда как масло в ГУР постоянно циркулирует, на что отнимается некоторая часть мощности мотора;

• независимость от температуры окружающей среды;

• отсутствие необходимости регулярно обслуживать устройство, т.к. не требуется менять и доливать рабочую жидкость;

• более высокая надежность в целом, обусловленная отсутствием шлангов, прокладок и сальников, в которых могла бы появиться течь.

СТРОЕНИЕ

ПРИЗНАКИ НЕИСПРАВНОСТИ

1 — Стук, проявляющийся при езде по мелким неровностям, уменьшающийся при повороте руля в крайние положения.

2 — Отсутствие усилий при вращении руля.

3 — Усилие на руле исчезает в центральном положении.

4 — Самопроизвольное вращение рулевого колеса.

5 — Руль не возвращается или плохо возвращается в центральное положение при выходе машины из поворота.

6 — Повышенная чувствительность автомобиля (его бросает в сторону при незначительном повороте руля, угол поворота колес не соответствует углу поворота рулевого колеса).

7 — Постоянное падение уровня жидкости в бачке гидроусилителя, а также ее появление в пыльниках рулевых тяг.

СПЕЦ ВЫПУСК ТЕЛЕКАНАЛ «РОССИЯ»

Источник информации агрегат-сервис.рф

глаза боятся, а руки делают Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем

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 , 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 — ). 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 .

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 , 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 . 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 , 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.

Неисправность внутренней части рейки. Поломка зубчатого механизма или самой шестерни.
Деформация корпуса рулевой рейки. Это ведет к полному обездвиживанию транспортного средства.
Нарушение герметичности внутри рулевой рейки. После разгерметизации вовнутрь проникают частицы пыли и песка, после чего следует полный выход из строя рулевой рейки.
Критический износ внутренних механизмов рулевой рейки. После чего функции рейки, в том числе и езда на авто, становятся невозможными.
(трещина, искривление и т. д.), в результате механического воздействия (удар, повреждение, 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.

Выход из строя рулевой рейки – кошмарный сон любого автовладельца. Ведь устранение этого дефекта стребует серьезного приложения рук и средств, а также необходимость оставаться какое-то время без своего «железного коня». Следовательно, чтобы минимизировать последствия, нужно уметь распознать признаки надвигающегося ремонта и обладать хотя бы общим представлением о возможных поломках рейки. Кроме того, необходимо выяснить, насколько же целесообразен ремонт рулевой рейки своими руками, а также раскрыть аспект профилактических мер.

Признаки неисправности рулевой рейки

Рулевой рейкой называется силовой узел в конструкции рулевого механизма, предназначенный для передачи усилия с руля на колеса (управляемые). Именно через рулевую рейку и осуществляется процесс управления автомобилем посредством поворота направляющих колес.

Рейки подразделяются на 3 категории:

Механические;
Гидравлические;
Электрические.

Рулевая рейка в разрезе

Неисправности могут быть разными. Впрочем, для их обнаружения не требуется обладать особыми знаниями – достаточно просто периодически инспектировать данный узел. Кроме того, следует знать причины, по которым могут возникнуть подобные дефекты.

1. Люфт на рулевом колесе

Люфт на рулевом колесе и возникновение звуков – если это проявляется при заглушенном силовом агрегате в процессе активного поворачивания рулевого колеса. В подобной ситуации проблема может заключаться в ослабленном упоре золотника, а также в недостаточных показателях упругости торсиона.

Люфт – причины подобного дефекта разнообразны. Он может проявиться в результате чрезмерного износа сайлент-блоков, фиксирующих рейку, изменение угла прилегания винта и зубьев из-за искривления картера либо вала, повреждения (механического характера) или ход (вертикальный) винтового подшипника. Для определения причин требуется диагностирование состояния втулки (сухаря) рулевой рейки, шарниров тяг, а еще центрального зуба.

2. Тяжесть и стук при повороте руля

Схема-рулевой-рейки

Тяжесть при повороте руля обычно это проявляется в случае закисания карданчика.

Стук – наиболее распространенный признак. Причем источники такого стука в рейке различны. Как правило, звук возникает в следующих случаях:

ход вала в подшипнике по вертикали;
выработка ресурса шарниров и картера;
предельный ресурс подшипников винта, втулки либо центрального зуба;
кривизна картера либо вала, что приводит к неверному углу прилегания винта и зубьев;
выработка ресурса сайлент-блоков;
ослабление фиксации рейки;
нарушения люфта.

3. Тяжелый ход и течь

Тяжелый ход баранки в крайних позициях – это, наряду с недостаточным возвратом и скрипом, наблюдается в случае перетянутой втулки, а также искривления картера либо вала.

Течь – она возникает в случае коррозии на валу либо износе сальника. Кроме того, подтекание имеет место при разгерметизации трубок (отводящей либо нагнетательной) цилиндра.

Основные дефекты рулевой рейки

Выработка ресурса втулки и ее картера;
Течь сальника на валу;
Чрезмерный износ картера на распределителе;
Выработка ресурса центрального зуба.

1. Выработка ресурса втулки и ее картера

Видео: Что делать, если застучала рулевая рейка?

Сама втулка необходима для надежного зажима зубьев и вала, а также крепления самого вала. Втулка посажена на специальную пружину, которая обеспечивает необходимую силу прижима, а также контроль за положением зубьев. Подобный дефект считается достаточно частым, особенно в тех рейках, где втулка изготовлена из пластика.

В результате – налицо износ втулки и стенок цилиндра, что приводит к вертикальному перемещению рейки и, как следствие, возникновению стука и люфту. Для определения подобной неисправности достаточно выехать на неровную дорогу и в движении покачивать рулевое колесо в стороны, а потом повторить это на стоящем авто. Кроме того, износ втулки будет проявляться в передаче на руль ударов во время езды по плохой дороге.

В данном случае необходимо ремонтировать рейку – простая подтяжка втулки ничего не даст.

2. Течь сальника на валу

Указанный сальник расположен на валу рейки. Особенностью такого дефекта становится позднее обнаружение течи, потому как на сальник не оказывается давления. Признаками подтекания сальника являются – гул при вращении рулевого колеса, а также понижение уровня жидкости, залитой в бачок гидравлического усилителя. В данном случае требуется срочно проинспектировать рейку, так как подтекать может не только сальник. Течь в состоянии возникнуть также из-за дефектных хомутов, насоса, патрубков, шлангов и т. д. Вероятность течи сальника во многом определяется и материалом, из которого тот изготовлен – во время сильных морозов некоторые из них растрескиваются.

3. Чрезмерный износ картера на распределителе

Данный дефект начинает проявляться постепенно – в незначительных закусываниях руля на холодном авто. Кроме того, руль становится все более тугим, а его возвращение в нулевую зону будет неполным.

Причина в конструкции колец, которые вращаются с валом картера. Со временем они образуют небольшие бороздки на поверхности распределителя картера и начинают пропускать масло. Это и приводит к потере давления и тяжести в баранке.

Возникновение борозд обусловлено добавлением во фторопласт, из которого изготовлены кольца, частичек металла, что трутся о вал. Примечательно, что для большинства японских моделей подобные проблемы не характерны, так как под кольцами установлены прокладки из резины.

Видео: Ремонт рулевой рейки ВАЗ. Сделай Сам!

4. Выработка ресурса центрального зуба вала

Одной из основных проблем является износ зубчатого механизма, основной задачей которого является процесс преобразования движения вращательного типа в поступательный. Причем практически для всех машин характерен износ среднего звена, так как движение в городе (в основной массе) характеризуется ездой по прямой с небольшими подруливаниями.

Для определения проблемы необходимо самостоятельно проинспектировать механизм, покачав рулем в стороны из средней позиции. При наличии стуков следует отправиться на СТО и осуществить комплексную диагностику. В случае износа центральных зубьев, придется заменить весь вал, причем использовать рекомендуется только оригинальные компоненты.

Реален ли ремонт рулевой рейки своими руками?

При поломке рулевой рейки рекомендуется не рисковать, и сразу отправляться на специализированное СТО. Своими силами можно лишь провести диагностику, тогда как ремонт рейки обычным водителем, при отсутствии должных знаний, опыта и инструментария, малореален.

Профилактические меры

С их помощью можно значительно продлить жизненный срок рейки:

аккуратный проезд неровностей и «лежачих полицейских»;
слежение за состоянием компонентов рулевой рейки, особенно ее пыльников и сальников;
прогрев масла в рейке зимой перед движением плавными и короткими поворотами;
не стоит удерживать баранку более 5 сек. в крайнем положении, так как это заметно увеличивает нагрузку на редуктор и уплотнения.

Подобные меры позволят заметно продлить срок эксплуатации рулевой рейки, а также избежать дорогостоящего ремонта или ее замены.

П еред 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 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.

1 / 3

2 / 3

3 / 3

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.

1 / 5

2 / 5

3 / 5

4 / 5

5 / 5

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.

Рулевая рейка — это механическое устройство для передачи усилия с рулевого колеса на управляющие, поворотные тяги колёс. Или проще: устройство заставляющее передние колёса автомобиля, синхронно поворачиваться в ту сторону, в которую поворачивается рулевое колесо. Стоит рассмотреть принцип работы рулевой рейки.

На этом рисунке изображено как устроена рулевая рейка. Ориентируясь на цифровые обозначения также легко понять и как работает рулевая рейка. От поворотного устройства, которое вращает вал 27, вращение передаётся на шестерню 21. Та, соответственно, вращаясь вправо-влево перемещает зубчатую рейку 16, внутри корпуса рулевой рейки 17. Перемещаясь в горизонтальной плоскости, зубчатая рейка двигает прикреплённые к ней рулевые тяги 5 и 7, а те, в свою очередь, двигают колёсные рычаги 3.

Возможные неисправности рулевой рейки

Самым нагружаемым узлом рулевой рейки является сцепление между шестерней и зубчатой основой. Соответственно и неисправности возникают чаще всего в этой паре. Это может быть и простой износ зубьев, и механическое их разрушение. В случае небольшого износа, его можно устранить с помощью регулировки гайки, которая контролирует специальный упор. Он предназначен для сохранения оптимального расстояния между зубцами рейки и шестерни.

Важно! Эту регулировку нежелательно проводить самостоятельно. Важность надёжности рулевого управления в движении огромна. А от точности регулировки зависит эта надёжность. Лучше доверить работу профессионалам.

Ну, а в случае поломки зубьев, конечно, придётся менять уже либо зубчатую рейку, либо шестерню. Также возможен износ наконечника рулевой тяги 1. В этом случае производится замена детали. Также и шаровый наконечник 38. В основном такие работы проводятся во время технического обслуживания автомобиля.

Усилители рулевого управления

Провернуть рулевое колесо при этой нагрузке, несмотря на удобное устройство рулевой рейки, не так-то просто. При движении, за счёт центробежных сил — это нетрудно. А если машина не движется? И тогда были разработаны устройства для облегчения этого процесса. Усилители руля. Они существуют двух типов.

гидравлические;
электрические.

Стоит рассмотреть их подробней.

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем

Основной принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем — передача мощности от работающего двигателя к зубчатой рейке с помощью гидравлического устройства. К двигателю пристроен насос, который создаёт давление в системе гидроусилителя руля. Приводится в действие он с помощью ременной передачи. Масло под давлением попадает в распределитель. На рисунке схематически показано как устроена рулевая рейка с гидроусилителем. На рулевом валу установлены специальные клапаны, пропускающие масло в маслопроводы и выпускающие его оттуда. На зубчатом валу установлен поршень двойного действия. В зависимости от того куда поворачивается руль, масло давит с одной стороны, и беспрепятственно уходит в бачок гидроусилителя, с другой.

Такая схема позволяет при работающем двигателе поворачивать колёса в любом направлении практически без усилий. Но такое усложнение системы увеличивает и количество возможных неисправностей. Это может быть и:

неисправность насоса гидроусилителя;
неисправность клапанов распределителя;
повреждение поршневой системы гидроцилиндра;
повреждения сальников гидроцилиндра;
ослабление или обрыв ремня привода насоса.

Неисправности диагностируются и устраняются только опытными слесарями станций технического обслуживания. Самостоятельно лезть в систему гидроусилителя автовладельцам не стоит.

Важно! Как только водитель почувствовал, что нагрузка при вращении рулевого колеса возросла, необходимо срочно обращаться в сервис.

Электроусилитель руля

Гидравлический усилитель отлично помогает водителю управлять машиной. И всё-таки имеет один недостаток. Он может работать только при заведённом двигателе. Но этот вопрос решился созданием электрического усилителя. Они разработаны двух типов. Импортные усилители часто расположены непосредственно на корпусе рейке как показано на фото.

Здесь электромотор вращает шестерню, которая непосредственно двигает зубчатый вал в корпусе рейки. На валу рулевого колеса смонтированы датчики направления вращения. Они передают сигнал в электронный блок управления, находящийся прямо на двигателе. Реверсивный двигатель по этому сигналу перемещает рейку вправо или влево.

Российский вариант электроусилителя руля.

Здесь применили другой принцип. Электродвигатель встроен в привод вала рулевого колеса. Также получая сигналы с поворотных датчиков, он, включаясь в ту или иную сторону, отлично купирует усилие, прилагаемое водителем для поворота штурвала. Практически крутить руль можно одним пальцем.

Но усложнение устройства системы, как уже говорилось, ведёт к увеличению вероятности и количеству неисправностей. Кроме того, что сами по себе электрические усилители руля имеют множество деталей, эти запчасти ещё и довольно нежные. Электроусилитель руля состоит из следующих деталей и устройств.

электронный блок управления;
реверсивный двигатель с червячным приводом;
поворотные датчики;
датчик усилия.

Электронный блок — это мини-компьютер с заложенной программой и таблицами поведенческих ситуаций. Получая сигналы с датчиков, он передаёт их исполнительному механизму — электромотору. А уже тот, вращаясь, облегчает работу водителя. Здесь главной неисправностью в первую очередь может быть поломка электрического мотора либо износ щёток, либо короткое замыкание или обрыв якоря электродвигателя. Ещё возможен износ опорных втулок якоря.

В устройстве привода может поломаться червячная шестерня. Износ или поломка зубьев. Электронный блок управления достаточно надёжное устройство, однако, и он может выйти из строя или получить сбой программы.

Есть вероятность выхода из строя поворотных датчиков, что также приводит к отказу всей системы. Трудность диагностирования неисправностей электрического усилителя поворотного устройства в том, что эту процедуру можно провести только с помощью специального оборудования. То есть диагностическим сканером или подключением компьютерного диагностического комплекса.

Ремонт электроусилителя рулевой рейки доступен только в условиях хорошей станции технического обслуживания, имеющей в своём штате опытного слесаря по ремонту электрооборудования автомобилей. Стоимость ремонта этого устройства довольно высока, однако она в несколько раз ниже цены всего устройства в сборе.

Плюсом для водителя является тот факт, что эта система имеет индикационную лампочку на панели управления. Здесь уже можно не полагаться на тактильные ощущения. В случае каких-то неполадок сигнальная лампа немедленно известит об этом. Причём имеется набор сигналов для различных неисправностей. Лампа мигает с определённой ритмичностью или горит постоянно. Это сигнал о необходимости обращения на СТО.

На снимке видно горящую сигнальную лампу на панели приборов российских автомобилей серий «Приора» и «Калина». Это жёлтая лапочка с изображением рулевого колеса и восклицательного знака! Именно она является сигнализатором неисправности ЭУР.

На видео ниже можно просмотреть процесс ремонта, и улучшения устройства рулевой рейки ВАЗ:

Силовой узел, с помощью которого передние колеса автомобиля синхронно поворачиваются в ту сторону, в которую водитель поворачивает руль. Знать устройство рулевой рейки, а также принцип ее работы полезно каждому автовладельцу, так как от этого устройства зависит безопасность пассажиров и пешеходов.

Принцип работы

Механизм «шестерня-рейка»

Рассмотрим принцип работы рулевой рейки. Когда водитель вращает рулевое колесо, усилие с него передается дальше на шестерню, которая заставляет перемещаться рейку. Она передвигается влево или вправо, а вместе с ней перемещаются тяги рулевого привода, которые поворачивают ступицы или поворотные кулаки. Соответственно, на самих ступицах закреплены колеса. В итоге, при повороте водителем руля происходит синхронный поворот передних колес машины.

Реечный рулевой механизм часто оснащается усилителем, который существенно уменьшает усилие при вращении водителем рулевого колеса.

Устройство и основные составляющие

Схема рулевой рейки

Рассмотрим, как устроена рулевая рейка. Описываться будет в целом. Итак, его основные составляющие:

рулевое колесо (или руль) – устройство для управления движением автомобилем в заданном направлении;
рулевой вал – металлический стержень, который имеет шлицы (пазы) для закрепления руля с одной стороны, а с другой – шлицы для крепления самого рулевого вала к ;
рулевая рейка – силовой узел, который состоит из зубчатой рейки и шестерни. Именно она приводит в движение рейку. Данный узел собран в корпус из легкого сплава и закреплен к кузову машины;
рулевые тяги – металлические стержни. Каждая тяга с одной стороны имеет резьбу, а с противоположной – шарнирное шаровое устройство, на котором также имеется резьба;
рулевой наконечник – деталь для вкручивания тяги. Имеет шаровый шарнир и внутреннюю резьбу.

Отметим, что иногда рулевой механизм имеет еще один компонент – демпфер рулевой рейки. Этот элемент устанавливается между тягами и корпусом рулевой рейки. Демпфер является амортизатором двустороннего действия. Основная задача демпфера – снизить вибрации на рулевом колесе. Демпфер рулевой рейки часто предустановлен на различных внедорожниках, так как именно этот тип машин чаще всего передвигается по плохим дорогам.

Виды рулевых реек

Существует три основных типа рулевых реек:

Механическая рулевая рейка. Является простейшим вариантом рулевого механизма. Здесь поворот передних колес осуществляется только за счет физических усилий водителя. Часто для облегчения его труда устанавливается рулевая рейка, имеющая переменное передаточное число. В ней шаг зубьев изменяется от центра к краям. Впервые в истории отечественного авто такая рейка была применена на автомобиле ВАЗ-2110.
Гидравлическая рулевая рейка. Главное отличие от механической – наличие (сокращенно ГУР), который существенно облегчает вращение руля. При этом водитель не только меньше устает за рулем, но и получает большую безопасность во время езды. Рейка с широко распространена на современных автомашинах.
Электрическая рулевая рейка. Здесь усиление рулевого колеса происходит с помощью электромотора. Отдельно стоит отметить размещение электромотора: он может встраиваться в рулевую колонку, располагаться на рулевом валу или быть объединенным с рейкой. Рейка с руля имеет самый высокий КПД, экономична и более надежна. Подробнее про электроусилитель руля можно почитать по .

Преимущества и недостатки

Сначала о плюсах реечного рулевого механизма:

простота и малые габариты конструкции;
небольшой вес;
не требуется частое обслуживание;
хорошая точность управления;
небольшая цена.

Теперь о минусах:

передает удары от неровностей на дорожном полотне на рулевое колесо;
частые неисправности в виде люфтов и стуков в рейке;
данное механическое устройство ограничено применением в большинстве случаев на лёгких автомашинах с независимой подвеской управляемых колёс.

Несмотря на свою надежность, срок эксплуатации данного силового узла зависит от качества сборки автомобиля, условий использования, стиля вождения, условий хранения. Если машина долго находится в сырости, механизм может попросту заржаветь. Экстремальная езда по кочкам и ямам и прочим неровностям также уменьшает срок эксплуатации механической рулевой рейки.

На легковых автомобилях реечный рулевой механизм остается самым распространенным. Этому способствует, прежде всего, простота конструкции, невысокая стоимость механизма, а также его небольшие габариты.

Как работают механические и гидравлические рулевые рейки ?

Валерий Леонидов

11 мая 2019 15:26

Когда выходит из строя рулевая рейка, управляемость автомобиля под угрозой, а безопасность на дороге резко падает. При возникновении каких либо проблем необходимо немедленно обратиться к специалистам. Не многие имеют правильное представление о том, что такое рулевая рейка, в чем её конструктивные особенности и принцип работы.

Можно выделить несколько видов рулевых реек, которые отличаются принципами работы. По сути, это металлический корпус с «реечными» зубчатыми механизмами внутри. Основной задачей является соединение руля и колес, а так же синхронизация их действия, что бы поворачивая руль в право или влево, колеса следовали за ним. С сотрудниками https://nasosy-reyki.com.ua/tovary/rulevaya-reika/rulevyye-reyki-s-eur/ мы разобрали базовые вопросы и схему работы.

Существуют рейки с гидравлическим усилителем который облегчает поворот руля и без него. Без гидравлики рейка имеет более простую конструкцию, но для поворота руля требуется больше усилий. Во всех современных машинах практически всегда устанавливают рулевую рейку с гидравлическим усилителем, именно по этому это самый распространенный тип.

Механическая рулевая рейка

В ее конструкции нет ничего сложного. Рулевая рейка состоит из шестерни, располагающемся на рулевом валу. В свою очередь все это соединяется с механизмами рулевых тяг. Поворот колес в механической рулевой рейке происходит исключительно за счет физической силы водителя. Для облегчения управления на многих автомобилях установлено передаточное число.

Гидравлический усилитель руля

Автомобили с гидроусилителем рулевого управления состоят из рулевой рейки, в которой присутствуют специальные камеры с гидравлической жидкостью для облегчения поворота руля. Работает гидравлика при помощи давления образующегося в этих камерах. Направление рулевого управления определяется тем, в какую сторону подается давление в гидравлической системе. Руль влево означает, что давление также сместится влево.

Масляный насос приводится в движение ремнем, который соединен с коленчатым валом двигателя. При каждом движении руля масляный насос подает масло под давлением к рулевой рейке и толкает поршень в нужном направлении. Давление регулируется внутренним регулятором давления в гидравлическом насосе. Когда движение руля прекращается, масло возвращается в резервуар.

Тематические новости:

Что ломается в рулевой рейке, почему она начинает течь?

04.01.2020

Без рулевой рейки не обходится ни один автомобиль. Именно рейка соединяет руль с управляемыми колесами. Причем речь не только о передних колесах, но иногда и о задних. На современных автомобилях с полноуправляемыми шасси некое подобие рулевой рейки присутствует и на заднем подрамнике.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видеообзор про рулевые рейки.

Выбрать и купить рулевую рейку для вашего автомобиля вы можете в нашем каталоге б/у запчастей.

Рулевой механизм с рейкой устроен очень просто. Как таковая зубчатая рейка находится внутри корпуса. Оба конца рейки соединены с поворотными кулаками подвески. Зубья рейки находятся в зацеплении со входным валом, который является продолжением рулевого вала.

Для того, чтобы при повороте руля водителю не приходилось прилагать большую физическую силу, рейка оснащена вспомогательным усиливающим механизмом.

Рейка с гидравлическим усилителем

Классический вариант усилителя рулевого управления – гидравлический. Насос создает давление гидравлической жидкости и направляет ее к золотниковому распределителю, который находится на входном валу. Распределение гидравлической жидкости происходит в момент вращения входного вала, т.е. при вращении руля. Распределенная жидкость под высоким давлением направляется по трубкам в корпус рулевой рейки.

Внутри корпуса рейки на валу установлен поршень. По сути, это металлическое кольцо или шайба, которая разделяет корпус рейки на левую и правую часть. Или, другими словами, на два гидроцилиндра, расположенных вдоль рулевой рейки.

На входном валу находится золотниковый гидравлический распределитель. При повороте руля он открывает подачу гидравлического масла к тому или иному гидроцилиндру. Т.е., к рулевой рейке прикладывается определенное усилие, которое складывается с физическим усилием, прилагаемым водителем к рулевому колесу. Благодаря этому управляемые колеса автомобиля поворачиваются с гораздо меньшим усилием.

Насос ГУР соединен ремнем с коленвалом, а потому его производительность зависит от скорости работы двигателя. Для того, чтобы избавиться от такой зависимости, насос оснащен клапаном управления потока (клапаном расхода давления), благодаря которому к гидроцилиндрам поступает одинаковый поток гидравлической жидкости.

Дополнительный золотниковый клапан в насосе ГУР даже ограничивает объем подаваемого к распределителю масла. Таким образом, при движении автомобиля влияние усилителя уменьшается, чтобы руль не вращался слишком легко.

Более тонкое управление усилением рулевого механизма в зависимости от скорости движения осуществляется при помощи клапана с электромагнитным, то есть с компьютерным, управлением.

Бывают случаи, когда насос ГУР перестает качать, т.е. не создает давления. В этом может быть виноват подклинивший клапан расхода давления. Вернуть в строй насос ГУР можно снятием и его очисткой.

Рейка с электрогидравлическим усилителем

Рейка с электрогидравлическим усилителем по сути устроена аналогичным образом. Единственное отличие в том, что насос гидроусилителя приводится электромотором, а не ремнем навесного оборудования. При такой схеме электроника может варьировать степень усиления рулевого управления от максимального при маневрировании на парковке до минимального при движении по шоссе.

Рейка с электрическим усилителем

Рулевой механизм с электрическим усилителем вообще лишен гидравлики. Прибавка усилия при вращении руля осуществляется электромотором. Электромотор прикладывает усилие непосредственно к рулевому валу через отдельный редуктор.

Что ломается в рулевой рейке?

Чаще всего поломки и неисправности рулевой рейки с гидроцилиндрами сводятся к течам масла. Течи масла возникают по сальникам, или как их еще называют – силовым манжетам – гидроцилиндрам, которые уплотняют вал (саму рейку). Давление масла в гидроцилиндрах высокое, достигает 150-200 бар.

Причем течь возникает не столько из-за давления масла, сколько из-за износа внутренней окружности сальника. Дело в том, что из-за коррозии вала рейки на ее поверхности появляются шероховатости, которые задирают сальник. Он, в свою очередь, дает течь.

Коррозия на поверхности вала рейки в первую очередь возникает из-за попадания влаги через порванный или неправильно надетый пыльник. Пыльники нужно фиксировать специальными предназначенными для этого хомутами, которые позволяют рулевой тяге проворачиваться.

При сильном коррозионном износе вала изнашиваются опорные втулки вала. В образовавшемся зазоре вал начинает стучать.

В картере входного вала и распределителя давление масла меньше, поэтому там используются обычные сальники. Однако и они могут дать течь. Опять же из-за коррозии, которая подбирается к ним по рулевому валу.

А вот из-за металлической пудры или стружки в гидравлическом масле может возникнуть износ на поверхности картера входного вала и распределителя. Чаще всего это касается тех рулевых реек, где распределитель фиксируется фторопластовыми втулками.

Еще одна деталь рулевой рейки, подверженная износу – это сухарь в механизме ее регулировки. Сухарь прижимает шестерню входного вала к зубьям рейки. Сила прижатия регулируется на заводе, тарируется пружиной. Т.е. если возник люфт между шестерней и рейкой, то устранить его поджатием регулировочной гайки невозможно. Придется разбирать этот узел и, скорее всего, будет обнаружен износ сухаря.

В особо запущенных случаях можно столкнуться с износом шестерни и зубьев рейки. В этом случае по экономическим соображениям ремонт нецелесообразен. Лучше и дешевле купить б/у рулевую рейку.

Особенности износа рулевых реек с электроусилителем

Рулевая рейка с электроусилителем точно так же страдает от коррозии. Но в этом случае она не будет течь, т.к. течь там нечему. Она сразу начинает стучать из-за сильного износа направляющих опорных втулок. Хуже всего то, что коррозия может развиваться гораздо дольше и может нанести серьезные повреждения валу, из-за чего его стачивание до ремонтного размера будет невозможно.

Создавая рейки с электронасосом или электромотором инженеры хотели упростить их конструкцию. Но на практике те же электромоторы оказались не очень долговечными, из строя выходит как сам электромотор, так и подшипники его вала. Электронасос может отключаться прямо на ходу, что вызывает серьезные проблемы в управлении автомобилем. Электроника может просто глючить: например, насос может не выключаться при остановке двигателя, в результате электромотор быстро разряжает батарею.

Все, что вам нужно знать

Марк Уильямсон, Getty Images

Реечная система рулевого управления состоит из шестерни (круговой передачи) с рейкой (линейной передачи). Система работает путем преобразования вращательного движения в поступательное. Большинство легковых автомобилей, небольших грузовиков и внедорожников оснащены системой реечной передачи, а не системой рулевого управления с рециркуляцией шариков, как в больших грузовиках, больших внедорожниках и других тяжелых транспортных средствах.

Рейка и шестерня

При рулевом управлении с реечной передачей вращение шестерни вызывает линейное движение рейки, которая поворачивает колеса автомобиля влево или вправо.Реечные и шестеренные системы являются обычным компонентом на железных дорогах. Между железнодорожными рельсами находятся стойки, которые взаимодействуют с шестернями, прикрепленными к локомотивам, и вагонам, чтобы помочь поездам двигаться вверх по крутым склонам.

Хотя система зубчатой рейки может показаться сложной, согласно Advance Autoparts, это просто шестерня, прикрепленная к зубчатой балке. Штанга крепится к комплекту рулевых тяг. Генераторная рейка — это контур зубчатой рейки, используемый в конструкции генерирующего инструмента, такого как червячная фреза или зуборезный станок, для указания деталей и размеров зубьев.Простые линейные приводы часто состоят из некоторой комбинации рейки и шестерни. Вращение вала шестерни приводится в действие вручную или от двигателя для создания линейного движения.

В то время как реечная система рулевого управления используется производителями автомобилей в США менее 50 лет, в других странах этой концепции уже почти сто лет. Hemmings Motor News сообщает, что в 1930-х годах компания BMW выпустила первую реечную коробку передач. Первым американским производителем автомобилей, который использовал реечное рулевое управление в производстве, был Ford, который использовал его для Mustang II 1974 года и Pinto 1974 года.Вскоре после этого AMC применила эту систему для Pacer 1975 года, однако GM и Chrysler не стали производить автомобили с реечным рулевым управлением до 1980-х годов.

Хотя американским производителям потребовалось некоторое время, чтобы начать производство реечных рулевых систем, они вскоре осознали то, что европейские и азиатские автомобильные компании знали на протяжении десятилетий. Реечное рулевое управление представляет собой более простую конструкцию по сравнению с предыдущей системой рулевого управления с рециркуляцией шариков. Эта более простая конструкция делает системы реечного рулевого управления более рентабельными.

Хеммингс также отмечает, что реечная система рулевого управления весит меньше, чем коробка передач с рециркуляцией шаров, что помогает сократить расход топлива. Системы реек и шестерен легче, потому что для них не требуются промежуточные рычаги, рычаги Питмана, центральные звенья и втулки рулевых тяг, которые присутствуют в обычных системах рулевого управления. Размер и вес реечной системы делают ее более подходящей для приводов на передние колеса, поскольку производители могут устанавливать ее прямо рядом с поперечной трансмиссией.Производителям проще адаптировать редукторы с реечной передачей к конкретным колесным базам и погрузочно-разгрузочным устройствам.

Рейка и шестерня: приложения

Хотя большинство потребителей знакомы с системами реечной передачи для рулевого управления легковых автомобилей и небольших грузовиков, комбинации зубчатой рейки и шестерни имеют несколько других применений. Реечные системы не только помогают поездам преодолевать крутые уклоны, но и обеспечивают лучший контроль торможения, особенно в снежных и обледенелых условиях. Лестничный подъемник.com заявляет, что реечные системы являются стандартными компонентами большинства лестничных лифтов. Реечный механизм часто работает с использованием гидравлической или электрической энергии.

В 1970-х годах Артур Эрнест Бишоп изобрел регулируемую стойку. Его регулируемая стойка в сочетании со стандартной шестерней использовалась для улучшения управляемости автомобиля.

Как работает реечное рулевое управление?

Согласно статье Moog Parts, реечное рулевое управление работает за счет использования системы зубчатых колес для преобразования кругового движения рулевого колеса в линейное движение, необходимое для поворота колес.В металлической трубе находится зубчатая передача. На каждом конце трубки есть отверстия, позволяющие прикрепить стойку к осевому стержню. Ведущая шестерня соединяется с рулевым валом, так что шестерня будет вращаться и перемещать рейку при повороте рулевого колеса. Осевые стержни соединяются с концом рулевой тяги, который крепится к шпинделю.

Реечная шестерня выполняет две основные функции:

Преобразование вращательного движения рулевого колеса в линейное движение, необходимое для вращения колес автомобиля
Уменьшение передач, что облегчает поворот рулевого колеса колеса

Передаточное число рулевого управления со стойкой и шестерней

Компания Moog Parts определяет «передаточное число» как отношение того, насколько далеко поворачивается рулевое колесо к тому, насколько поворачиваются колеса.Например, если поворот рулевого колеса на 360 градусов приводит к тому, что колеса автомобиля поворачиваются на 20 градусов, то передаточное отношение этого автомобиля составляет 18: 1 (360, деленное на 20). Более высокое передаточное число требует большего количества оборотов рулевого колеса для поворота колес. Желательно более низкое передаточное отношение рулевого управления, поскольку оно указывает на более быстрое рулевое управление.

Легкие спортивные автомобили обычно имеют более низкое передаточное число по сравнению с большими легковыми и грузовыми автомобилями. Благодаря усилителю рулевого управления все легковые автомобили имеют улучшенное передаточное отношение.

Стойка и шестерня с усилителем

Hemmings Motor News отмечает, что автомобили с усилителем рулевого управления имеют немного другую конструкцию зубчатой рейки и шестерни. По бокам силовой стойки расположены две стальные трубы, которые выполняют функцию левого и правого поворота, одновременно выступая в качестве напорных и обратных линий. Цилиндр, содержащий поршень с двумя отверстиями для жидкости, соединяется с силовой стойкой. Жидкость под высоким давлением перемещает поршень, который затем приводит в движение рейку. В электрических системах используется электронасос.

Общие проблемы рулевого управления с зубчатой рейкой и шестерней

Поскольку невозможно управлять автомобилем без рулевого управления, важно внимательно следить за любыми проблемами, чтобы вы могли их отремонтировать как можно скорее.По сообщениям Moog и Sunglass, распространенные проблемы с рулевым управлением включают:

Жесткое рулевое колесо: Если кажется, что рулевое колесо поворачивается с трудом, это может указывать на проблему с рулевой рейкой или недостаточное давление в усилителе. рулевая система. Эта проблема обычно решается добавлением большего количества жидкости для гидроусилителя руля.
Утечка жидкости для гидроусилителя руля: Если в вашем автомобиле течет жидкость для гидроусилителя руля, вам следует отремонтировать ее, прежде чем она приведет к перегреву коробки передач или поломке шестерен.
Шумы при шлифовании: Шумы при шлифовании обычно указывают на недостаточную смазку в редукторе рулевого управления. Возможно, необходимо заменить коробку передач.
Горящее масло: Жидкость для гидроусилителя руля имеет запах, похожий на запах горящего масла. Если вы заметили этот запах во время вождения, остановитесь, как только это станет безопасным. Ваша коробка передач может перегреться и загореться.

Реечная система рулевого управления позволила повысить рентабельность производства автомобилей, сократить расход топлива и упростить управление транспортными средствами.Это, безусловно, революционный прорыв в автомобильной промышленности.

Информация и исследования в этой статье проверены сертифицированным ASE техническим специалистом Дуэйн Саялун из YourMechanic.com . Для получения отзывов или запросов на исправления, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону [email protected] .

Источники:

The Stairlift.com

Hemmings

Автомобиль и водитель

Moog

Автомобиль и водитель

Sunglass.io

Advance Autoparts

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Реечное рулевое управление — как работает рулевое управление автомобиля

Реечное рулевое управление быстро становится наиболее распространенным типом рулевого управления на легковых автомобилях, небольших грузовиках и внедорожниках.На самом деле это довольно простой механизм. Зубчатая передача с реечной передачей заключена в металлическую трубу, причем каждый конец рейки выступает из трубы. Стержень, называемый стяжкой , соединяется с каждым концом стойки.

Ведущая шестерня прикреплена к рулевому валу . При повороте руля шестерня крутится, сдвигая рейку. Тяга на каждом конце рейки соединяется с рулевым рычагом на шпинделе (см. Схему выше).

Реечная передача выполняет две функции:

Она преобразует вращательное движение рулевого колеса в линейное движение, необходимое для поворота колес.
Обеспечивает понижающую передачу, облегчая поворот колес.

На большинстве автомобилей требуется от трех до четырех полных оборотов рулевого колеса, чтобы колеса повернулись от упора к упору (от крайнего левого угла к крайнему правому).

Передаточное отношение — это отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота колес.Например, если один полный оборот (360 градусов) рулевого колеса приводит к тому, что колеса автомобиля поворачиваются на 20 градусов, то передаточное число рулевого управления равно 360, разделенному на 20, или 18: 1. Более высокое передаточное число означает, что вам нужно больше поворачивать рулевое колесо, чтобы колеса повернули на заданное расстояние. Однако требуется меньше усилий из-за более высокого передаточного числа.

Как правило, более легкие и спортивные автомобили имеют меньшее передаточное число рулевого управления, чем более крупные автомобили и грузовики. Более низкое передаточное число обеспечивает более быструю реакцию рулевого управления — вам не нужно так сильно поворачивать рулевое колесо, чтобы колеса повернули на заданное расстояние — что является желательной чертой спортивных автомобилей.Эти автомобили меньшего размера достаточно легкие, поэтому даже при более низком передаточном числе усилие, необходимое для поворота рулевого колеса, не является чрезмерным.

У некоторых автомобилей есть рулевое управление с переменным передаточным числом , в котором используется зубчатая рейка с зубчатым колесом, который имеет другой шаг зубьев (количество зубьев на дюйм) в центре, чем снаружи. Это заставляет автомобиль быстро реагировать при начале поворота (стойка находится ближе к центру), а также снижает усилие вблизи пределов поворота колеса.

Реечный механизм

Когда реечный механизм находится в системе рулевого управления с усилителем, конструкция стойки немного отличается.

Часть стойки содержит цилиндр с поршнем посередине. Поршень соединен со стойкой. Есть два порта для жидкости, по одному с каждой стороны поршня. Подача жидкости под более высоким давлением к одной стороне поршня заставляет поршень двигаться, который, в свою очередь, перемещает рейку, обеспечивая усиление.

Далее в статье мы проверим компоненты, обеспечивающие подачу жидкости под высоким давлением, а также решим, с какой стороны стойки ее подавать. Во-первых, давайте взглянем на другой тип рулевого управления.

Реечная система с гидроусилителем руля

Несмотря на то, что на рынке используется несколько типов систем рулевого управления, два основных из них — это рулевое управление с рециркуляцией шариков, которое в основном используется для тяжелых автомобилей, грузовиков и больших внедорожников, и реечное рулевое управление, которое обычно встречается на легковых автомобилях. грузовики и внедорожники.

Как работает реечное рулевое управление?

Реечное рулевое управление использует зубчатую передачу для преобразования кругового движения рулевого колеса в линейное движение, необходимое для поворота колес.Он также обеспечивает пониженную передачу, поэтому колеса легче поворачивать.

Он работает путем заключения зубчатой рейки и шестерни в металлическую трубку, причем каждый конец рейки выступает из трубки и соединен с осевым стержнем. Ведущая шестерня прикреплена к рулевому валу так, что при повороте рулевого колеса шестерня вращается, перемещая рейку. Осевой стержень на каждом конце стойки соединяется с концом рулевой тяги, который прикреплен к шпинделю.

Реечные передаточные числа рулевого управления

Большинству автомобилей требуется от трех до четырех полных оборотов рулевого колеса от упора до упора (от крайнего правого угла к крайнему левому).Передаточное отношение рулевого управления показывает, насколько повернуть рулевое колесо, чтобы колеса повернулись на определенную величину. Более высокое передаточное число означает, что вам нужно больше поворачивать рулевое колесо, чтобы повернуть колеса на определенную величину, а более низкие передаточные числа обеспечивают более быструю реакцию рулевого управления.

В некоторых автомобилях используется рулевое управление с переменным передаточным числом. В этой реечной системе рулевого управления используется другое количество зубьев на см (шаг зуба) в центре, чем на концах. В результате рулевое управление более чувствительно, когда оно повернуто в сторону блокировки, чем когда оно находится близко к своему центральному положению, что делает автомобиль более маневренным.

Существует два основных типа реечной системы рулевого управления:

Торцевой отбор — тяги крепятся к концу рулевой рейки через внутренние осевые тяги.
Центр взлета — болты прикрепляют рулевые тяги к центру рулевой рейки.

Как реечное рулевое управление работает с гидроусилителем?

При подключении реечной системы к системе рулевого управления с гидроусилителем конструкция незначительно меняется. В стойку помещается цилиндр с поршнем посередине.По обеим сторонам поршня находится жидкость. Когда давление оказывается на жидкость с одной стороны поршня, это заставляет поршень двигаться, что поворачивает рейку и помогает рулевому управлению.

Распространенные проблемы рулевого управления с реечной передачей

Поскольку рулевое управление имеет важное значение для управления автомобилем, важно как можно быстрее диагностировать и устранять любые проблемы с рулевым управлением. Типичные проблемы с рулевым управлением включают:

Очень тугое рулевое колесо
Если становится все труднее повернуть рулевое колесо, это признак того, что, вероятно, возникла проблема либо с рулевой рейкой, либо с недостаточным давлением в гидроусилителе рулевого управления.Решением может быть простое добавление жидкости для гидроусилителя руля, но лучше всего проверить это.
Утечка жидкости рулевого управления с гидроусилителем
Уровни жидкости рулевого управления с гидроусилителем только снижаются, и в случае утечки рулевое управление будет жестким. Это не большая проблема, однако к последствиям, если оставить его слишком долго, можно привести перегрев рулевого редуктора и рулевой рейки или поломку шестерен. Рекомендуется исправить это, если это простая (и дешевая) задача. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о причинах этих утечек
Скрежет при рулевом управлении
Скрежет от вашего рулевого редуктора исходит от контакта металла с металлом, что свидетельствует об отсутствии смазки.Вы сможете отчетливо слышать это, когда повернете налево или направо. Попросите своего механика взглянуть на проблему, так как ваш рулевой редуктор может нуждаться в замене.
Запах горящего масла
Жидкость для гидроусилителя руля пахнет горящим маслом, поэтому, если вы чувствуете ее запах во время вождения, это признак того, что рулевой редуктор слишком горячий. Лучше остановить машину как можно скорее и разобраться с проблемой. Движение с перегретым рулевым механизмом может привести к возгоранию.

Подробнее

Хотите узнать больше о рулевом управлении и подвеске вашего автомобиля? Взгляните на MOOG TV.MOOG TV, полный интересных видеороликов, полезных советов и четких инструкций, — идеальное место, чтобы узнать больше о вашем автомобиле.

Посетите MOOG TV

Проверка реечного рулевого механизма

А рулевая рейка

Часть a рулевое управление стойка проверка включает в себя подъем передней части автомобиля, но удержание его веса на колесах.Вы также должны оказаться под автомобилем, пока помощник крутит колеса взад и вперед. Если вы не можете получить доступ к надлежащей смотровой яме, вам, возможно, придется использовать колесные пандусы. Убедитесь, что они стоят на ровной поверхности прямо под колесами.

Плотно затяните ручной тормоз, поставьте подкладку под задние колеса и поставьте автомобиль с задним приводом. механизм ( парк для автоматический ).

Соблюдайте меры предосторожности также, когда автомобиль поднимается, не снимая колес с земля . В этом случае используйте ось стоит под Рамка участники — не работать под автомобилем, поднятым на домкратах.

Рулевая рейка заполнена маслом или смазкой, которая обычно не требует замены.

Однако в стойке могут возникать утечки масла, попадание внутрь и ее повреждение песка, а также простой износ. Проверьте его вместе с остальной системой рулевого управления (см. Проверка поворотных штифтов рулевого управления ).

Если рулевое управление кажется жестким, это может быть связано с тем, что в рейке потеряна большая часть масла. Замените масло (см. Смазка шарнирных соединений рулевого управления ) и очистите всю стойку и гетры.

Проехать на машине несколько миль. Обратите внимание на то, что добавление масла временно избавило от жесткости. Если это так, поищите масло, растекающееся по стойке.

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

Вы можете сами заменить гетры (см. Замена чехлов рулевой рейки ) при условии, что в стойку не попала песчинка, которая не повредила ее. Осмотрите зубья рейки, когда рулевое управление полностью заблокировано. Практически любую другую неисправность стойки необходимо устранять в гараже.

Проверка на износ

Измерительное движение

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

Если кажется, что люфт больше указанного, проверьте все остальные шарниры рулевого механизма. Убедитесь, что стойка надежно закреплена, проверив ее зажимные болты.

Проверьте саму стойку, расположившись там, где вы можете видеть одну из поперечин.

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

Попросите помощника войти в машину и нарисуйте мелом отметку на ободе рулевого колеса, чтобы показать, как далеко он движется.

Скажите помощнику, чтобы он поворачивал колесо очень медленно и останавливался, когда вы крикнете. Позвоните, когда увидите, что рулевая тяга движется.

Если колесо переместилось на расстояние, превышающее допустимое, стойку необходимо отрегулировать или заменить. Оба эти действия выполняются в гараже.

Также проверьте рулевую шестерню. несущий для ношения, схватившись за рулевая колонка вал и пытается двигать его внутрь, наружу и поперек.

Если шлицевое соединение к рулевой вал перемещается, затяните стяжной болт. Если сам вал-шестерня движется, отнесите машину в гараж для ремонта.

Посмотрите, что прокладка край на крышке рулевой шестерни не поврежден, а болты крепления крышки затянуты.

Болты можно затянуть самостоятельно; но другие работы, такие как замена прокладки или вала-шестерни сальник , надо делать под гараж.

Осмотр гетры

Утечка может быть вызвана ослаблением зажима или смещением гетры под зажим. Сама резина может быть повреждена, поэтому всегда тщательно проверяйте всю манжету по всей ее длине.

В зависимости от компоновки вашего автомобиля вам может потребоваться поднять его на осях или даже снять передние колеса, чтобы проверить гетры. Используйте небольшое зеркало и фонарик или контрольную лампу, чтобы помочь вам осмотреть детали, которые трудно увидеть.

Не крутите быстро рулевое колесо, если автомобиль не стоит на колесах.В результате всплеск давление может лопнуть гетры.

Тщательно очистите гетры (при необходимости используйте специальный обезжириватель — не парафин или бензин, которые могут повредить резину). Любое маслянистое или жирное пятно, налипшее на грязь, может означать трещину, поэтому внимательно проверьте.

Убедитесь, что гетр не перекручен. Попросите помощника медленно повернуть рулевое управление, чтобы вы могли видеть, нет ли перекручивания.

Рельеф любое скручивание путем ослабления зажима внутреннего чехла, распрямления чехла и повторного затягивания зажима.Если это был зажим для проволоки, замените его новым зажимом.

Не изменяйте расположение внешнего конца гетры, оно должно быть точным, чтобы предотвратить чрезмерное растяжение.

Осмотрите зажимы, чтобы убедиться, что они плотно прилегают (но не настолько плотно, чтобы врезаться в резину). Также убедитесь, что они находятся в нужном месте и не сильно корродированы. Ржавые зажимы следует заменить.

Тщательно осмотрите весь гетр на предмет трещин и потертостей.Трещины наиболее вероятны на гребнях и впадинах гребней, а также на концах.

Сожмите гетры пальцами. Затем попросите помощника медленно повернуть рулевое управление, пока вы смотрите, не открываются ли трещины.

Даже самая маленькая трещина может пропускать песок и выходить из него. В качестве временной меры плотно завяжите полиэтиленовый пакет поверх гетры, пока она растягивается.

Как работает рулевое управление

рулевое управление Система преобразует вращение рулевого колеса в поворотное движение опорных колес таким образом, что обод рулевого колеса поворачивается далеко, а опорные колеса — на короткое.

Система позволяет водителю использовать только свет силы управлять тяжелой машиной. Обод 15 в. (380 мм) Диаметр рулевое колесо двигается четыре оборота от полного левого упора до полного правого замка проходит около 16 футов (5 м), в то время как край дорожного колеса перемещается на расстоянии лишь немногим больше, чем 12 в.(300 мм). Если водитель повернул дороги колеса прямо, он или она должны нажать почти 16 раз, как трудно.

Рулевое усилие передается на колеса через систему шарнирных соединений. Они предназначены для того, чтобы колеса могли двигаться вверх и вниз вместе с приостановка без изменения угла поворота.

Они также гарантируют, что при прохождении поворотов внутреннее переднее колесо, которое должно двигаться по более крутой кривой, чем внешнее, становится более крутым.

Шарниры должны быть отрегулированы очень точно, и даже небольшой люфт в них делает рулевое управление опасно неаккуратным и неточным.

Обычно используются две системы рулевого управления — стойка и шестерня и рулевой механизм.

На больших автомобилях к любой системе может быть добавлен усилитель, чтобы еще больше снизить усилия, необходимые для ее перемещения, особенно когда автомобиль движется медленно.

Реечная система

Зубчатая рейка

В основании рулевая колонка есть маленькая шестерня ( механизм колесо) внутри корпуса. Его зубья сцепляются с прямым рядом зубьев на стойке — длинной поперечной штанге.

При повороте шестерни рейка перемещается из стороны в сторону. Концы стойки соединены с опорными колесами рулевыми тягами.

Эта система проста, с небольшим количеством движущихся частей, которые могут изнашиваться или смещаться, поэтому ее действие является точным.

А универсальный шарнир в рулевой колонке позволяет соединяться с рейкой, не наклоняя рулевое колесо в сторону.

Система рулевого управления

В основании рулевой колонки находится червячный редуктор внутри коробки. Червь резьбовой цилиндр как короткий болт. Представьте, что вы поворачиваете болт, на котором держится гайка; гайка двигалась бы вдоль болта. Таким же образом при повороте червяка перемещается все, что входит в его резьбу.

В зависимости от конструкции подвижная часть может представлять собой сектор (например, кусок зубчатого колеса), колышек или ролик, соединенный с вилкой, или большую гайку.

Система гаек имеет закаленные шарики, проходящие внутри резьбы между червяком и гайкой. По мере движения гайки шарики скатываются в трубку, которая возвращает их в исходное положение; она называется системой с рециркуляцией шаров.

Червяк перемещает опорный рычаг, соединенный поперечной рулевой тягой с рулевой рычаг который перемещает ближайшее переднее колесо.

Центральная поперечная рулевая тяга достигает другой стороны автомобиля, где она соединяется с другим передним колесом другой поперечной рулевой рейкой и рулевым рычагом. Повернутый холостой рычаг удерживает дальний конец центральной поперечной рулевой тяги на уровне. Раскладки рук различаются.

Система рулевого механизма имеет много движущихся частей, поэтому она менее точна, чем реечная система, в ней больше места для износа и смещение .

Рулевое управление с усилителем

На тяжелом автомобиле либо тяжелое рулевое управление, либо неудобно низкое зубчатое колесо — рулевому колесу требуется много оборотов от упора до упора.

Тяжелая передача может вызвать проблемы при парковке в ограниченном пространстве. Рулевое управление с усилителем решает эту проблему. В двигатель водит насос который поставляет нефть при высоких давление к стойке или рулевому механизму.

Клапаны в рулевой рейке или коробке открываются всякий раз, когда водитель поворачивает колесо, позволяя маслу попасть в цилиндр. Масло работает поршень это помогает толкать рулевое управление в нужном направлении.

Как только водитель прекращает вращать колесо, клапан закрывается и толкающее действие поршня прекращается.

Электроусилитель только помогает рулевому управлению — рулевое колесо по-прежнему связано с опорными колесами обычным образом.

Что такое реечное рулевое управление?

Реечное рулевое управление — невероятно популярное устройство в современных автомобилях, но как оно на самом деле работает?

Скорее всего, у вашего автомобиля реечное рулевое управление.Это был невероятно популярный инженерный выбор в течение многих лет, но вы когда-нибудь задумывались, как именно он работает?

К счастью, основы совсем несложны: все дело в превращении вращательного движения в линейное. Когда вы поворачиваете рулевое колесо, это поворачивает рулевую колонку, которая вращает прикрепленный рулевой вал и червячную передачу, известную как шестерня. Эта шестерня находится на «стойке» — отрезке металла с врезанными в него зубьями. Таким образом, при вращении шестерни рейка перемещается влево или вправо, в зависимости от вашего рулевого управления.

Тяга соединяет стойку с шкворнем, выступая в качестве последнего элемента головоломки.Это простой и эффективный дизайн, который не имеет недостатков, связанных с настройками рециркуляционных шаров (они обычно увеличивают вес автомобиля, требуют больше усилий и часто имеют « мертвую зону » посередине), которые в наши дни, как правило, зарезервированы. для больших автомобилей.

Рулевое управление с гидроусилителем добавляет устройство с одной стороны стойки с поршнем с гидравлическим приводом внутри. Поворотный клапан направляет гидравлическую жидкость к правой или левой стороне поршня — в зависимости от направления рулевого управления — который оказывает давление на поршень и снижает усилие, необходимое для перемещения рейки.Системы рулевого управления с электроусилителем, которые постепенно заменяют гидравлические системы, заменяют насос, клапан и поршневую систему двигателями.

Передаточное отношение рулевого управления определяется расстоянием между зубьями рейки, хотя это передаточное число можно изменять.Некоторые стойки имеют зубцы, расположенные ближе к середине, и раздвигаются дальше по обеим сторонам стойки. Это обеспечивает комфортную скорость поворота вокруг центральной точки, которая становится тем быстрее, чем больше вы поворачиваете колесо.

Существуют более сложные механические системы с переменным передаточным числом, добавляющие отдельные устройства между рулевым валом и шестерней, а некоторые активные системы включают двигатели, позволяя постоянно изменять передаточное отношение. Мы поговорим об этом в другой раз.

Если вам нужно что-то более прямое, можно модернизировать настройки реечного рулевого управления. OEM-стойки иногда взаимозаменяемы между различными моделями, хотя, поскольку системы ESP часто связаны с системами рулевого управления на новых автомобилях, замена не всегда будет простой.Между тем стойки для вторичного рынка от таких компаний, как Quaife и Bilstein, популярны в автоспорте, где скорость рулевого управления часто не снижает ее.

Теперь, когда вы в следующий раз повернете колесо в машине, вы должны знать, что происходит.Возможно, это не самая привлекательная область в автомобилестроении, но все мы, несомненно, можем оценить простой, но умный дизайн — особенно тот, который зарекомендовал себя достаточно, чтобы получить такое широкое распространение.

Признаки неисправности или неисправности рулевой рейки / коробки передач

Рулевое управление, используемое во многих современных автомобилях, представляет собой реечную систему рулевого управления. Рейка и шестерня состоят из нескольких компонентов, включая универсальные шарниры, главный и промежуточный валы, а в центре находится рулевая рейка или коробка передач.Именно этот центральный блок получает данные от водителя через рулевое колесо и рулевую колонку и посылает механический сигнал рулевым тягам и рулевым валам для выполнения плавных и эффективных поворотов влево и вправо. Однако время от времени рулевая рейка или коробка передач изнашиваются. Быстрое и эффективное обслуживание по ремонту этого важного компонента может означать разницу между незначительными неудобствами и капитальным ремонтом.

Рулевая рейка — это, по сути, сердце системы рулевого управления.Когда он полностью изнашивается или ломается, способность управлять автомобилем оказывается под угрозой. Если это происходит во время вождения, это может быть очень опасно. Именно по этим (и многим другим) причинам внимание к предупреждающим признакам неисправной или неисправной рулевой рейки или коробки передач может сэкономить вам деньги, время и снизить вероятность аварии.

Вот несколько симптомов или предупреждающих знаков, которые предупреждают вас о потенциальной проблеме, связанной с вашей рулевой рейкой.

1. Очень тугое рулевое колесо

Современные реечные системы рулевого управления поддерживаются гидроусилителем рулевого управления, в котором используется гидравлическое давление, что позволяет легко и быстро управлять рулевым колесом.Когда рулевое колесо кажется туго затянутым или его труднее повернуть, чем обычно, обычно это происходит из-за того, что рулевая рейка или коробка передач нагреваются сильнее или из-за потери гидравлического давления в гидроусилителе рулевого управления. В любом случае, это проблема, которая никуда не исчезнет, и ее следует как можно скорее осмотреть сертифицированный механик ASE. Иногда это так же просто, как добавление большего количества жидкости для гидроусилителя руля или небольшая регулировка, которые могут решить эту проблему и продлить срок службы вашей рулевой рейки.

2. Утечка жидкости гидроусилителя руля

Как отмечалось выше, иногда на жесткое рулевое управление указывает жидкость для рулевого управления с низким усилием.Однако, поскольку рулевой механизм имеет гидравлический привод, уровень жидкости не снизится, если где-то в системе не будет утечки. Утечка жидкости для гидроусилителя руля означает, что имеется неплотный фитинг, сломанная прокладка или другая механическая проблема, вызывающая утечку, которую необходимо устранить как можно скорее. Несоблюдение этого правила приведет к перегреву рулевой рейки или коробки передач, что может привести к поломке шестерен и других компонентов, что может привести к аварии.

Утечку жидкости для рулевого управления можно отличить от других жидкостей по запаху (обычно запах горящего масла).Он также обычно красного или розового цвета и будет капать с задней части вашего мотора. Если вы обнаружите этот тип жидкости под автомобилем, как можно скорее обратитесь к механику, чтобы проверить утечку и устранить ее, прежде чем утечка вызовет дополнительные повреждения.

3. Скрежет при рулевом управлении

Неисправная или неисправная коробка передач обычно вызвана отсутствием надлежащей смазки и обслуживания. Избыточное тепло вызывает контакт металла с металлом и, таким образом, создает громкий скрежет при повороте влево или вправо.Вы действительно можете заметить этот звук, если вы одновременно поворачиваете и наезжаете на кочку, например, когда вы выезжаете на подъездную дорожку. Если вы заметили скрежет при повороте влево или вправо, обратитесь к механику, чтобы он быстро диагностировал и при необходимости заменил редуктор рулевого управления.

Рулевая рейка как устроена: устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Из чего состоит рулевая рейка. Как устроена и работает рулевая рейка. Как отличить неисправность рулевой рейки от поломки ГУР

Типы и варианты исполнения

Механическая рулевая рейка

Гидравлическая рулевая рейка

Электрическая рулевая рейка

Строение

Признаки неисправности

Виды гидроусилителей рулевого управления

Как работает гидроусилитель руля

Признаки неисправности и возможные причины

Основные неисправности рулевых реек с гидроусилетелем, их устранение и ремонт

Проверка работоспособности насоса ГУР

Рекомендации для того, чтобы гидроусилитель руля и реечный механизм прослужил дольше

Устройство гидравлической рейки

Видео “Как заменить рулевую рейку”

Устройство рулевой рейки: электрической, гидравлической

Устройство механической рейки

Устройство гидравлической рейки

Устройство электрической рейки

Видео “Как заменить рулевую рейку”

Как работает рулевая рейка на автомобиле

Разновидности

Механические

Электрические

Гидравлические

Электрогидравлические

Признаки неисправностей

Преимущества и недостатки

КАК УСТРОЕНА РУЛЕВАЯ РЕЙКА | Агрегат Сервис

глаза боятся, а руки делают Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем

Несколько слов об устройстве рулевой рейки…

Рулевая рейка состоит из таких механизмов:

Как работает рулевая рейка с ГУР

Основные неисправности рулевой рейки и способы их решения

Признаки неисправности рулевой рейки

1. Люфт на рулевом колесе

2. Тяжесть и стук при повороте руля

3. Тяжелый ход и течь

Основные дефекты рулевой рейки

1. Выработка ресурса втулки и ее картера

Видео: Что делать, если застучала рулевая рейка?

2. Течь сальника на валу

3. Чрезмерный износ картера на распределителе

Видео: Ремонт рулевой рейки ВАЗ. Сделай Сам!

4. Выработка ресурса центрального зуба вала

Реален ли ремонт рулевой рейки своими руками?

Какими бывают электроусилители

Подробнее об устройстве

Первичная диагностика

По порядку о проблемах

Лечим рейку

Если вам повезло, и рейку отремонтировали

Возможные неисправности рулевой рейки

Усилители рулевого управления

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем

Электроусилитель руля

Принцип работы

Устройство и основные составляющие

Виды рулевых реек

Преимущества и недостатки

Как работают механические и гидравлические рулевые рейки ?

Механическая рулевая рейка

Гидравлический усилитель руля

Тематические новости:

Что ломается в рулевой рейке, почему она начинает течь?

Все, что вам нужно знать

Рейка и шестерня

Рейка и шестерня: приложения

Как работает реечное рулевое управление?

Передаточное число рулевого управления со стойкой и шестерней

Стойка и шестерня с усилителем

Общие проблемы рулевого управления с зубчатой ​​рейкой и шестерней

Реечное рулевое управление — как работает рулевое управление автомобиля

Реечный механизм

Реечная система с гидроусилителем руля

Как работает реечное рулевое управление?

Реечные передаточные числа рулевого управления

Как реечное рулевое управление работает с гидроусилителем?

Распространенные проблемы рулевого управления с реечной передачей

Общие проблемы рулевого управления с зубчатой рейкой и шестерней