Ремонт рулевой рейки: причины и устранение стука

При наезде на неровности на небольшой скорости многие автомобилисты слышат стук, особенно если пробег автомобиля превышает 200 тысяч километров. Причина может заключаться в рулевой рейке.

Однако кроме данного узла стучать в подвеске могут и другие компоненты: шаровые, втулки стабилизатора, рулевые наконечники и другие детали.

Убедиться в том, что стук доносится именно из рейки, можно на выключенном автомобиле.

При заглушенном двигателе руль нужно повернуть на небольшой угол вправо и влево. Если во время проверки слышен стук, значит необходимо искать причины и проводить ремонт рулевой рейки либо осуществлять ее замену. Езда на автомобиле с поврежденной рулевой рейкой грозит потерей управляемости.

Крепления, уплотнения

Самая частая причина стуков – ослабление креплений. Потеря стягивающей нагрузки становится следствием вибраций при перемещении по неровностям, а также длительной эксплуатации.

Самостоятельно затянуть резьбовые соединения обычно не составляет труда.

Также стук появляется вследствие повреждения резиновых и пластмассовых деталей. Они есть практически во всех ремкомплектах, замена своими руками также не вызывает сложностей.

Зубья рейки

Хуже обстоят дела с изношенными зубьями рулевой рейки, что приводит к глухому стуку из-за возникновения люфта. Сильнее всего износу подвергаются центральные зубья, так как большую часть времени рейка находится в среднем положении. Первые признаки износа появляются при пробеге до 100 тысяч километров, после 150 тысяч детали начинают стучать.

Стуки при повороте руля при выключенном двигателе чаще всего выдают именно эту проблему.

Восстановлению зубья не подлежат, эксплуатировать вал с повреждениями опасно, так как повышается риск отказа рейки в движении. Поэтому в процессе ремонта деталь меняется на новую.

Сухарь рулевой рейки

Еще одна довольно распространенная причина стука заключается в износе поджимного сухаря рулевой рейки или его пластины. Данный узел необходим для регулировки зазора зубчатой пары рулевой рейки и исключения вертикальных перемещений горизонтального вала при езде по неровной дороге. При износе образуется люфт, из-за которого появляется стук.

Подпружиненный сухарь цилиндрической формы помещается в картер. В месте его контакта с валом установлена поджимная пластина. Горизонтальный вал движется влево-вправо и трется и неподвижную пластину, вследствие чего последняя изнашивается.

Производители автокомпонентов наносят на пластину специальное сухое смазочное покрытие, которое снижает трение и износ. Однако по мере работы защитный слой стирается, в пластине образуются выработки и как следствие прижим зубчатой пары ослабляется, появляется стук.

Кроме того, изнашиваются и боковые стенки сухаря. На неровностях вал бьется в вертикальном положении и сухарь, удерживая его, стучит о стенки картера. Чем чаще машина перемещается по бездорожью, тем быстрее повреждаются поверхности сухаря и образуется зазор между ним и картером, приводящий к стуку.

Также после длительной эксплуатации может проседать пружина поджимного узла.

Стук изношенного сухаря появляется при повороте руля на выключенном автомобиле и при езде по неровностям, причем характерным признаком является отдача в руль.

Сухари с пластинами доступны к покупке практически на любые модели автомобилей, так как их износ является достаточно распространенной проблемой.

Менять детали рекомендуется при разборке всей рулевой рейки, так как их сложно демонтировать из системы. Однако ремонт без разборки всей системы не исключен.

Для доступа к поджимному узлу нужно снять рулевую тягу и пыльник. После этого откручивается регулировочная гайка, извлекается пружина с шайбами.

Износ пластин сухаря оценивают по внешнему виду и состоянию защитного покрытия темно-серого цвета.

Если слой покрытия поврежден, но на вкладышах не успели образоваться выработки, то защитный слой подлежит восстановлению.

Для самостоятельного применения используют антифрикционные покрытия в баллончиках, такие как MODENGY Для деталей ДВС.

Материал распыляется на пластины в несколько слоев, после чего сохнет при комнатной температуре или в печи. Специалисты автомастерских рекомендуют отверждать слой при нагреве для улучшения его эксплуатационных характеристик.

Важно учесть, что данное покрытие применяется только на поджимных пластинах, изготовленных из металла.

Пластины с восстановленным покрытием работают не хуже новых.

Замена сухаря производится при износе его боковых стенок. Просевшая пружина также меняется на новую.

Все детали устанавливаются в картер в обратном порядке: сухарь с пластиной, шайбы с пружиной, регулировочная гайка.

Ремонт поджимного узла методом его подтяжки неэффективен. Во-первых, таким способом не удается обеспечить штатную работу и нормальный прижим деталей, во-вторых, это может привести к ухудшению управляемости автомобиля из-за перетягивания рейки – руль перестает самостоятельно возвращаться в исходное положение.

Возврат к списку

Откуда возникает стук в рулевой рейке и как его устранить

Стук в рулевой рейке не только раздражает водителя автомобиля, что, к слову, может привести к аварийным ситуациям на дороге, но и негативно влияет на работу самого автомобиля. Как видите, важно время от времени проводить диагностику и соответственные ремонтные работы.

Содержание статьи

• 1 Причины стука
• 2 Как устранить стук
• 3 Видео «Стук в рулевой рейке»
  • 3.1 Похожие статьи

Причины стука

Часто от автолюбителей приходится слышать, что у них начала стучать рулевая рейка, и что нужна, наверное, новая. Тут же у них возникает вопрос, сколько стоит новая деталь и конечно, ответом будет «очень дорого». Этот узел автомобиля в сравнении один из самых дорогостоящих. В некоторых случаях ее стоимость достигала четверти стоимости всего авто.

Но, ведь, не все так плохо. От стука в рулевой колонке можно избавиться. Сперва нужно разобраться с причинами появления стука. Рулевая рейка входит в систему ГУР, которая способствует вращению рулевой колеса, прикладывая самый минимум усилий. Она представляет собой фактически гидроусилитель.

Диагностику стоит начинать с изучения картинки рейки из официального каталога автомобиля. Первое, что из всего нарисованного на схеме может стучать – рулевые тяги и рулевые наконечники. Наконечники диагностируются весьма просто. Обычно тот наконечник, что вышел из строя, отличается порванным пыльником, что приводит в нерабочее состояние шаровое соединение пальца.

С тягой же все сложнее. Тяга обычно из строя выходит из-за порванного пыльника. Иногда случается, что предыдущий ее владелец успел «убить» тягу, но умудрился заменить пыльник, наполнив новой смазкой.

Из-за этого тяга может какие-то время работать более-менее хорошо, но позже выходит из строя окончательно. Это вызывает тот самый стук.

При таком раскладе диагностику проводить сложнее, придется снимать пыльник, проверять саму люфтовую тягу в горизонтальной плоскости. В случае присутствия люфта можно радоваться, причина стука обнаружена.

В этой схеме я рекомендую обратить внимание на важный нюанс. Стук рулевой тяги или наконечника не опознать сможет только неквалифицированный специалист. Настоящий знаток своего дела никогда не станет при таком раскладе рекомендовать замену всей рулевой рейки, а сразу укажет на потребность покупки только новой детали.

Если стучит именно рейка, придется уже и в ней разбираться. Ее проверку стоит начать с такой детали, как вал, являющийся во всей конструкции ключевым моментом. Движение этого вала является основой поворота колес. Источников раздающегося стука он оказывается весьма часто. Только сам он стучать не может, происходит это под воздействием других деталей.

Стоит обратить внимание на еще одну деталь, ее назначение – создание фиксированного рабочего положения для того самого вала, не позволяя ему слишком отклоняться. Разные источники называют эту деталь по-разному. Это может быть направляющая рулевая рейка, другие источники называют «втулка рулевой рейки». Есть еще несколько вариантов. Наполовину она охватывает вал, а внутренняя ее сторона покрывается особым материалом, основанным на фторопласте, который при контакте обеспечивает минимальный уровень трения.

Втулка эта сама не фиксируется, она вообще относится к подвижным деталям, которые вперед подталкиваются с помощью пружины и регулируются особым болтом с контргайкой.

Во многих случаях именно данная втулка вызывает стук в рулевой рейке. И при этом почти все мастера рекомендуют заменить весь узел. Но для владельцев автомобилей это момент, где нужно хорошо подумать. Конечно, есть детали, которые можно поменять только в сборе. Но этот случай явно не из таких. Если стук вызвала втулка, ее легко можно найти в отдельной продаже. При этом выбор, в зависимости от модели, весьма широк. Вывод один – если вам сказали менять рейку, то ни в коем случае не спешите!

Как устранить стук

Когда эта деталь начинает постукивать, необходимо незамедлительно взяться за проведение, как минимум, частичной диагностики систем автомобиля. Конечно же, чтобы определить источник проблемы, нужно хорошо разбираться в автомобильном деле.

Рейка состоит из таких деталей, как золотниковый механизм, зубчатый вал и опорная втулка.

Хочу сразу уточнить, что ремонт является очень трудным делом. Кроме того, причина неполадок может быть самой разной.

Чтобы устранить стук нужно соблюдать определенный алгоритм ремонтный работ:

• Сначала рейка должна быть полностью демонтирована, а ее детали тщательно очищены от различных загрязнений, накопившихся в процессе эксплуатации автомобиля;
• Если есть необходимость замены изношенных деталей, то желательно провести ее незамедлительно;
• Сам зубчатый вал также подлежит полной диагностике.

Чтобы устранить стук вам понадобится специальный ремонтный комплект, в котором собраны все необходимые детали на замену: уплотнители кольца, сальники или же та самая втулка. Для демонтажа данной рулевой детали нужно загнать автомобиль на яму и приподнять его снизу, используя домкраты. Теперь снимаем защиту двигателя, а потом специальную теплоизоляционную пластину детали и откручиваем все крепежные детали, благодаря которым рейка закреплена на своем месте.

Вот теперь можно спокойно снять эту деталь и определить, почему присутствует стук в рулевой рейке. Также я советую снимать ее только вместе с ее рулевыми тягами, так как, в таком случае, установка новых пыльников будет более удобным процессом. Также это позволит добиться фактически идеальной герметичности при их натяжении на соответственные выступы на тягах.

Теперь отвинчиваем саму рейку от ее тяг при помощи отвертки плоского типа. Откручиваем заглушку зубчатого вала, которая изготовлена из пластика, расположенную снизу. Также откручиваем стопорную гайку, чтобы снять стопорное кольцо и выбить сам вал из его законного места. Только после этого можно вытащить нижний сальник. Кстати, стук в рулевой рейке может появиться также из-за изношенности этого элемента.

После снятия нижнего сальника переходим к постукиванию стопорного штифта, блокирующего верхний сальник, с целью его последующего извлечения. Сейчас нужно провернуть стопорную заглушку, чтобы вытащить стопорное кольцо за соответственную проволоку, которая станет весьма заметной, как раз во время прокручивания. Вытаскиваем рейку справа и снимаем сальник вместе с втулкой. После извлечения двух последних элементов можно вытащить саму пружину и механизм пружинного типа.

После разбора рейки я рекомендую тщательно отмыть все ее элементы от загрязнений и проверить на наличие механических повреждений, которые и могли вызвать стук в рулевой рейке. В случае наличия повреждений непосредственно на поверхности рейки, скорее всего, ее нужно будет целиком заменить новой.

Определив, почему появился стук в рулевой рейке ее, конечно же, следует собрать обратно. Не забудьте предварительно хорошенько смазать внутренний сальник специальной смазкой. Только после этого устанавливайте его на свое место, но только через правую сторону так, чтобы пружина «смотрела» вниз. Помещаем рейку в корпус и надеваем пластиковую втулку обратно на правый сальник, не забывая вновь смазать все эти элементы при помощи смазки. Чтобы сальник «сел» на свое место его нужно будет легко подтолкнуть.

Ставим обратно заглушку и фиксируем ее при помощи стопорной проволоки. Нижний сальник нужно одеть на зубчатый вал. Теперь рейку следует установить в среднее положение. Вставляем смазанный вал в посадочное место, и аккуратно размещаем верхний сальник, постукивая по нему сверху молотком, но не сильно. Устанавливаем стопорное кольцо и закручиваем нижнюю стопорную гайку, подшипник, а также заглушку. Только после всего этого устанавливаем сам прижимной механизм вместе с пружиной и заглушкой. Желательно эти элементы затянуть, как можно сильнее. Теперь можно спокойно установить рейку обратно на автомобиль.

Видео «Стук в рулевой рейке»

Посмотрев это видео новичок-автолюбитель узнает, что такое стук в рулевой рейке и в ее сопутствующих деталях, а также как провести диагностику этой системы самостоятельно.

Уход от проблем

Не знаю, как вы, но в жизни я всегда изо всех сил стараюсь избегать (каламбур) проблем. Но по иронии судьбы иногда проблема заключается в наших рулевых рейках! Что касается проблем с автомобилем, то они, без сомнения, являются одними из наиболее важных, поскольку они отвечают за изменение направления движения нашего автомобиля.

 

Система рулевого управления, используемая во многих современных автомобилях, представляет собой реечную систему рулевого управления. Рейка и шестерня состоят из нескольких компонентов, включая универсальные шарниры, главные и промежуточные валы, а в центре находится рулевая рейка или коробка передач. Именно этот центральный блок получает информацию от водителя через рулевое колесо и рулевую колонку и отправляет механический сигнал на рулевые тяги и рулевые валы для выполнения плавных и эффективных поворотов влево и вправо. Однако время от времени рулевая рейка или коробка передач изнашиваются.

 

Рулевая рейка является сердцем системы рулевого управления. Когда он изнашивается или полностью ломается, способность управлять автомобилем ставится под угрозу. Если это происходит во время вождения, это может быть чрезвычайно опасно. Именно по этим (и многим другим) причинам внимательное отношение к предупредительным признакам неисправной или неисправной рулевой рейки или коробки передач может сэкономить вам деньги, время и снизить вероятность аварии.

 

1. Тугой руль 

Большинство современных автомобилей оснащены «усилителем руля», что означает, что системы рулевого управления с реечной передачей поддерживаются блоком рулевого управления с усилителем, использующим гидравлическое давление, или электродвигателем, что позволяет легко и быстро управлять рулевым колесом. Независимо от того, имеет ли ваш автомобиль гидравлический или электрический усилитель руля, вы должны без усилий поворачивать руль и менять направление движения автомобиля. Если вам приходится прилагать усилия, чтобы повернуть руль, возможно, у вас проблемы с рулевым управлением.

 

Я говорю «система», так как проблема не обязательно в стойке; это также может быть вызвано неисправностью насосов рулевого управления, двигателя, электроники и т. д. Различный тип затяжки рулевого колеса может указывать на неисправности разных компонентов. Загвоздка в том, что иногда различия невелики, и трудно передать ощущение словами. Тем не менее, вот как вы можете проверить жесткость.

 

1. Включите двигатель автомобиля.

2. Дайте двигателю поработать на холостом ходу в течение минуты, чтобы он прогрелся.

3. Затем переместите рулевое колесо из одного положения в другое 10 раз, чтобы прогреть систему рулевого управления с усилителем.

4. Почувствуйте усилие на руле. Примите это к сведению.

5. Держите ручной тормоз включенным и включите передачу «P».

6. Поднимите обороты двигателя до 3000 ~ 4000 об/мин.

7. Переместите рулевое колесо из положения в положение.

8. Снова почувствуйте усилие на руле. Сделайте еще одну мысленную заметку.

 

Хорошая новость заключается в том, что жесткое рулевое управление не требует немедленного внимания. Вы по-прежнему можете управлять своим автомобилем, хотя это потребует гораздо больше усилий. Тем не менее, это может стать опасным в зависимости от того, насколько это серьезно и насколько вы сильны. Но в любом случае, вы должны исправить это как можно скорее.

 

2. Рулевое управление не реагирует 

Во время движения по дороге постарайтесь почувствовать, реагирует ли ваш автомобиль на руль. Если вы поворачиваете руль (слегка), но ваш автомобиль продолжает двигаться прямо, не меняя направления, у вас есть то, что мы называем невосприимчивостью рулевого управления, иногда называемой «свободным люфтом». Если вы подозреваете, что у вас проблема с рулевой рейкой, попробуйте выполнить следующие шаги для диагностики рулевой рейки.

1.  Припаркуйте автомобиль в безопасном месте.

2.  Убедитесь, что колеса вашего автомобиля стоят прямо. Сделайте это, вернув руль в исходное положение на 12 часов.

3.  Включите зажигание двигателя.

4.  Убедитесь, что ручной тормоз активирован.

5.  Затем вы можете покачать рулевое колесо вперед и назад между 10 и 2 часами.

6.  Попробуйте пощупать ваш руль. Он кажется слишком легким в определенном месте?

7.  Кроме того, когда ваш автомобиль стоит, я считаю полезным смотреть на колеса вашего автомобиля, покачивая рулем. Посмотрите, двигаются ли колеса автомобиля, когда вы поворачиваете руль.

 

Некоторым людям легче проводить диагностику, когда автомобиль движется. Но опять же, не забывайте всегда уделять первостепенное внимание безопасности.

1.  Найдите безопасную дорогу, чтобы проверить свое рулевое управление. В идеале дорога должна быть прямой, широкой и иметь много места.

2.  Убедитесь, что колеса вашего автомобиля стоят прямо. Сделайте это, вернув руль в исходное положение на 12 часов.

3.  Медленно двигайтесь на пониженной передаче 

4.  Покачайте рулевое колесо вперед и назад между положением от 9 до 3 часов.

5.  Попробуйте почувствовать, меняет ли ваш руль траекторию движения автомобиля.

 

Если рулевое управление не реагирует, рулевое колесо будет ощущаться очень легким. Как будто руль отсоединен от машины. Кроме того, ваша машина не изменит (или почти не изменит) направление. Это опасно для вождения, потому что вы не можете правильно изменить траекторию движения автомобиля по своему желанию. Отсутствие отклика на рулевое управление обычно является результатом износа рулевой рейки. Для ремонта потребуются специальные инструменты и технические ноу-хау. Если у вас возникла эта проблема, обратитесь к ближайшему специалисту по ремонту рулевой рейки.

 

3. Утечка жидкости рулевого управления с гидроусилителем

 

Эта проблема с рулевой рейкой характерна исключительно для реек с гидравлическим усилителем, поскольку рулевая рейка без гидроусилителя и рулевые рейки с электроусилителем не используют никакие рулевые рейки с гидроусилителем. .

 

Как отмечалось выше, иногда на тугое рулевое управление указывает низкий уровень жидкости гидроусилителя рулевого управления. Первое и самое очевидное, что нужно сделать, это открыть капот и посмотреть на бачок с жидкостью рулевого управления. Находится ли уровень жидкости в диапазоне, указанном производителем автомобиля? Если он не находится в пределах индикаторов уровня «MIN» и «MAX» на бачке, спросите себя: «Когда я в последний раз доливал его?» Рулевая жидкость — это не то, что нужно доливать раз в два месяца. Если она заканчивается, вы можете начать подозревать, что у вас есть утечка жидкости рулевого управления. Как правило, если вам постоянно приходится доливать жидкость для рулевого управления каждые несколько недель, вы можете быть уверены, что где-то есть утечка.

 

Оперативное слово «Где-то». Система рулевого управления состоит из многих частей, но чаще всего с точки зрения утечек возникают следующие проблемы:

Теоретически вы также можете узнать об утечке из гидроусилителя рулевого управления, заметив лужу жидкости под автомобилем. Однако в вашем автомобиле есть много других видов автомобильной жидкости (моторное масло, тормозная жидкость, трансмиссионная жидкость), и лужа не обязательно представляет собой жидкость рулевого управления (хотя да, у вас все еще есть утечка, которую вы должны были устранить.) 

 

Внимательно посмотрите и понюхайте лужу. Вытекающую жидкость рулевого управления можно отличить от других жидкостей по ее запаху (обычно это запах горелого масла). Он также обычно красного или розового цвета и будет капать с задней части вашего двигателя.

 

Если вы обнаружите этот тип жидкости под своим автомобилем, вы можете выполнить следующие шаги, чтобы попытаться установить источник утечки и узнать, что необходимо отремонтировать.

1. Дайте машине остыть не менее часа. Очень важно не обжечься.

2. Откройте капот и проверьте, нет ли влажных компонентов.

3. Попробуйте осмотреть детали рядом с влажными компонентами, чтобы увидеть, не протекает ли вода из самой детали или капает сверху.

4. В противном случае поддомкратьте автомобиль. Установите противооткатный упор под заднее колесо, чтобы оно не катилось.

5. Возьмите фонарик и залезьте под машину.

6. Опять же, попытайтесь найти любые влажные компоненты.

7. Вы также можете надеть перчатку и надавить на резиновые шланги, чтобы проверить, не стали ли они твердыми и расслаивающимися. Резиновые шланги со временем теряют свою эластичность, что может привести к протечкам. Если они есть, меняйте.

 

4. Скрежет или лязг при рулевом управлении

Плохая или неисправная коробка передач обычно возникает из-за отсутствия надлежащей смазки и обслуживания. Избыточное тепло вызывает контакт металла с металлом и, таким образом, создает громкий скрежещущий звук при повороте влево или вправо. Звук будет наиболее заметным, если вы одновременно поворачиваете и наезжаете на кочку, например, когда вы въезжаете на подъездную дорожку. Если вы заметили этот скрежещущий звук при повороте руля влево или вправо, обратитесь к механику, чтобы он мог быстро диагностировать и при необходимости заменить рулевой редуктор.

 

Грохот или стук — еще один признак проблемы с рулевой рейкой, и шум обычно исходит где-то рядом с подножками. Это не непрерывный и ритмичный стук, а скорее случайный стук то тут, то там, в некоторых случаях вы услышите его снова, когда вернете руль в исходное положение. Если вы это сделаете, вы можете начать подозревать, что у вас изношена рулевая рейка. Тем не менее, я бы не решился диагностировать проблему с рулевым управлением только по шуму, поскольку есть много других деталей, таких как изношенные компоненты подвески (например, неисправная стойка, опора или рычажный механизм), которые также могут быть виновниками. Неразрывная связь между подвеской и системой рулевого управления только усугубляет ситуацию. Если вы заметили лязг в дополнение к другим симптомам, таким как нечеткое или неотзывчивое рулевое управление, существует высокая вероятность того, что рулевая рейка изношена. Но мы рекомендуем вам обратиться за профессиональным мнением, прежде чем ставить диагноз.

 

5. Запах горелого масла 

Менее распространенным предупреждающим признаком повреждения рулевой рейки или коробки передач является запах горелого масла. Поскольку сама жидкость гидроусилителя руля пахнет горелым маслом, сильный аромат горелого масла будет присутствовать при горячем редукторе рулевого управления. В этом случае немедленно остановите автомобиль, найдите безопасное место для парковки и как можно скорее вызовите механика. Продолжение движения при перегреве рулевого редуктора может привести к возгоранию и катастрофическим повреждениям.

 

Итог

Рулевая рейка позволяет вашему автомобилю управлять и менять направление. Плохая рулевая рейка поставит под угрозу вашу управляемость, что поставит под угрозу вашу безопасность и безопасность других людей на дороге. Если вы подозреваете, что ваша рулевая рейка неисправна, обратитесь к механику и проверьте ее как можно скорее.

23 апреля 2021 г. By Яаков Штайнхауэр 0 комментариев

Поделиться:

Стук в рулевой колонке

• Главная
• Библиотека
• Тематические исследования
• BMW 320D M Sport xDrive Touring (RH-Drive) | Стук в рулевой колонке

Детали автомобиля:	BMW 320D M Sport xDrive Touring (RH-Drive)
Код двигателя:	N47 2,0 л, 4 цилиндра,
Год:	2013
Симптом:	НВХ
Автор:	Стив Смит

Описание покупателя

Клиент сообщает, что при покачивании рулевого колеса вперед-назад ощущается и слышен стук в рулевой колонке. Хотя симптом присутствует уже около шести месяцев, он не влияет на работу или управляемость автомобиля. Наш клиент также сообщает о прерывистом стуке в подвеске при движении на низких скоростях по лежачим полицейским.

Техническое описание

Проверка жалобы клиента является важным этапом диагностического процесса, и, к счастью, описанный выше стук рулевого управления можно воспроизвести на стоящем автомобиле. Интересно отметить, что стук был очевиден только при выключенном двигателе , то есть без вмешательства электроусилителя руля (EPS)! При работающем двигателе и включенном EPS стук не издавался .

Следующее видео демонстрирует симптом:

Учитывая, что автомобиль оснащен системой «стоп/старт», во время типичной поездки бывают моменты, когда EPS неактивна во время остановки двигателя (во время стоянки). Любое нажатие на рулевое колесо в течение этого периода ожидания вызовет стук перед повторным запуском двигателя по сигналу запроса нагрузки EPS (вызванному движением рулевого колеса).

Вы можете спросить: Почему это проблема? Можно утверждать, что это просто износ, учитывая пробег автомобиля. Возможно, в этом вопросе есть смысл, но с жалобами на стук вокруг рулевого управления мы должны быть осторожными. Это может быть ранним признаком чего-то более зловещего, например, изношенного универсального шарнира промежуточного вала рулевой колонки (UJ) или соединительного шлица, оба из которых имеют последствия для безопасности. Дорожные испытания автомобиля подтвердили отсутствие проблем с управляемостью, таких как чрезмерный люфт или узкие места в системе рулевого управления, а самоцентрирующееся действие работает нормально!

Что касается дополнительной жалобы клиента на прерывистый стук в подвеске при проезде лежачих полицейских, то иногда я мог издавать стук, похожий на тот, который ощущался/слышался из рулевой колонки, когда правое переднее колесо проезжает над лежачим полицейским.

Вот запись стука, снятая с помощью нашего программного обеспечения NVH:

Чтобы подтвердить мое мнение, лучший способ действий — устранить стук рулевого управления и повторно протестировать лежачие полицейские после исправления рулевого управления.

Диагностика

После проверки жалобы клиента были подтверждены идентификатор автомобиля и спецификация . Никаких дополнительных или неоригинальных аксессуаров, которые могли бы повлиять на работу рулевого управления или подвески, не устанавливалось .

Базовый осмотр подтвердил отсутствие видимых признаков повреждения компонентов подвески или рулевого управления, включая легкосплавные диски и шины.

Прежде чем погрузиться в это, важно сделать шаг назад и проверить технические бюллетени (отзывы, кампании и т. д.). Именно здесь мы нашли золото, так как быстрый поиск в Google, сопровождаемый многочисленными видео на YouTube, продемонстрировал нашу точную заботу о рулевом управлении.

В этом сообщении на форуме описывается описанная выше неисправность, необходимые детали и путь, предпринятый для решения проблемы, а также соответствующий Бюллетень дилера BMW № 22/2018 . Как ни странно, я не смог найти эту информацию на двух крупных сайтах технической информации!

Возможные причины

В данном случае нет необходимости перечислять возможные причины на основе приведенной выше информации. Однако мы должны иметь в виду, что у нас также есть жалоба на стук в подвеске при проезде лежачих полицейских.

План действий

План действий в основном определяется доступностью, вероятностью и стоимостью.

Опять же, никакого плана действий не требуется, так как мы знаем состояние неисправности и требуемый ремонт. Тем не менее, почему бы не собрать объективные данные, чтобы квалифицировать исправление, предложенное в Бюллетене дилера, а также попытаться зафиксировать наш прерывистый стук «лежачих полицейских»?

Резюме

1. Стук в рулевой колонке при раскачивании рулевого колеса с отключенным EPS  
2. Периодический стук в правой передней подвеске при проезде лежачих полицейских
3. Подтверждена целостность компонентов рулевого управления и подвески
4. Существует известное решение проблемы стука в рулевой колонке 

Для тех, кому посчастливилось стать обладателем комплекта NVH Advanced (с 4-канальным PicoScope), у нас есть явное преимущество, заключающееся в размещении акселерометра или микрофона в стратегических точках автомобиля, чтобы определить источник неприятных стуков. В этом видео описан этот метод с использованием как нашего программного обеспечения NVH, так и, что более важно, функций более глубокого анализа временной области PicoScope.

Та же процедура описана здесь, на нашем форуме. Ниже мы применяем технику подключения акселерометров в разных точках передней части автомобиля, но сообщаем программе NVH, что мы подключили микрофоны! Это позволяет воспроизводить в программном обеспечении NVH, чтобы убедиться, что мы действительно зафиксировали оскорбительный стук, а не экспортировать данные и прослушивать акселерометры в медиаплеере. Дополнительную информацию можно найти по адресу Прослушивание акселерометров или Экспорт акселерометров в аудиофайлы .wav .

Дорожные испытания для обнаружения ударов по лежачим неровностям

Акселерометры, установленные вертикально и установленные в следующих местах, измеряющие только ось Y:

• Канал A: болт правого переднего суппорта
• Канал B: правое переднее шасси
• Канал C: Болт левого переднего суппорта
• Канал D: левое переднее шасси

Первое впечатление от этого снимка: кажется, что у нас есть чрезмерная реакция правой и левой передней подвески, когда автомобиль проезжает лежачие полицейские. Этого следовало ожидать, так как здесь мы наблюдаем характерное поведение подвески по отношению к шасси. (Примечание: опорные катки будут подниматься и опускаться в пределах колесной арки.) Я поставил маркер на отметке 19.3,22 секунды на этом снимке обозначают момент, когда в салоне был слышен одиночный стук при проезде лежачих полицейских.

Обратите внимание на реакцию акселерометров, когда мы скрываем каналы A и C и фокусируемся на каналах B и D:

Если мы воспроизводим звук, записанный акселерометрами, прикрепленными к левому и правому шасси, мы слышим стук, который больше видное место в правом переднем шасси. Аудиозапись в начале этого тематического исследования действительно является данными, которые мы можем видеть на красном снимке акселерометра выше!

На основании вышеизложенного было проведено дополнительное дорожное испытание для определения реакции подвески по отношению к шасси при проезде лежачих полицейских. Здесь мы используем PicoScope.

Примечание. Положения акселерометра остаются такими же, как указано выше.

Как мы видим выше, красный и желтый каналы (B и D) реагируют почти одинаково, подтверждая одинаковое движение шасси при проезде автомобиля через лежачего полицейского. Черные и фиолетовые кривые представляют собой математические каналы, полученные путем вычитания движения подвески из движения шасси (A–B и C–D). Что я нахожу здесь интересным, так это то, что относительное движение подвески (правой стороны транспортного средства, вызывающей нарушение) подчеркивает увеличение как амплитуды, так и частоты по сравнению с левой стороной! (Может ли это быть плохое демпфирование подвески?)

На данном этапе (по крайней мере) мы определили следующее:

1. Стук при проезде лежачих полицейских действительно присутствует. Его можно услышать (и увидеть) с наибольшей четкостью внутри правого переднего шасси.
2. Вертикальное ускорение правого опорного колеса больше и с большей частотой, чем у левого переднего колеса!
3. Вертикальное ускорение левого и правого шасси одинаково при проезде лежачих полицейских.

Возвращаясь теперь к рулевому стуку

Когда автомобиль неподвижен (двигатель выключен) и руль качается вперед и назад (EPS неактивен), как показано на видео выше, мы перемещаем наши акселерометры, как показано ниже, и собираем следующие данные с помощью нашего программного обеспечения NVH.

• Канал A: правый передний подрамник
• Канал B: правое переднее шасси
• Канал C: левый передний подрамник
• Канал D: левое переднее шасси

Без сомнения, на основе только амплитуды акселерометр, подключенный к правому переднему подрамнику, отреагировал на самый высокий уровень энергии, генерируемый детонацией, но амплитуда может быть обманчива! Масса, к которой прикреплены акселерометры, будет различаться в зависимости от места на транспортном средстве. Представьте, как акселерометр будет реагировать на энергию, проходящую по тонкому участку стальной пластины по сравнению с более толстым участком шасси автомобиля большей массы. Однако в приведенном выше примере все акселерометры подключены к компонентам с одинаковой массой (шасси и подрамник), поэтому полученную здесь амплитуду можно считать реалистичным показателем происхождения детонации.

Наилучший способ квалифицировать амплитуду состоит в том, чтобы измерить время отклика каждого акселерометра на стук, при этом первый сработавший акселерометр будет ближайшим к источнику шума. Какой лучший инструмент для измерения времени отклика (с функцией масштабирования), чем PicoScope?

Здесь мы делаем вывод, что акселерометр, подключенный к правому подрамнику, не только подвергся воздействию наивысшего уровня энергии, но и первым отреагировал на удар, вырабатывающий эту энергию, и, таким образом, оказался ближе к проблемному компоненту.

Подводя итог времени отклика , мы оцениваем время, необходимое для распространения энергии (генерируемой детонацией) по всей конструкции автомобиля.

Давайте посмотрим на порядок ответа

• Сначала: правый передний подрамник 
• Второй: левый передний подрамник 
• Третий: правое переднее шасси
• Четвертый: левое переднее шасси  

Неудивительно, что стук, исходящий от правого переднего подрамника, также должен быть обнаружен через 460,2 мкс в левом переднем подрамнике, поскольку оба акселерометра подключены к одному и тому же компоненту! Обратите внимание, однако, что требуется время, чтобы энергия прошла по стальным конструкциям и рассеялась по всему транспортному средству. Это явление можно увидеть по времени отклика красного акселерометра, подключенного к правому шасси, который поздно реагирует на детонацию, даже если правый передний подрамник прикручен к правому переднему шасси болтами.

Мы должны помнить об указанных выше характеристиках при обнаружении стука; хотя мы можем быть убеждены в том, что стук исходит из места, где его можно услышать наиболее отчетливо, это не означает, что это место стука!  

Я думаю, что на данном этапе мы можем согласиться с тем, что правый передний подрамник является нашей областью внимания, поэтому сейчас основное внимание уделяется дальнейшему зонированию с использованием нескольких акселерометров. Подрамник имеет несколько точек крепления и компонентов, на которых можно «начертить» путь нашего стука. Одним из таких компонентов является узел рулевой рейки 9.0003

Изменено расположение акселерометра

Двигатель выключен, рулевое колесо качается

• Канал A: правый передний подрамник 
• Канал B: правое переднее шасси
• Канал C: корпус шестерни рулевой рейки
• Канал D: Болт заднего крепления правой рулевой рейки

Еще раз, приведенные выше результаты показывают, что правый передний подрамник / акселерометр подвергается наибольшему воздействию энергии, создаваемой детонацией, но реагирует ли он первым?

Давайте посмотрим поближе с помощью PicoScope:

Как видно из приведенного выше снимка, правый передний подрамник имеет большую амплитуду во время удара.

Здесь мы увеличиваем масштаб, чтобы показать активность перед стуком, который может разрушить теорию, связанную с первым сработавшим акселерометром. Акселерометры обнаруживают мгновенное воздействие руля на рулевую рейку до появления стука. Нам нужно сосредоточиться на отклике акселерометра, вызванном резким увеличением энергии, генерируемой детонацией (называемой характерной чертой детонации), и , а не предыдущих событий!

Сосредоточив внимание на событиях детонации ниже и измерив время отклика каждого акселерометра, мы можем увидеть, что порядок отклика изменился!

Ответный приказ на детонацию подпись

• Первый: Болт заднего крепления правой рулевой рейки  
• Второй: Корпус шестерни рулевой рейки
• Третий: правый передний подрамник
• Четвертый: правое переднее шасси

Учитывая, что мы знаем основную причину стука в рулевом управлении ( Технический бюллетень BMW ) Я подумал, что было бы интересно понять, как и почему может ощущаться этот стук в руле. Хотя мы знаем, что наш стук возникает внутри рулевого механизма между реечной рейкой и шестерней, мы также должны учитывать промежуточный вал рулевой колонки с двумя универсальными шарнирами. Мы можем исключить промежуточный вал из нашей диагностики, используя акселерометры:

Изменено расположение акселерометра

Двигатель выключен, рулевое колесо качается

• Канал A: правый передний подрамник 
• Канал B: верхний UJ промежуточного вала рулевой колонки
• Канал C: промежуточный вал рулевой колонки нижний UJ
• Канал D: Болт заднего крепления правой рулевой рейки

Здесь у нас выключен двигатель, но руль повернут примерно на 20° вперед и назад:

Здесь мы должны игнорировать первый отклик красного акселерометра, поскольку мы обнаруживаем вращение промежуточного вала.

Характер детонации осложнен вращением рулевого вала. Тем не менее, правое крепление рулевой рейки и правый передний подрамник снова оказались первыми, предполагая, что наш стук не связан с промежуточным валом:

Ответный приказ на стук подпись

• Во-первых: Болт заднего крепления правой рулевой рейки  
• Второй: правый передний подрамник
• Третье: Промежуточный вал рулевой колонки нижний UJ
• Четвертый: Промежуточный вал рулевой колонки верхний UJ

Теперь мы знаем, что правый крепежный болт рулевой рейки, правый подрамник и корпус шестерни рулевой рейки являются первыми ответными элементами, и мы можем отказаться от промежуточного вала и левой стороны шасси/подрамника. Поэтому окончательные измерения проводились с правой стороны рулевого механизма и с нижней стороны корпуса шестерни рулевой рейки.

Примечание. При креплении магнитного акселерометра к алюминиевому рулевому механизму мы приклеили стальную шайбу с помощью Бондлок .

Изменено расположение акселерометра

При выключенном двигателе рулевое колесо качалось

• Канал A: приклеен к нижней стороне корпуса шестерни рулевой рейки
• Канал B: Болт переднего крепления правой рулевой рейки
• Канал C: корпус шестерни рулевой рейки
• Канал D: Болт заднего крепления правой рулевой рейки

Я думаю, что первые впечатления от вышеизложенного говорят о том, что мы нашли эпицентр нашего стука, основываясь на мгновенной и резкой реакции акселерометра, прикрепленного к корпусу шестерни рулевой рейки со стороны пользователя.

Здесь мы увеличиваем этот снимок, чтобы показать время отклика:

Ответный приказ на сигнатуру детонации

• Первое: приклеивается к нижней стороне корпуса шестерни рулевой рейки (0 секунд)
• Второй: Болт переднего крепления правой рулевой рейки (81,43 мкс)
• Третий: Болт заднего крепления правой рулевой рейки (81,43 мкс)
• Четвертый: Корпус шестерни рулевой рейки (204,9 мкс)

Я добавил время отклика выше всех акселерометров, начиная с первого ответившего акселерометра (0 секунд) до последнего ответившего на 204,9. мкс. Обратите внимание, как акселерометры, прикрепленные к крепежным болтам рулевой рейки, сработали одновременно, поскольку они одинаково закреплены на корпусе шестерни рулевой рейки.

Результаты

Основываясь на совокупных результатах и ​​времени отклика наших тестов акселерометра на протяжении всего этого исследования (в отношении стука рулевого управления), мы заключаем следующий порядок ответов:

1. Корпус шестерни рулевой рейки (нижний). Это источник стука
2. Болты крепления рулевой рейки
3. Корпус шестерни рулевой рейки (верхний)
4. Правый передний подрамник
5. Левый передний подрамник
6. Правое шасси
7. Левое шасси

Процедура ремонта 

В соответствии с руководством по ремонту была заменена и нагружена упорная часть рулевой рейки, чтобы обеспечить минимальный люфт между рулевой рейкой и шестерней.

Подтверждение ремонта 

Подтверждением ремонта часто пренебрегают или жертвуют им из-за нехватки времени. Измерения после исправления предоставляют дополнительные объективные доказательства, которые защищают все вовлеченные стороны и обеспечивают уверенность во время передачи клиенту. Никогда еще не было так важно квалифицировать любой ремонт, который мы выполняем, как жалобы на шум или вибрацию, поскольку, опять же, они являются вопросом мнения, и без научных измерений мы находимся в слабом положении. При выполнении подтверждения после исправления убедитесь, что все переменные сведены к минимуму, и по возможности убедитесь, что они соответствуют условиям тестирования до и после исправления.

Изменено расположение акселерометра

Двигатель выключен, рулевое колесо фиксирует качание

• Канал A: приклеен к нижней стороне корпуса шестерни рулевой рейки 
• Канал B: верхний UJ промежуточного вала рулевой колонки (используется для обозначения «раскачивающего» движения)
• Канал C: корпус шестерни рулевой рейки
• Канал D: Болт заднего крепления правой рулевой рейки

Выше мы видим совершенно другую реакцию акселерометра, прикрепленного к нижней стороне корпуса шестерни рулевой рейки. Амплитуда резко уменьшилась, и отклик акселерометра демонстрирует однородную синусоидальную волну (отвечающую на качание рулевой рейки), а не спорадическое и мгновенное ускорение в ответ на предыдущий стук. Обратите внимание, что красный акселерометр был специально прикреплен к промежуточному валу рулевой колонки, чтобы обозначить первое движение рулевого управления, поскольку для справки больше нет характерного стука.

Здесь я создал эталонную форму волны стука в рулевом управлении, снятую с акселерометра, прикрепленного к нижней стороне корпуса шестерни рулевой рейки до и после фиксации. Я думаю, что формы сигналов говорят сами за себя и служат объективными данными для нашего клиента.

Видео пост-фиксации стука в рулевой колонке можно посмотреть ниже:

Список всех установленных деталей

• Ремкомплект упора рулевой рейки, номер детали BMW 32 10 6891 974

Дополнительные комментарии

Касательно нашей передачи клиенту пост-фикса, при раскачивании руля вперед-назад без вмешательства EPS неизбежно будет некоторая форма шума из-за нагрузки на рулевой механизм от контакта шины с дорогой поверхность. Чем шире площадь поперечного сечения шины, тем больше нагрузка, и это не следует путать с шумом люфта, вызывающим стук рулевого управления. Сбор данных до и после ремонта укрепит целостность ремонта, а также позволит вам продемонстрировать клиенту разницу между ними!

В заключение

Хотя природа неисправности рулевого управления была известна с самого начала, я надеюсь, что описанный выше метод поможет в обнаружении детонации и выделит ряд аналитических функций как в Pico Diagnostics (NVH), так и в PicoScope. В большинстве случаев акселерометры располагались почти вертикально, и регистрировалась/измерялась только ось Y, однако для регистрации детонации можно было использовать любую ось.

Энергия, создаваемая ударом, будет распространяться во всех направлениях, представьте себе рябь на пруду после того, как вы бросили камень в воду, акселерометр обнаружит удар по любой выбранной оси (оси X, Y или Z), но помните для достижения наилучших результатов. , установите все акселерометры в одинаковой ориентации и измеряйте одну и ту же ось.