Рулевая рейка. Виды, неисправности и ремонт

Автор Авто Эксперт На чтение 15 мин. Просмотров 219 Опубликовано 17.11.2020

Рулевая рейка – это механизм, который передает усилия с руля на тяги. Проще говоря, с помощью этого механизма осуществляется синхронный поворот колес, куда это необходимо. Принцип работы прост, но рекомендуется разобраться в нюансах, чтобы понимать, как производить ремонт. Поэтому стоит изучить взаимосвязь между рулевой рейкой и другими смежными узлами. Эта информация позволит понять, когда возникает проблема с этим узлом или со смежными. При наличии определенных навыков можно осуществить диагностику неполадки самостоятельно. Тем более, сегодня существует много приложений, которые проводят диагностику автомобиля целиком автоматически.

Устройство рулевой рейки

Это несложный механизм, который обладает следующими составляющими:

• Руль, который находится в кабине. Используется, чтобы задать автомобилю направление движения.
• Рулевой вал. Это металлический стержень, который оснащен специальными пазами. Они называются шлицами. С их помощью с одной стороны крепится руль, а с другой производится крепление к рулевой колонке.
• При создании рейки используются шестерня и сама рейка. При производстве используется специальный легкий сплав повышенной прочности.
• Рулевая тяга – это металлические стержни, у которых с одной стороны есть резьба, а с другой шарнир с резьбой.
• Рулевой наконечник оснащен шарниром с резьбой.

Это все составляющие рулевой рейки. Правда, еще в него можно отнести демпфер. Это двухсторонний амортизатор. Его цель заключается в снижении вибрации во время движения. Таким образом, удается снизить негативное воздействие на весь механизм. Не на всех машинах он есть, но на внедорожниках его устанавливают по умолчанию. Это связано с тем, что эти машины часто передвигаются по плохим дорогам.

рулевая рейка с гур

Принцип работы рулевой рейки

Простыми словами — это устройство, соединяющее колеса с рулем. Водитель крутит руль и через рулевой вал усилие передается на шестерню, которая вращает зубчатый вал и двигает рулевые тяги, а они поворачивают колеса.

Виды рулевых реек

1. «Механические» рулевые рейки первыми появились на машинах и еще встречаются в некоторых новых машинах эконом-сегмента. Тут колеса поворачивает сам водитель, с силой налегая на рулевое колесо. Зубчатая шестерня приводит в движение зубчатую рейку, двигая влево или вправо рулевые тяги.
2. Рулевая рейка с гидроусилителем. Здесь на помощь водителю приходит гидравлический насос, работающий от двигателя. Он двигает рулевую рейку с помощью масла.
3. Рейка с электроусилителем. Вместо масла тут работает электромотор, который может быть установлен на рулевом валу, на шестерне рулевого механизма или на зубчатой рейке.

Механическая

По сути механическая рулевая рейка представляет собой простейший механизм, все вариации в котором происходят только благодаря физической силе водителя. Однако ошибочно думать, что при такой реализации водителю будет необходимо прикладывать слишком много физической силы – эту проблему можно решить благодаря переменному передаточному числу. Его особенность в том, что количество зубьев варьируется при переходе от центра к краям. Эта особенность помогает избавиться от слишком больших поворотов на скорости, в то же время физически облегчает поворот руля при медленном движении, или когда автомобиль стоит.

Гидравлическая (ГУР)

Отличие рулевой рейки с гидроусилителем (ГУР) от предыдущей заключается в том, что ГУР облегчает поворот руля. Достигается это следующим образом: в самом гидроусилителе есть масло. Оно, под давлением насоса ГУР, увеличивает усилие во время поворота и облегчает водителю сам физический процесс.

Основное преимущество такого вида механизма не только в том, что водитель меньше устает физически, но и в повышенной безопасности движения. Последняя достигается тем, что ГУР возьмет на себя нагрузку при попадании колеса в яму и руль среагирует на это более плавно. С другой же стороны, ГУР снижает чувствительность автомобиля водителем, что может привести к непредвиденным маневрам. Тем не менее, именно такой вид механизма чаще всего используется в современных автомобилях.

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.

Электрическая (ЭУР)

Устройство электрической рулевой рейки отличается от ГУРа тем, что усилителем в данной системе является электромотор. Он может быть встроенным в колонку руля, располагаться на рулевом валу либо быть совмещенным с самой рейкой. Первый вариант наиболее опасен, так как может привести к полной блокировке руля. Поэтому на дорогих автомобилях используется третий вариант размещения электрического усилителя.

Данный тип обладает рядом преимуществ, таких как:

• высокий коэффициент полезного действия;
• экономия топлива;
• высокая надежность и безопасность при движении;
• проста обслуживании;
• независимость работы механизма от погодных условий и окружающей среды.

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.

Как отличить неисправность рулевой рейки от поломки ГУР

Неисправности в гидроусилителе можно узнать по характерным симптомам:

• Пропало усиление руля при любых условиях;
• Исчезает усиление только при работе двигателя вхолостую;
• Посторонние шумы, когда усилитель работает;
• Рабочая жидкость вспенилась.

При наличии этих симптомов обратитесь к специалисту, который понимает принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем, для устранения неисправностей.

Замена рулевого механизма с гидроусилителем в сборе

Хозяин автомобиля – довольно ответственная личность, а потому при первых признаках неисправности рулевого механизма обратился за помощью. Мастер взял машину на тест, во время которого выявилось легкое закусывание руля при вращении. Легкое закусывание могло перерасти в ближайшем будущем в заклинивание, поэтому было принято решение заменить рейку в сборе.

Да и времени на ее ремонт у хозяина просто не было, так как автомобиль эксплуатируется каждый день.

Упрощение в инженерии и проектировании – вещь довольно интересная. Так оказалось и в нашем случае: частично силовой агрегат, элементы подвески и рулевая рейка крепятся к подрамнику.

С одной стороны, это на самом деле удобно для сборки автомобиля на конвейере, для вибро- и звукоизоляции кузова и салона и, по идее, должно было быть удобно для снятия и установки рулевого механизма. Обратной стороной является лишь то, что в заводских руководствах по ремонту операции по снятию и установке чего-либо, смонтированного на подрамник, часто ограничиваются буквально десятком пунктов, где основными являются те, в которых говорится о снятии подрамника в сборе. Оставшиеся два-три пункта – это уже «Выкрутить болты крепления. Снять рулевой механизм».

 

Поразмыслив, наш мастер решил поначалу выйти за рамки правил и демонтировать рейку, не снимая подрамник, а лишь приспустив его на болтах крепления. Идея есть, цель ясна, а потому – в бой!

Перед началом работ мы зафиксировали рулевое колесо строго по центру. Существуют и специальные приспособления, и различные способы для этого. Простой метод – пропустить ремень безопасности через рулевое колесо и застегнуть в замке. Сама же фиксация баранки крайне необходима: внутри рулевого колеса установлены контактное кольцо и датчик угла поворота руля. Оба они относятся к системе пассивной безопасности автомобиля и отвечают, ни много ни мало, за работу подушек безопасности и системы курсовой устойчивости. Нарушение в установках этих датчиков может привести к некорректной работе системы SRS и/или курсовой устойчивости, что сразу же проявится в светящемся постоянно индикаторе системы на щитке приборов. Ну а неправильная работа систем может стать причиной аварии.

Итак, мы откинули напольное покрытие и выкрутили соединительный болт вала рулевой колонки и вала шестерни рулевого механизма.

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

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

 

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

После очень аккуратно, буквально на несколько витков, выкрутили болты крепления подрамника к кузову автомобиля.

Как мы помним, рулевой механизм у нас – с гидроусилителем, а значит, к его корпусу подсоединены трубки магистралей рабочей жидкости.

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

Мастер подставил емкость и собрал то небольшое количество вытекающей рабочей жидкости из системы – ее оказалось немного, потому что мы предварительно откачали рабочую жидкость из расширительного бачка насоса гидроусилителя. Теперь ничто не должно было помешать в снятии рулевой рейки.

Но судьба и конструкторы распорядились иначе. Беда заключалась в том, что один из болтов крепления рейки к подрамнику расположен аккурат под кронштейном опоры силового агрегата, а второй – как раз под выхлопным патрубком.

Обычной головки здесь не хватает, а удлиненная не влезает из-за кронштейна. Так были порушены планы и надежды на обход технологического процесса, заданного заводом-изготовителем. Изменение тактики было осложнено тем, что для выкручивания болта крепления злополучной опоры пришлось не просто попотеть, а буквально попариться, как в бане – но мы его победили.

Далее выкрутили болты крепления подрамника к кузову и очень аккуратно приспустили его на высоту открытого доступа к болтам крепления. Рычаги от подрамника при этом не отсоединяли.

Когда болты оказались как на ладони, мастер выкрутил их и с облегчением выдохнул. Рейка была снята и планово отправлена в утиль.

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

Установка рулевого механизма в данном случае не имела никаких тонкостей, потому подробно описывать ее никакой нужды нет: все просто устанавливалось в обратной последовательности.

Единственный важный нюанс сборки – это необходимость правильно установить уплотнитель вала шестерни рулевого механизма. В противном случае пыль и грязь с улицы будут просачиваться в салон.

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

Процесс этот заключается в следующем: при заведенном двигателе нужно вращать рулевое колесо от упора до упора и следить за тем, когда жидкость в бачке перестанет пениться, при необходимости доливая жидкость. Насос усилителя при этом очень шумит из-за нехватки жидкости и наличия в контуре воздуха, потому длительное время выполнять такую прокачку нельзя – уж слишком высока нагрузка на насос. У разных производителей прокачку системы выполняют по-разному: единственно правильный для вас метод надо уточнять в руководстве по ремонту. Более предметно мы коснемся этого в статье о ремонте рейки с усилителем.

Замена пыльника рулевой рейки своими руками

В первую очередь необходимо приобрести новые пыльники взамен вышедших из строя и хомуты для их фиксации. Из инструмента понадобятся:

• автомобильный домкрат;
• подставки под кузов автомобиля;
• набор гаечных ключей, отвёртки, молоток, плоскогубцы;
• смазка для шарниров.

Когда меняется пыльник рулевой рейки, обычно меняют хомуты крепления защитного чехла. Работу желательно проводить на холодном двигателе, в противном случае можно обжечь руки.

После подъёма машины домкратом, обязательно установите для страховки подставки. Это позволит избежать произвольного опускания машины. Автомобили ВАЗ с передним приводом имеют рулевую рейку и два наконечника, а вазовская «классика», например 2107, уже четыре наконечника и продольную штангу с защитными чехлами.

Для удобного проведения замены следует обеспечить доступ к механизму. На ВАЗ этому препятствует защитный чехол рейки от выпускного коллектора. Также будет мешать адсорбер, который придётся снять.

Может возникнуть проблема снятия хомутов его крепления. Они не дорогие, поэтому многие владельцы их просто перекусывают, а при сборке устанавливают новые. Далее порядок действия будет примерно таким:

• в работу вступают молоток с отвёрткой и плоскогубцы. С их помощью удаляется контровочный шплинт рулевой тяги;
• после этого ключом на 22 или головкой отворачивают гайку на ней, и снимают с механизма;
• пыльник порвался и его нужно удалить. Для этого с правой стороны механизма снимают крепление рулевой рейки. Он крепится двумя гайками, которые откручивают;
• теперь имеется возможность снять повреждённый пыльник для замены.

Перед установкой новой детали обязательно следует тщательно очистить открывшуюся часть рулевой рейки от попавшей туда грязи и заложить новую смазку. Смазка также несколько облегчает установку нового чехла.

Необходимо обратить внимание на правильность установки пыльника, чтобы он не перекрутился.

Иногда рулевое колесо проворачивается, это не даёт возможности для установки наконечника на своё место, следует немного его провернуть и тяги займут свои места в рулевой рейке.

Далее на винтовую часть наворачивают гайку, затягивают её гаечным ключом, контрят шплинтом, разгибают его усики отвёрткой. После того как гайка затянута, устанавливают рейку на своё место, ставят крепление и затягивают.

Заодно проверяют хомут с левой стороны механизма, при необходимости дожимают гайки. Далее можно ставить на место снятые детали.

Пользуясь тем что автомобиль поднят и частично разобран, проверяют тяги, их состояние и целость защитных чехлов. Если заметны малейшие повреждения, пыльники замените, иначе придётся менять тяги целиком.

Почему необходима замена

Не следует допускать чтобы пыльник порвался, потому что через повреждения в шарнир проникает дорожная пыль, грязь, влага и другие посторонние предметы. Они, перемешиваясь со смазкой, начинают действовать как абразив.

Истирание поверхности приводит к увеличению зазора в соединении, а это ухудшает управляемость автомобиля. Если откладывать работу на «потом» и поменять разорванный чехол рулевой рейки или наконечника с опозданием, то из-за этого понадобятся дополнительные расходы на восстановление изношенных узлов.

Намного проще и с меньшими затратами будет поменять один или несколько пыльников чем ждать, когда износятся тяги рулевых наконечников.

С рулевыми рейками ещё похуже, там проникновение влаги и грязи может «съесть» червячную пару, привести к заклиниванию механизма, что чревато созданием предпосылок для аварийной ситуации.

Безопасность водителя, пассажиров и других участников движения должна быть превыше всего. Поэтому внимательно относитесь к состоянию всех деталей рулевого механизма автомобиля.

Ремонт рулевой рейки с гидроусилителем своими руками

Прежде чем снимать узел, нужно попробовать устранить стук путем регулировки. Для этого понадобится специальный ключ, которым подтягивают гайку рулевой рейки. Важно понимать, что таким образом удается устранить стуки, но не утечку жидкости.

Для выполнения работ понадобится стандартный комплект слесарного инструмента и некоторые специальные приспособления:

• восьмигранный ключ;
• съемник для подшипников;
• щипцы для демонтажа и установки стопорных колец.

Чтобы отремонтировать рейку, ее придется снимать с автомобиля. Поэтому нужно запастись жидкостью для ГУРа и полным набором расходных материалов:

• сальники;
• уплотнительные кольца;
• пыльники;
• гофра;
• втулки:
• смазка и подшипник.

Перед началом работ необходимо организовать доступ к узлу снизу, установив автомобиль на смотровую яму или подъемник.

Процедура делится на 5 этапов:

• Демонтаж.
• Разборка.
• Проверка состояния и замена запчастей.
• Установка.

После снятия рейки с автомобиля необходимо очистить ее корпус от загрязнений. Последовательность операций по разборке механизма выглядит так:

• Снять рулевые тяги.
• Выкрутить заглушку, закрывающую зубчатый вал.
• Открутить гайку и извлечь стопорное кольца.
• Выбить вал.
• Снять сальники и удерживающие их штифты.
• Демонтировать стопорное кольцо, провернув заглушку.
• Вытащить зубчатую рейку.
• Снять сальник и пластиковую втулку.
• Извлечь заглушку и пружину с прижимным механизмом.

После разборки необходимо вымыть детали и проверить их состояние. Заменить те которые вышли из строя.

После ремонта рейку нужно собрать и установить на автомобиль и отрегулировать. Люфт приводит к их преждевременному износу и внеплановому ремонту узла. Поэтому уделите особое внимание подтяжке регулировочной гайки.

Фото ремонта рулевой рейки своими руками

Источники

• https://autostuk.ru/rulevaya-rejka.html
• https://novinki-krossoverov.ru/avto-v-detalyah/rulevaja-reika/
• https://favorit-motors.ru/articles/ekspluataciya-avto/kak-ponyat-chto-rulevaya-reyka-skoro-slomaetsya/
• https://VazNeTaz.ru/rulevaya-rejka
• https://TechAutoPort.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/rulevaya-reyka.html
• https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/avtoustrojstva/su/gur/rulevaya-rejka-s-gidrousilitelem.html
• http://motorstory.ru/repair/diagnosis/ustrojstvo-rulevoj-rejki-i-6-priznakov-neispravnostej/
• https://www.kolesa.ru/article/ruli-i-slushaj-kak-diagnostirovat-problemy-rulevoj-rejki-i-chem-oni-chrevaty
• https://ZnanieAvto.ru/rulim/pylnik-rulevoj-rejki.html
• https://CarLoud.ru/poleznye-stati/ustrojstvo-rejki-s-gidrousilitelem.html
• https://svoimirykamiinfo.ru/remont-rulevoj-rejki-svoimi-rukami/

Ремонт рулевой рейки Volkswagen

 

Функциональное назначение рулевой рейки Volkswagen

Разновидности рулевых реек

Характерные неисправности рулевой рейки Volkswagen

Ресурс и ремонтопригодность рулевых реек Volkswagen

Особенности ремонта

---

Важно

1. Рулевая рейка является основным механизмом рулевого управления Volkswagen, обеспечивающим комфортное маневрирование на любой скорости.
2. Существует несколько разновидностей рулевых реек, различаемых по типу используемого усилия.
3. Выделяется целый ряд признаков, свидетельствующих о неисправности рулевой рейки.
4. Ресурс и ремонтопригодность рулевой рейки в целом определяется ее конструкцией, а также характером и местом эксплуатации автомобиля.
5. Ремонт рулевых реек Volkswagen возможен только в условиях автомобильного технического центра.

---

---

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ РУЛЕВОЙ РЕЙКИ Volkswagen

Рулевое управление современных в автомобилях реализовано посредством шестерно-реечной передачи, что обеспечивает комфорт управления транспортным средством, легкость вращения руля и относительную дешевизну конструкции. Простота механизма снижает риск возникновения поломок, при этом ремонт рулевой рейки Volkswagen не потребует много времени и денег. Независимо от типа рулевой рейки, ее конструкция включает в себя:

• корпус (картер), в который заключен механизм;
• рулевой вал, на котором закреплена ведущая шестерня;
• прижимная пружина, которая устраняет зазор между шестерней и рейкой;
• рейка;
• защитные пыльники;
• ограничительное кольцо;
• втулка шарнира рулевой тяги.

В некоторых моделях автомобилей Volkswagen ведущая шестерня имеет разные передаточные значения, что существенно облегчает поворот руля на парковке, но сохраняет «чувство дороги» на скорости.

Принцип работы рулевой рейки прост. Вращение руля сообщается посредством рулевого вала на ведущую шестерню, которая сдвигает рейку в необходимую сторону. Смещающаяся рейка подталкивает шарнир рулевой тяги в заданную сторону.

---

РАЗНОВИДНОСТИ РУЛЕВЫХ РЕЕК

В зависимости от реализованного на автомобиле типа рулевого управления Volkswagen используются 4 вида рулевых реек:

1. Механическая рейка. Само простое устройство, где смещение подвижных частей происходит под воздействием мускульной силы водителя, крутящего рулевое колесо. В современных автомобилях применяется редко. Отремонтировать вышедшую из строя рулевую рейку механического типа считается проще всего, но многие автовладельцы предпочитают менять узел в сборе ввиду невысокой стоимости механизма и работ.
2. Гидравлическая рейка. Основное отличие от механической – сообщение усилия на рейку посредством гидравлической силы. В конструкции рейки уже присутствует силовой цилиндр, являющийся элементом гидроусилителя. Обеспечивается легкая управляемость, однако пропадает «обратная связь» с дорогой. Ремонт рулевых реек гидравлического типа считается одним из наиболее трудозатратных, поскольку конструкция сложнее других вариантов.
3. Электрическая рейка. Разница с механической рейкой в наличии электроусилителя (ЭУР), который за счет моторчика смещает рулевую рейку в заданную сторону на определенную величину. Помимо «стандартных» элементов присутствует блок управления, электромотор, датчик момента. «Обратная связь» с дорогой сохраняется на уровне механической рейки – ЭБУ отключает электроусилитель на скорости от 40 км/ч. Усилий для поворота руля стоящего или медленно движущегося автомобиля не требуется. Ремонт реек с ЭУР несложен в виду достаточно простой конструкции и отсутствии дополнительных подключений.
4. Электро-гидравлическая рейка. Совмещает в себе достоинства электрической и гидравлической реек, то есть сохраняется «чувство руля» ЭУР и легкость ГУР. Конструктивно больше похожа на гидравлическую рейку с дополнительными элементами (датчик момента и другие). Трудоемкость ремонта сопоставима с вариантом обычной гидравлической рейки. Замена рулевой рейки производится только на подходящую. Внесение изменений в конструкцию рулевого управления с целью установки нештатного усилителя не рекомендуются вследствие риска возникновения аварийных ситуаций при повседневной эксплуатации автомобиля.

---

 

 

 

---

ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ РУЛЕВОЙ РЕЙКИ Volkswagen

В зависимости от типа рейки производится дефектовка неисправности системы рулевого управления Volkswagen. Характерные для реек любого типа признаки ограничены лишь наличием стуков и скрипов с локализацией в месте монтажа механизма рулевого управления. Также настораживающими будут следующие симптомы:

• вибрация рулевого колеса, связанная с высоким износом рулевого управления;
• рывки и удары по рулю, дифференцируемые с повреждением рулевых наконечников и тяг;
• отсутствие возврата, либо медленный возврат руля Volkswagen в исходное положение после прохождения поворота, связанный с деформацией рейки;
• утяжеление руля в определенном положении, повторяющееся многократно в случае, если рулевая рейка имеет повреждение привода;
• многократно повторяющиеся стуки и щелчки при вращении рулевого колеса с выключенным двигателем;
• поворот колес не соответствует повороту руля, дифференцируемый с выходом из строя датчика момента ЭУР или ЭГУР;
• «проскальзывания» (холостой ход) руля в определенном положении, связанный с повреждением планетарного механизма или ведущей шестерни рулевой рейки.

Приведенные признаки означают, что необходим осмотр рулевой рейки Volkswagen и диагностика на специализированном стенде. Это позволит определить поломку в ситуациях, когда система рулевого управления имеет выраженный износ или повреждения, что затрудняет быструю диагностику и выявление неполадок.

---

---

РЕСУРС И РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ РУЛЕВЫХ РЕЕК Volkswagen

Автопроизводители Volkswagen в большинстве случаев заявляют ресурс механической рулевой рейки, соответствующий эксплуатационному ресурсу всего автомобиля. В машинах, оснащенных ГУР и ЭУР, ресурс заявляется в 100 – 150 тыс. км при условии своевременного прохождения сервисного техобслуживания. Но следует понимать, что профилактические мероприятия увеличивают ресурс узла. Безразличное отношение к автомобилю, напротив, негативно сказывается на общем состоянии узлов и агрегатов.

Например, периодическая очистка рейки от отложений и выработки позволит использовать механизм в течение всего срока эксплуатации автомобиля (порядка 250 тыс. км). Негативно влияет на ресурс рулевой рейки воздействие пыли и климатических показателей. В случае постоянной эксплуатации автомобиля на грунтовых дорогах ресурс рейки Volkswagen будет сокращаться вследствие негативного воздействия пыли – мелкие частицы легко проникают через пыльник и оседают на подвижных частях механизма.

Сильные морозы могут стать причиной выхода из строя рулевой рейки с ГУР и ЭГУР, поскольку даже качественные сертифицированные синтетические масла становятся на морозе вязкими. Рулевая рейка с ЭУР может выйти из строя в регионах с жарким и влажным климатом вследствие проникновения частичек влаги через пыльник рулевой рейки. Частицы влаги вызовут окислы на электродвигателе и разъемах.

Ввиду ремонтопригодности узла даже возникшие неполадки не считаются поводом к полной замене механизма. Учитывая высокую стоимость рулевого управления с ЭУР или ГУР, более выгодна разборка и дефектовка внутреннего механизма рулевой рейки с целью ремонта. Узел меняется полностью редко. Полная замена нужна в ситуациях, если выявлено:

• повреждение картера рулевой рейки Volkswagen;
• выраженная деформация реечного механизма, сопровождаемая множественными другими поломками;
• разрушение силового цилиндра Volkswagen в варианте ГУР или электро-гидроусилителя;
• выработка ресурса рулевой рейки.

---

---

ОСОБЕННОСТИ РЕМОНТА

Для большинства рулевых реек Volkswagen производители выпускают ремкомплекты, в состав которых входят наиболее уязвимые детали – пыльники, сальники, прокладки, тефлоновые кольца, пружины. В автосервисах замена ремкомплекта рулевой рейки считается рядовой процедурой, что обусловлено небольшими трудозатратами. Но без использования специального оборудования и инструментов произвести самостоятельно все ремонтные работы качественно невозможно, независимо от расположения рейки – за двигателем или на подрамнике. Лучший выход из ситуации – отремонтировать вышедшую из строя рулевую рейку в автотехцентре.

Учитывая, что определенные работы требуют дополнительных манипуляций, одним лишь ремкомплектом не удается обойтись. Так, при деформации первичного привода ведущей шестерни потребуется фрезеровка рулевого вала Volkswagen, выполняемая точно по заданным параметрам. Любой ремонт механизма рулевого управления всегда связан с необходимость проведения дополнительных работ. Вмешательство в рулевую систему обязательно подразумевает дальнейшую регулировку развала – схождения Volkswagen, что своими силами невозможно сделать для современного автомобиля в принципе.

Проведенный в условиях автотехцентра ремонт рулевого управления Volkswagen позволит вновь эксплуатировать автомобиль в привычном режиме, без оглядки на возможное возникновение неисправностей, связанных с низким качеством работы. Серьезные автосервисы соблюдают предписанный автопроизводителем технический регламент, что позволяет предоставить гарантию на оказанные услуги.

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.

1. Неисправность внутренней части рейки. Поломка зубчатого механизма или самой шестерни.
2. Деформация корпуса рулевой рейки. Это ведет к полному обездвиживанию транспортного средства.
3. Нарушение герметичности внутри рулевой рейки. После разгерметизации вовнутрь проникают частицы пыли и песка, после чего следует полный выход из строя рулевой рейки.
4. Критический износ внутренних механизмов рулевой рейки. После чего функции рейки, в том числе и езда на авто, становятся невозможными.
5. (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:

1. Механические;
2. Гидравлические;
3. 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:

1. ход вала в подшипнике по вертикали;
2. выработка ресурса шарниров и картера;
3. предельный ресурс подшипников винта, втулки либо центрального зуба;
4. кривизна картера либо вала, что приводит к неверному углу прилегания винта и зубьев;
5. выработка ресурса сайлент-блоков;
6. ослабление фиксации рейки;
7. 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.

Течет рулевая рейка ГУР: причины, последствия, восстановление и ремонт | SUPROTEC

Узлы и агрегаты стареют, некорректно работают, в них возникают неисправности вплоть до выхода из строя. Не исключение и так называемая рулевая рейка с ГУР, которая является одним из основных узлов рулевой системы автомобиля. И самой распространённой проблемой, которая возникает в ней, является такая неисправность, как течь рулевой рейки. Поэтому вопросы, связанные с причинами, последствиями и возможным ремонтом этого устройства всегда актуальны

Принцип действия гидравлической рейки системы управления

От нормальной работы этого узла зависит комфортное управление автомобилем и главное – безопасность в дороге. Надо сказать, тип рулевого управления на гидравлике, или точнее с гидроусилителем, является на сегодняшний день самым распространённым. Основными конструктивными элементами рулевой рейки с гидравликой являются контур, по которому циркулирует рабочая жидкость, зубчатый вал, опорная втулка, специальный золотниковый механизм, блок с клапанами, расположенный на валу руля и поршень двойного действия.

В общем, принцип работы заключается в следующем. В конструкцию системы входит насос, который приводится в действие от двигателя автомобиля. К нему подключена рейка. При повороте руля посредством торсиона открывается доступ к левому или правому цилиндр куда поступает под высоким давлением масло, что обеспечивает поворот авто без каких-либо усилий со стороны водителя.

Конечно, конструкция несколько громоздкая, но даже, несмотря на этот факт, она используется в подавляющем большинстве бюджетных легковых и практически во всех внедорожниках и грузовых автомобилях, обеспечивая надёжность и удобство управления.

Причины появления течи масла из рейки

При всей своей надёжной конструкции этого узла, он сохраняет работоспособность порядка 120, максимум 150 тыс. км, а зачастую и значительно меньше. А затем водитель наблюдает за пониженным уровнем масла, характерными масляными пятнами на асфальте или даже слышит посторонний шумы при работающем насосе. Всё это говорит о неисправностях гидравлической системы.

Наиболее часто встречающимися неисправностями рулевой рейки, специалисты называют следующие:

• попадание воздуха в систему;
• существенный износ деталей конструкции;
• течь сальника, что встречается наиболее часто;
• перегрев насоса;
• использование некачественной рабочей жидкости.

Следует отметить, что это не весь перечень причин, почему течёт рейка. Кроме сальников уязвимыми деталями конструкции этого узла являются уплотнительные кольца, втулки скольжения – так называемые «тыльники», подшипники и опорные втулки, гидробарьерные кольца. Именно эти детали конструкции являются наиболее уязвимыми, потому что постоянно подвергаются высоким нагрузкам, которые фактически являются первой причиной износа.

Бывают случаи попадания грязи в систему через бачок или порвавшийся защитный пыльник. Ведь попавшие в масло пыль и грязь, превращаются для конструктивных деталей в своеобразный абразив, который значительно ускоряет износ трущихся поверхностей. Многие водители пропускают срок замены рабочей жидкости, другие применяют некачественные жидкости никому не известных производителей.

Вот поэтому и возникает вопрос – течёт рейка, что делать?! Первым желанием многих водителей, особенно имеющих небольшой опыт вождения, зная о сложности конструкции и возможных последствиях неисправности, возникает желание заменить весь агрегат целиком. Да, действительно, эта мера даст стопроцентный результат и уверенность в том, что подобная неисправность в ближайшем обозримом будущем не повторится. Однако существует большая проблема – цена вопроса. Новый узел стоит дорого. При этом надо понимать, что основные детали его конструкции обладают высокой надёжностью и повышенным ресурсом, поэтому могут служить продолжительное время.

Вывод напрашивается сам по себе. Если появилась течь – значит, необходимы восстановление или ремонт, и уж точно без необходимости замены узла целиком.

Порядок восстановления и ремонта

Существует несколько путей, по которым может пойти автовладелец с целью устранить течь рейки ГУР. О первом – полной замене речь уже шла. Целесообразность этого действия специалисты ставят под большое сомнение. Хотя, каждый волен тратить свои средства по своему усмотрению. Можно, наверное, так рассуждая, и сам автомобиль поменять на новый. Следующий вариант – езда с подтекающим устройством и постоянным пополнением до нужного уровня рабочей жидкости. Достаточно распространённое среди автолюбителей явление, когда до ремонта по каким-либо причинам руки не доходят. А зря, ведь упускаемое время только ещё больше усугубляет проблему.

Третий вариант является способом, который может быть рекомендован сразу после обнаружения подкапывания из-под этого узла. Речь идёт о применении специальных герметиков.

Устранение течи рулевой рейки ГУР без ремонтных работ. Герметики

Понятно, что со временем самые уязвимые элементы гидроусилителя руля – сальники под воздействием высоких давлений теряют свои свойства, в частности эластичность. Это ведёт к деформациям и нарушениям герметичности системы. Заменить сальник без снятия и разборки самого агрегата невозможно. В некотором смысле альтернативой этим сложным мероприятиям, требующим затрат времени и средств, могут стать присадки в виде жидких средств, добавляемых к рабочим жидкостям.

В настоящее время распространены два вида таких средств.

Первый – герметики, непосредственно для устранения течей через сальники и другие уплотнения. В своём составе они содержат компоненты, проникающие в резиновые сальники. Они возвращают уплотнениям эластичность и вызывают определённую степень разбухания этих элементов. Второй вид – специальные герметики, имеющие в составе дополнительные присадки, задачей которых является улучшение работы гидравлической системы. Их особенностью является тот факт, что наряду с восстановлением свойств уплотнительных деталей, они уменьшают трение, температуру и в целом снижают риск возникновения неисправностей. Своим дополнительным качествам такие средства обязаны специальным кондиционерам и другим веществам, действие которых направлено восстановление уплотнителей и защиту трущихся деталей.

Кроме всего прочего, использование герметиков обеспечивает прочистку каналов, по которым движется гидравлическая жидкость, повышается эффективность моющих способностей ATF, исключается рассогласование между сервомеханизмом и рулевым приводом и, как следствие, значительно повышается ресурс деталей, продлевается работоспособность рабочей жидкости, снижаются издержки на ремонтные работы. После заливки и начала действия герметика течи, как правило, прекращаются уже через 150 километров пробега. Однократной заливки хватает на 20-30 тысяч километров. Указанные цифры неточные и могут отличаться в зависимости от конкретного герметика, выпущенного тем или иным производителем.

Казалось бы, эврика! Чудодейственное средство найдено! Однако всё далеко не так радужно. Дело на самом деле в том, что диагностика рейки ГУР в случае её течи без разборки возможна лишь по косвенным причинам. Поэтому с точки зрения положительного результата применение герметика является своеобразной рулеткой, действующей по принципу «повезёт – не повезёт». Повезёт, когда потеряли свои свойства сальники и другие резиновые или пластмассовые уплотнители. В этом случае вероятность устранения течи будет приближаться к 100%. А вот, не повезёт в других случаях если:

• сальник или другой уплотнитель попросту лопнул;
• высокий износ шланга высокого давления в системе ГУР привёл к появлению на нём трещины;
• получила неисправность опорная втулка;
• треснула перепускная трубка;
• износилась та или иная тефлоновая деталь.

Перечислять причины, по которым герметик ГУР будет бессильным можно и дальше. Однако специалисты советуют при появлении течи из рейки ГУР всё равно вначале применять специальный герметик, действуя по принципу – от простого к сложному.

Ремонт

Очевидным вариантом устранения течи, если не помогают герметики, является восстановительный ремонт. В настоящее время авторынок предлагает специальные ремкомплекты, с помощью которых можно устранить течь из устройства.

Они включают в себя сальники и другие мелкие детали, входящие в конструкцию, из-за которых чаще всего возникает проблема. Такие ремонтные комплекты можно подобрать для любой марки автомобиля. Стоят они сравнительно недорого. С комплектами уплотнительных деталей обычно приобретают наборы пыльников с хомутами и спецсмазкой, для того чтобы заменить сразу всё, не оставляя старые уплотнения и пылезащиту, которые в любое время могут порваться.

Порядок проведения ремонта

Когда выявлены причины протечки масла, их устранение лучше доверить специалисту и проводить восстановительные работы в условиях СТО.

Ремонт проводится в следующем порядке.

1. Рейка демонтируется с авто, для чего он вывешивается на подъёмнике, затем снимается защита двигателя, демонтируется теплоизоляционная пластина, откручиваются крепёжные детали, она снимается с креплений и вытаскивается. Следует отметить, что специалисты советуют снимать устройство прямо совместно с рулевыми тягами. Это позволяет обеспечивать полную герметичность при установке новых пыльников.

1. Разборка:

• откручивание от рулевых тяг;
• откручивание нижней заглушки зубчатого колеса;
• снятие стопорного кольца и выбивание вала;
• демонтаж нижнего сальника;
• извлечение штифта, стопорящего верхний сальник;
• извлечение стопорного кольца;
• вытаскивание самой рейки;
• снятие сальника, а также втулки;
• снятие сальника, заглушки, а затем извлечение пружины и с прижимным механизмом.

3. Замена уплотнителей и при необходимости повреждённых деталей. Если на валу присутствует ржавчина, его заменяют на новый. С проточкой и шлифовкой вала специалисты связываться не советуют.
4. Сборка узла и его установка на авто проводиться в обратной последовательности.

В зависимости от конкретной модели автомобиля порядок ремонта может несколько отличаться, но принцип остаётся один и в большинстве случаев для качественного ремонта без разборки гидравлического узла не обойтись.

Отзыв покупателя

Ремонт рулевой рейки Nissan: причины и устранение неполадок

Обязательным элементом рулевого управления является автомобильная рулевая рейка. Эта деталь имеется практически во всех автомобилях, которые выпускаются в современности, в том числе и в автомобилях марки «Ниссан». Именно рулевая рейка обеспечивает поворот колес авто вследствие воздействия водителя на руль. Поэтому очень важно знать вероятные причины поломок, а также как подтянуть и произвести ремонт рулевой рейки автомобиля «Ниссан».

Рулевая рейка Nissan: особенности конструкции и принцип работы

Существует три разновидности рулевых реек:

• Гидравлическая рейка установлена практически во всех легковых автомобилях современности. Она наиболее популярна. Водителю не нужно прилагать много усилий, чтобы управлять автомобилем, поскольку используется усилитель руля гидравлического типа.
• Более простое устройство свойственно механической рулевой рейке. Привод руля контактирует с зубчатой рейкой, которая, в свою очередь, имеет контакт с зубчатым механизмом, располагающимся на одном из концов рулевой рейки.
• Электрическая рулевая рейка кардинально отличается от двух предыдущих видов. Чтобы увеличить усилия водителя, в автомобиль устанавливается отдельный электродвигатель.

В зависимости от модели автомобиля устройство рулевой рейки несколько отличается. Она может иметь верхнее расположение и нижнее. В первом случае рейка крепится к кузову автомобиля сзади мотора, во втором случае – соединение с кузовом осуществляется за счет балки или подрамника.

Знаете ли вы? Nissan – старейшая компания-производитель автомобилей в мире. Первый завод был открыт в 1911 году в Японии. А на сегодняшний день центры производства есть на всех пяти континентах.

Конструкция рулевой рейки состоит из следующих элементов:

• Корпус. Предназначен непосредственно для размещения в нем всех остальных элементов. Изготавливается сейчас из дюралюминия.
• Вал рулевой рейки. Состоит из штока гидроцилиндра и зубчатой части. Он передает усилия на колеса. Изготавливается из стали, поверхность цементируется.
• Распределитель. Регулирует подачу усилия в одну или другую сторону, когда осуществляется вращение руля. Происходит это за счет направления потока гидрожидкости в необходимую полость гидравлического цилиндра.
• Обеспечить вал рулевой рейки от смещения в стороны помогают опорные втулки. Они центрируют вал в корпусе, действуя как подшипники скольжения во время перемещения вала рулевой рейки из одной стороны в другую.
• Поршни. Размещены на валу рулевой рейки. Они передают давление гидрожидкости на рулевой вал.
• Подшипники. Способствуют свободному вращению в корпусе рулевой рейки ее узлов.
• Сальники. Размещаются в различных частях рейки в качестве уплотнительных элементов. Они не позволяют гидравлической жидкости перетекать из полости в полость, а также направляют поток гидрожидкости в необходимую полость цилиндра при управлении.
• Резиновые и тефлоновые кольца. Они тоже служат для направления жидкости в необходимую полость цилиндра. Помимо этого, такие кольца герметизируют детали в местах соединения и служат в качестве уплотнителя на валу и распределителе.
• Поджимной механизм. Служит для регулировки плотного прижатия друг у другу частей зубчатой пары рейка – червяк. Также не позволяет валу смещаться.
• Стопорные кольца, гидравлические пружины, болты. Фиксируют опорные втулки, крепят трубопроводы, фиксируют сухарь поджимного механизма.

Принцип работы гидравлической рулевой рейки заключается в передаче мощности при помощи гидравлического устройства от двигателя к зубчатой рейке. Давление в системе ГУР создает насос, который крепится к двигателю и в действие приводится с помощью ременной подачи. В результате давления масло переходит в распределитель.

На рулевом валу находятся специальные клапаны, которые пропускают масло в маслопроводы и выпускают его оттуда. А на зубчатом валу установлен поршень. И в зависимости от того, куда будет повернуто рулевое колесо, масло будет давить с одной стороны и без проблем уйдет в бак гидроусилителя с другой.

Таким образом, при работающем двигателе можно повернуть колеса в любую сторону без особых усилий.

Как определить неисправность в рулевом управлении: основные признаки

Поломки в рулевом управлении считаются одними из самых серьезных неисправностей в автомобиле.

Рассмотрим основные признаки неисправностей управления.

• Характерные стуки и биение в рулевой рейке автомобиля «Ниссан». Причиной может быть ослабление крепления шаровой опоры, износ подшипника рулевого вала или шарнира наконечника рулевой тяги.
• Увеличенный люфт руля. Возможно, износился шарнир наконечника рулевой тяги, передающий пар, либо же подшипник рулевого вала.
• Рулевое колесо вращается вхолостую, поворот при этом не производится. Часто причиной становится обычное засорение деталей привода. Вторая причина – нарушение угла установки колес. Еще один возможный вариант – это низкий уровень гидрожидкости.
• Течет рулевая рейка в автомобиле «Ниссан». Скорее всего, износился пыльник рулевой тяги, в результате чего нарушилась герметичность рулевого механизма. Также, возможно, были повреждены шланги либо ослабилось само крепление.

Важно! Что касается подтекания жидкости, то оно не обязательно будет явным, как в случае нарушения системы охлаждения. То есть лужи под автомобилем не будет. Необходимо проверять рулевую систему на наличие влажности на элементах.

Причины поломки и износа рулевых реек

Основной причиной того, что рулевое управление вышло из строя, можно считать низкое качество дорог. Пыльные улицы и тряска на ухабах довольно негативно скажутся на системе управления автомобилем, особенно если водитель не привык притормаживать перед ухабами и ямами на дорогах.

Также очень важно следовать правилам эксплуатации. Необходимо использовать качественные комплектующие, хорошую рабочую жидкость, регулярно проводить техническое обслуживание автомобиля.

Некоторые водители оставляют свой автомобиль при низкой температуре с вывернутыми колесами, даже не подозревая, что это может вывести из строя гидравлические рулевые рейки. Несвоевременная замена гидрожидкости в системе гидроусилителя руля также поспособствует быстрому износу.

Диагностика неисправности рулевой рейки «Ниссан»

Профессиональная диагностика проводится в три этапа:

1. Первичный осмотр на автомобиле. Такой осмотр исключит вероятность принятия неисправности ходовой за поломку рулевого механизма. При первичной диагностике проверяется целостность гидросистемы, цвет и уровень жидкости в баке, состояние червячной пары, рулевые наконечники и тяги.
2. Диагностика снятого агрегата в тисках с целью выявления стуков и люфтов. На люфт проверяется опорная втулка, осматриваются яблоки рулевых тяг на наличие ржавчины.
3. Детальный осмотр рулевой рейки на наличие дефектов (дефектовка). Рейка полностью разбирается, и осмотру подлежит каждый механизм и элемент, чтобы понять целесообразность замены рулевой рейки для «Ниссан».

Только после проведения всех этапов диагностики можно точно определить состояние системы рулевого управления автомобиля и, соответственно, решить, что будет более правильным – ремонтировать рейку для «Ниссан Альмера», или же провести замену рулевой рейки.

Важно! Проводить диагностику неисправностей необходимо даже в том случае, когда проблема кажется очевидной. Дело в том, что качественная диагностика поможет выявить поломки не только в самой рейке, но и во вспомогательных механизмах.

Регулировка рейки «Ниссан»

Регулировку рулевой рейки в автомобиле «Ниссан» можно провести самостоятельно. Но важно понимать, что в связи с тем, что состояние зубчатой рейки и шестерни без полной разборки неизвестно, подтяжка может не решить проблему с люфтом.

Регулировка проводится методом подтяжки регулировочного винта, который находится в торцевой крышке рулевого механизма. Понадобится яма либо эстакада. В крайнем случае подойдет домкрат, но в таком случае нельзя забывать в целях безопасности дополнительно укрепить автомобиль после его подъема. При использовании домкратов передние колеса следует выставить прямо.

С помощью люфтомера нужно измерить люфт руля. Показатель не должен быть выше 10 градусов.

Регулировочный винт следует подтягивать очень медленно, регулярно проверяя ход руля и присутствие стука в колонке или наличие люфта.

После того как работа будет закончена, нужно обязательно провести ходовое испытание. В процессе движения рулевое колесо должно двигаться плавно. Если же присутствует «тяжесть», регулировочный винт нужно немного ослабить.

Регулировка проведена правильно, если стук и люфт исчезли, а рулевое колесо плавно вращается в центральное положение.

Знаете ли вы? Название одного из наиболее популярных автомобилей Nissan «Qashqai» произошло от названия племени, которое проживает на юго-западе Ирана.

Как производится ремонт рулевой рейки «Ниссан»

Ремонт рулевой рейки автомобилей «Ниссан Примера», «Альмера» и «Кашкай» проводится примерно по одному и тому же принципу. Начинается работа с полной разборки самой рейки. Сначала снимаются пыльники и шарниры рулевых тяг. После этого скидываются крепежные болты распределителя от корпуса рулевой рейки. Затем, открутив гайку прижима, нужно извлечь пружину и прижим.

С рейки снимается распределитель в корпусе, после чего его из корпуса извлекают и выбивают сальник и подшипник.

Дальше нужно снять с рулевой рейки тыльник и извлечь шток. Левый сальник штока можно извлечь, воспользовавшись съемником.

С распределителя снимается подшипник, с тыльника – центрирующая втулка. В конце извлекается сальник.

Все детали тщательно промываются и обрабатываются специальными обезжиривающими средствами с целью избавиться от пыли, песка, грязи и отработанного масла. Можно использовать специальный ремкомплект рулевой рейки для «Ниссан Альмера».

Затем нужно провести шлифовку штока и шейки распределителя до зеркальной поверхности.

Все внутренние элементы (уплотнительные и стопорные кольца, втулки и т. д.) необходимо заменить на новые. Замена сальников рулевой рейки автомобиля «Ниссан» также обязательна. Остаются валы и корпус.

После того как новые комплектующие будут подобраны, рулевую рейку можно собирать.

Используя оправку, нужно запрессовать верхний сальник в корпус распределителя. Таким же образом запрессовывается подшипник. Распределитель промазывается специальной смазкой, и его помещают в корпус, который предварительно тоже смазывается.

Запрессовывается новый левый сальник штока. Гребенка штока промазывается смазкой, и шток возвращают в корпус рулевой рейки. Нужно нанести смазку на червяк распределителя и, поместив его в корпус, установить на место. Возвращается прижим штока.

Пружина заполняется смазкой, ставится на место и притягивается гайка.

В тыльник следует установить втулку рулевой рейки автомобиля «Ниссан». Запрессовывается новый сальник. На него одевается уплотнительное кольцо, и промазанный тыльник возвращается на штатное место.

Когда рулевая рейка собрана, можно установить ее на автомобиль, залить масло и прокачать систему.

Советы автолюбителей

Предлагаем некоторые рекомендации опытных водителей, которые помогут поддерживать исправное состояние рулевой системы вашего автомобиля.

• Следите за надлежащим состоянием защитных пыльников.
• Не держите руль в самом крайнем положении дольше 5 секунд.
• Зимой, при выезде с места парковки, не выворачивайте руль сразу же после прогрева двигателя. Сначала плавными короткими движениями покрутите руль, чтобы разогреть масло, которое находится в системе гидроусилителя руля.
• Обращайтесь только в надежные, проверенные СТО. По возможности лично контролируйте процесс обслуживания автомобиля. Часто механики после регулировки забывают затянуть ослабленный хомут пыльника. Еще чаще – выполняют работу грязными руками. А именно грязь и песок способны испортить рулевую рейку буквально за несколько дней.

Гидравлическая рулевая рейка. Устройство и обслуживание

И так. О существующих разновидностях рулевых реек мы уже упоминали тут. Сейчас же попробуем разобраться с каждым типом более подробно и детально.

Прежде всего стоит отметить, что абсолютно неважно рулевая рейка какого типа установлена в вашем автомобиле. Главное то, что в любом случае сила, действующая на колеса транспортного средства, регулируется несколькими различными системами шестерней.

В связи с эксплуатацией автомобиля в процессе, которого шестерни трутся друг о друга при вращении происходит их износ. Порой этот износ достаточно сильный. Но водитель может этого не замечать. Поэтому стоит время от времени проводить плановый технический осмотр автомобиля. А в случае обнаружения сильного износа шестерней — незамедлительно их менять.

Это позволит в самый ответственный момент во время дальней поездки не потерять драгоценное время при выходе системы рулевого управления из строя.

Первый, упоминаемый ранее тип рулевой рейки – гидравлический. Обычно сам механизм гидравлического управления не является отдельным узлом системы, а идет в сборе со всей рейкой как единое целое. Именно поэтому по информации сайта http://avtozal.net на ряде моделей автомобилей при выходе его из строя приходится менять рулевую рейку целиком.

Из-за того что ГУР идет в сборе с рейкой его часто называют интегральным. Принцип работы такой рейки заключается в следующем: в корпусе рейки расположено специальное устройство, называемое золотниковом распределителем. Насос гидравлического усилителя руля под большим давлением подает масло в распределитель. За счет того, что давление составляет порядка 50—100 атмосфер, вы наверняка могли видеть то, что трубки, по которым происходит прокачка масла, выполнены из металла. Это сделано в связи с тем, что создаваемое давление резиновые или армированные трубки попросту разорвало бы.

Основной задачей распределителя рулевой рейки является то, что он отслеживает силу, которую водитель прилагает при вращении руля, и помогает рейке руля более легко и плавно поворачивать колеса автомобиля. Как вы уже могли догадаться, принцип работы гидравлической рулевой рейки заключается в использовании нагнетаемого внутри нее давления.

Помимо золотникового распределителя внутри рейки находится цилиндр и поршень. В момент нагнетания жидкости под давлением происходит перемещение поршня из одного конца рейки в другой, это позволяет производить и само перемещение рулевой рейки в целом.

Как видите, конструкция гидравлической рулевой рейки довольно простая и лишь совсем немного отличается от других видов реек, о которых мы поговорим в следующей статье.

Принцип действия рулевой рейки с гидроусилителем. Гидравлическая рулевая рейка авто – устройство и принцип работы

Рулевая рейка – это центральный элемент рулевого управления практически любым современным автотранспортным средством.

По своей сути это механизм, который осуществляет преобразование вращения водителем рулевого колеса в поворот колес авто в ту или иную сторону.

Конечно, современные модели рулевого управления оснащены гидравлическими или электрическими усилителями, включают в себя гидроцилиндры и прочие технические изыски, однако изначально все было очень и очень лаконично – рулевая колонка имела в своем окончании шестеренку, сопряженную с рулевой рейкой и тягами рулевого управления соответственно. Вот и все.

Типы и варианты исполнения

Теперь давайте разберемся, что такое рейка в рамках рулевого управления современного легкового автомобиля, из чего она состоит, как работает рулевая рейка, каких типов бывает, каково устройство рулевой рейки и принцип работы рулевой рейки.

Обычно принято выделять 3 основных типа рулевых реек:

Полностью механический вариант

Это самая простая и примитивная разновидность из ныне существующих, хотя надо отдать должное инновационным технологиям – автомобилей с такими механизмами становится все меньше с каждым годом. Покупка автомобиля без электрического или гидравлического усилителя рулевого управления уже считается чуть ли не «mauvais ton», особенно среди представителей «офисного класса». Конечно дедушке, которому надо, чтобы его ласточка исправно возила картошку от рынка и до дома, ну или в зависимости от ситуации, предприимчивости дедушки и погодных условий в обратном направлении, такие навороты совершенно ни к чему. Но число «ласточек» гибнущих в неравном бою с дорожными неурядицами год от года растет, а дедушки уже волей-неволей вынуждены переквалифицироваться в «логановодов».

Так вот суть механической рулевой рейки заключается в полном отсутствии вспомогательных механизмов и устройств и сводится к вращению рулевого колеса исключительно при помощи физической силы водителя.

Конечно, и тут конструкторы умудрились внести несколько технических хитростей, вроде изменяющегося передаточного числа, то есть изменения шага между зубьями на рейке ближе к краям, оптимизировав управление транспортным средством, как для езды на высоких скоростях по трассе, так и для маневрирования при парковке автомобиля, но, тем не менее, технология эта уже не просто прошлый, а глубоко прошлый век.

Гидравлический усилитель руля (ГУР)

Как следует из названия этой разновидности рулевого управления, усилие водителя, используемое для поворота рулевого колеса, а следовательно и самих колес в этой версии исполнения заменяет гидравлический усилитель, сокращенно – ГУР. Эта система имеет очень широкое распространение в наши дни, и нет оснований полагать, что она будет заменена на что-то иное в обозримом будущем. Ибо система, хоть когда-то и была редкостью и дорогостоящей диковиной, но сегодня её уже отлично знают практически во всех сервисах, прекрасно – быстро и качественно умеют чинить, а самое главное, что и ломается-то она не сильно часто. Так что почти золотая середина. Рулевое управление при использовании ГУР достаточно информативное и острое, так что – ставим большой жирный плюс!

Кроме того, благодаря ГУР езда становится намного безопаснее, благодаря менее сильной обратной связи между рулевым колесом и дефектами дорожного покрытия. Если на «механике» руль при попадании в особо глубокую яму мог вырваться из рук у водителя, то гидравлика спокойно «проглотит» все неровности и огрехи, своим подергиванием и вибрацией, впрочем, сообщив водителю – что «мы что-то такое там проехали».

Электрическое рулевое управление (ЭУР)

Тут в принципе все полностью аналогично ГУР-у, с той лишь разницей, что усилие на рулевую рейку от рулевого колеса передает не гидроусилитель, а электрический, который на современных автомобилях, начиная с гольф-класса и выше, имеет адаптивные механизмы и при помощи бортового компьютера ориентируется на скорость передвижения, увеличивая или ослабляя свое усилие, делая руль, таким образом, исключительно чувствительным и отзывчивым при любой езде. На высокой скорости руль «тяжелеет», позволяя избежать излишней «болтанки» на дороге, а на низкой наоборот становится более «легким», облегчая маневрирование в пробках и при парковке.
Есть, конечно, и серьезный минус в таких адаптивных системах, если такой механизм выйдет из строя, управление автомобилем будет практически невозможным, поскольку рулевое колесо перестанет поворачиваться, но проблемы эти остались позади уже лет 10 назад, поэтом сейчас фактически можно говорить о сплошных плюсах:
1. Более экономный вариант работы по сравнению с гидравликой – электромотор включается лишь, когда вы выполняете поворот.
2. Более высокая степень чувствительности, чем у ГУР – вы будете чувствовать руль одинаково хорошо при любом скоростном режиме.
3. Полное отсутствие зависимости от температуры воздуха – в системе нет жидкости, которая могла бы замерзнуть, как в гидравлических вариациях
4. Опять же, по причине отсутствия технологических жидкостей – нет необходимости проводить регулярные сервисные работы
5. Ну и конечно более высокий уровень надежности и безопасности по сравнению с ГУР – опять потому что нет шлангов и сочленений, которые могут протечь или порваться.

Неисправности и ремонт рулевой рейки

Несмотря на высокий уровень надежности современных систем рулевого управления в целом и рулевых реек в частности, они периодически все же выходят из строя. Стоимость ремонта рулевой рейки вещь весьма недешевая, поэтому имеет смысл сразу же обращаться в сервис, чтобы при необходимости ограничиться профилактическими мерами, а не доводить ситуацию до замены узла в сборе.
Что же служит основной причиной выхода из строя рулевых реек в России, и каковы первые признаки неисправности рулевой рейки? А также, почему стучит рулевая рейка?
Вы не будете удивлены – это дороги, а точнее их крайне низкое качество. Пыль, попадающая на сочленения рулевого управления под пыльник рулевой рейки, вывернутые на сильном морозе колеса (только для гидроусилителя), проезд сильных повреждений дорожного покрытия на высокой скорости – все это однозначно приведет к тому, что рулевая рейка будет поломана.
Любой посторонний стук исходящий из под руля, ближе к подкапотному пространству, скорее всего, издается вашей рулевой рейкой. А стук в рулевой рейке — это первый признак того, что пора обратиться в сервис.
Может быть так, что стук появляется при повороте руля только в одну сторону или в обе сразу, иногда это может быть скрип, ну а если там уже что-то хрустит, то дело точно – беда.
До этого доводить ни в коем случае нельзя, потому что если захрустело, значит, скоро колеса и руль перестанут слушаться друг друга.
Кроме того, очевидно говорит о том, что у вас что-то не то с рейкой внезапно «потяжелевший» руль, особенно это относится к электроусилителям.
Если у вас из ГУР-а течет жидкость – значит прохудился шланг или сальник рулевой рейки, это очень легко заметить, так как на месте стоянки вашего авто будут оставаться пятна черного масляного вещества. Течь рулевой рейки быстро приведет к тому, что гидравлический механизм перестанет работать и руль можно будет повернуть только с большим усилием. Поэтому, как только заметили пятна – сразу в сервис!

Стук рулевой рейки может переходить в вибрации руля, и вообще может быть слышен даже при резких подергиваниях руля в сторону на полностью заглушенной машине (кстати, именно это ответ на вопрос — как проверить рулевую рейку в рамках первичной диагностики, которую можно выполнить самостоятельно).
Некорректное центрирование рулевого колеса, скорее всего, говорит о том, что у вас соскочил зубец и требуется регулировка рулевой рейки – это может случиться, если на высокой скорости пролететь какую-то яму, угодив в неё одним или сразу двумя передними колесами.
Ну и, конечно же, полное отсутствие усилий при повороте руля также скажет о том, что не в порядке усилитель.
При обнаружении любого их вышеперечисленных признаков следует срочно обратиться в автосервис для скорейшего разрешения проблемы, где профессионалы знают, как подтянуть рулевую рейку, отрегулировать ЭУР или провести замену втулки рулевой рейки.
Промедление чревато не только дорогостоящим ремонтом, но и тем, что вы просто намертво встанете где-то на дороге и хорошо еще, если в городской черте, где можно вызвать эвакуатор. Помните, мы говорили о том, что при выходе из строя ЭУР руль нельзя будет повернуть. Ремонт рулевой рейки своими руками на трассе вряд ли будет возможен. Не рискуйте, не доводите до серьезных поломок!

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.

Рулевая колонка с рулевым механизмом в сборе:

1 — правая рулевая тяга в сборе; 2 — опора рулевого механизма; 3 — скоба опоры рулевого механизма; 4 — промежуточный карданный вал; 5 — электроусилитель; 6 — рулевое колесо; 7 — рулевая колонка; 8 — рулевой механизм; 9 — левая рулевая тяга в сборе

Рулевой механизм — реечного типа с переменным передаточным отношением. Он закреплен в моторном отсеке на щитке передка кузова двумя скобами через резиновые опоры. Болты крепления — приварные, по два с каждой стороны щитка передка. Картер рулевого механизма — литой, из алюминиевого сплава. С правой стороны в картер вставлена труба с продольным пазом, закрепленная в картере гайкой. В картере установлена косозубая ведущая шестерня (вал-шестерня), находящаяся в зацеплении с рейкой. На рейке нарезаны косые зубья с переменным шагом (ближе к концам нарезанной части рейки шаг зубьев уменьшается). Для уменьшения нагрузок на вал-шестерню и его подшипники в экстремальных условиях эксплуатации в картер вставлена пластмассовая втулка шестерни с металлической опорной пластиной. Вал-шестерня вращается на двух подшипниках: передний (на торце вала) — игольчатый, задний (ближе к валу рулевой колонки) — шариковый. Так как в косозубом зацеплении осевые нагрузки могут быть высоки, на валу ведущей шестерни дополнительно установлен упорный роликовый подшипник, состоящий из пластмассового сепаратора с роликами, нижнего (внутреннего) и верхнего (наружного) колец. Нижнее кольцо подшипника напрессовано на вал ведущей шестерни до упора во внутреннее кольцо шарикового подшипника, а верхнее — установлено в крышке картера. Кроме того, крышка картера прижимает наружное кольцо шарикового подшипника к торцу гнезда подшипника.
В крышке установлен сальник ведущей шестерни, а между крышкой и картером рулевого механизма — уплотнительное кольцо. Крышка закрыта защитным чехлом (пыльником), насаженным на вал ведущей шестерни.
Рейка поджимается к зубьям шестерни пружиной через упор, уплотненный в картере резиновым кольцом. Для уменьшения трения между упором и рейкой установлен пластмассовый вкладыш. Пружина, в свою очередь, поджимается регулировочной гайкой (внутренний восьмигранник «на 24»). На заводе-изготовителе при сборке рулевого механизма выставляют зазор 0,1 мм в зацеплении рейки с шестерней, после чего кернят (обминают) в двух точках резьбу картера (не повреждая гайку). Другой конец рейки опирается на пластмассовую втулку, которая вставлена в трубу за продольным пазом. Регулировка зазора между шестерней и рейкой производится после разборки рулевого механизма или при появлении стука в процессе эксплуатации.
Отрегулировать зазор можно только на снятом рулевом механизме. Устанавливаем рейку в среднее положение и блокируем ее от перемещения. Вынув резиновую заглушку, вставляем в отверстие регулировочной гайки упора ножку индикатора часового типа до касания с упором рейки. Поворачивая вал-шестерню (крутящий момент 15 Н’м), при этом шестерня отталкивает рейку и упор, определяем по индикатору величину перемещения упора. Если она превышает 0,05 мм, заворачивая регулировочную гайку, добиваемся указанной величины перемещения упора. После этого разблокировав рейку, проверяем легкость вращения вала-шестерни во всем диапазоне хода рейки. Труба картера закрыта защитным гофрированным чехлом. Тяги крепятся к рейке болтами, проходящими через соединительные пластины и распорные втулки резинометаллических шарниров, а также опору тяг, установленную на рейке. Самопроизвольному отворачиванию болтов препятствует стопорная пластина, надетая на головки болтов.
Для смазки шестерни, рейки и подшипников применяют смазку ФИОЛ-1 (примерно 20-30 г на весь механизм). Вал рулевого управления соединяется с валом-шестерней через промежуточный карданный вал. Вал рулевого управления вращается в двух шариковых подшипниках, один из которых установлен в трубе кронштейна рулевой колонки, а второй в корпусе электроусилителя. Кронштейн рулевой колонки крепится гайками в четырех точках: передняя часть — к кронштейну педалей, задняя — к кронштейну на кузове.
Кронштейн рулевой колонки и его труба соединены между собой шарнирно двумя пластинами через пластмассовые и металлические втулки, стянутые четырьмя болтами. Таким образом, труба может перемещаться в вертикальной плоскости, относительно кронштейна, позволяя регулировать положение рулевого колеса по высоте. Перемещение ограничено длиной прорезей в пластинах. Для фиксации трубы относительно кронштейна служит рычаг регулировки положения рулевой колонки. Шлицевой ступицей он соединен с регулировочной втулкой и зафиксирован на ней стопорным кольцом. Втулка навернута на стяжной болт, проходящий через прорези направляющих пластин трубы и кронштейна. На болте установлена распорная втулка. Головка болта зафиксирована от проворачивания специальным выступом. При повороте рычага вниз втулка отворачивается и усилие затяжки пластин ослабевает, что позволяет вручную изменить положение рулевой колонки. Между пластинами и кронштейном установлены пружины, подтягивающие трубу кронштейна в верхнее положение при ослаблении соединения. После установки рулевой колонки в требуемое положение рычаг поднимают вверх и соединение затягивается, фиксируя колонку.
Рулевой привод включает в себя две составные рулевые тяги и поворотные рычаги, приваренные к амортизатор-ным стойкам передней подвески. Каждая тяга, в свою очередь, состоит из трех частей — внутреннего наконечника, наружного наконечника и регулировочной резьбовой втулки. Регулировочная втулка представляет собой трубку с шестигранником на конце, с наружной и внутренней резьбами разного направления. Длина рулевой тяги меняется при вращении регулировочной втулки. После завершения регулировки наружные наконечники рулевых тяг стягиваются болтами. Рулевая тяга соединена с поворотным рычагом через наружный наконечник с шаровым шарниром. Для защиты от грязи шарнир закрыт резиновым защитным чехлом (пыльником). Шарнир образуете наконечником неразборную конструкцию, поэтому при выходе его из строя следует заменить наконечник с последующей регулировкой схождения колес
Электроусилитель позволяет снизить усилие на рулевом колесе, облегчая управление автомобилем. Основу электроусилителя составляет безщеточный электродвигатель с редуктором, расположенный под кожухом рулевого управления. На валу двигателя установлен червяк, который входит в зацепление с пластмассовой шестерней, закрепленной на вале рулевого управления.

Если вы опытный автомобилист, то наверняка знаете, что такое рулевая рейка и почему она должна быть постоянно в рабочем состоянии. Но если же вы новичок, вам наверняка пригодятся знания об устройстве рулевой рейки. В статье рассмотрим, какие бывают виды этого механизма, как определить поломку и с чем придется столкнуться в данном вопросе.

Реечный рулевой механизм – это правильное название той части автомобиля, которую мы рассматриваем. Хотя простонародное выражение рулевая рейка прижилось уже давно и все понимают о чем идет речь. Этот механизм преобразует вращение вала руля в движения тяг влево-вправо. А они, в свою очередь, передают силу на поворотные кулаки передних колес. Другими словами, рулевая рейка – это переходное звено между водителем, который крутит баранку и колесами, которые поворачиваются. Теперь сами понимаете – насколько важна работоспособность данного устройства.

С другой стороны, рейка – это шток с поршнем, корпус которого является силовым цилиндром ГУРа. В корпусе находится золотник, который распределяет потоки жидкости в первую или вторую полость цилиндра. В зависимости от того, в какую сторону водитель будет крутить руль – будет изменяться и сторона с жидкостью, которая находится там под давлением.

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.

Поэтому рассмотрим устройство механического участка. В таком механическом механизме зубчики рейки меняют свой шаг от центра к краям. Поэтому при езде на большой скорости руль немного утяжеляется и его маневренность падает. А на дороге с небольшой скоростью, к примеру при парковке, руль крутится немного легче (поскольку меньшее придаточное число).

Первая отечественная машина с таким устройством – “ВАЗ-2110”. Большим плюсом водители считали тот момент, что при повороте за счет механической рейки руль автоматически становился в изначально ровное положение. Не нужно было прикладывать усилия для того, чтобы после поворота вернуть рулевое колесо в исходное положение, достаточно было просто его отпустить.

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:

1. Входа.
2. Втулки золотника.
3. Пылезащитного колпачка.
4. Стопорного кольца.
5. Сальника золотника.
6. Золотника.
7. Подшипника.
8. Сальника штока.
9. Тыльника.
10. Штока рейки.
11. Стопорного кольца.
12. Уплотнителя тыльника.
13. Поршня штока.
14. Втулки штока.
15. Гайки прижима.
16. Гайки золотника.
17. Пробки золотника.
18. Червяка золотника.
19. Перепускных трубок.
20. 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.

Гидравлический усилитель рулевого управления | Рабочая | Компоненты

Мы являемся аффилированным лицом

Надеемся, вам понравятся продукты, которые мы рекомендуем! Просто чтобы вы знали, мы можем получить долю от продаж или другую компенсацию по ссылкам на этой странице. Спасибо, если вы воспользуетесь нашими ссылками, мы очень ценим это!

Основная задача рулевого механизма в гоночных автомобилях — уменьшить усилие рулевого управления движущей силой таких движущихся объектов, как маневрирование на низкой скорости и парковка. Система рулевого управления стала необходимым элементом в модных автомобилях всех размеров из-за большого веса на ось, большего поперечного сечения шин и переднего привода.

В большинстве средних и больших автомобилей уменьшение усилия рулевого управления достигается за счет использования механизма, который создает дополнительную силу по сравнению с силой, прилагаемой движущей силой. Основной принцип гидравлической системы рулевого управления — это обычный гидромеханический сервопривод, параллельный чисто механическому соединению.

Гидромеханический сервопривод — это система, которая копирует движение, прикладываемое оператором, обычно с возможностью справляться с более высокими усилиями или крутящим моментом. В нормальной конфигурации ведомого сервопривода обратная подача на привод минимальна.По состоянию на 2019 год у нас есть три типа гидроусилителя:

• Гидравлический усилитель руля,
• Электрогидравлический усилитель руля и
• Электроусилитель руля.

Что такое гидроусилитель рулевого управления?

Гидравлические системы рулевого управления с усилителем работают за счет использования гидравлической системы для умножения силы, прилагаемой к входам рулевого колеса на управляемые (обычно передние) опорные колеса транспортного средства. Гидравлическое давление обычно создается генератором или пластинчато-роторным насосом, приводимым в действие двигателем транспортного средства.

Работа гидроусилителя рулевого управления

Штатная рулевая рейка без усилителя работает аналогично системе рулевого управления с гидроусилителем.

Единственное отличие состоит в том, что гидроусилитель рулевого управления имеет несколько дополнительных деталей для обеспечения дополнительной мощности. Я говорю о…

• Гидравлическая жидкость
• Бачок жидкости рулевого управления
• Насос рулевого управления
• Поворотный клапан
• Гидравлическая камера

Гидравлическая жидкость:

Этот тип жидкости используется в насосе вашей системы рулевого управления с гидроусилителем.Его следует регулярно проверять, чтобы убедиться, что давление в насосе достаточно для поддержки зубчатой ​​рейки и шестерни.

Резервуар с жидкостью рулевого управления:

Так же, как у нас есть бензобак для бензина, у нас есть бак для жидкости рулевого управления. Когда мы используем жидкости, у нас всегда есть контейнер, в котором они хранятся, когда мы их не используем.

В этой части нет ничего особенного, да и ее назначение говорит само за себя. Но путешествие по рулевому управлению с гидроусилителем начинается здесь.Когда мы заливаем рулевую жидкость, мы заливаем ее в этот бачок. Он удерживает жидкость и подает ее к насосу рулевого управления по резиновым шлангам. Бачок с жидкостью рулевого управления обычно представляет собой контейнер желтого цвета с надписью «жидкость для гидроусилителя рулевого управления» на крышке.

источник: www.yourmechanic.com

Рулевой насос:

Вы можете найти насос рулевого управления, прикрепленный к двигателю автомобиля, обычно рядом с генератором переменного тока и компрессором кондиционера. Подключаем насос рулевого управления к двигателю через ременной механизм с помощью ремня двигателя.

Когда двигатель вашего автомобиля работает, ремень двигателя закручивается по петле, что также включает насос рулевого управления. При этом насос вытягивает жидкость для рулевого управления из бачка с жидкостью рулевого управления и создает в них давление.

Как именно они это делают? Что ж, я не хочу перегружать вас всеми мелкими деталями, но если вам интересно узнать больше, у нас скоро появится статья о насосе рулевого управления. А пока думайте о насосе рулевого управления как о черном ящике. Мы заливаем жидкость для рулевого управления под низким давлением, а жидкость для рулевого управления под высоким давлением выходит из другого конца.Насос гидроусилителя рулевого управления.

Эта жидкость для рулевого управления под высоким давлением затем покидает насос рулевого управления через шланги рулевого управления в рулевую рейку, в частности, в поворотный клапан.

источник: repairpal.com

Поворотный клапан:

Внутри рулевой рейки находится так называемый поворотный клапан. Поворотный клапан представляет собой высокочувствительный металлический корпус со стратегически расположенными отверстиями, которые перенаправляют жидкость рулевого управления либо обратно к насосу рулевого управления, либо в рулевую рейку.

Гидравлическая камера:

Когда жидкость рулевого управления из поворотного клапана перенаправляется в гидравлическую камеру, мы начинаем получать усилитель! Но давайте сделаем шаг назад и посмотрим, как все это произошло.

В гидравлической камере прямо посередине находится гидравлический поршень. Он разделяет гидравлическую камеру на две равные части: левую и правую. Жидкость рулевого управления перенаправляется в эти две камеры, но вот нюанс — они не получают равное количество жидкости рулевого управления!

Когда на одной стороне гидравлической камеры больше жидкости для рулевого управления, она создает перепад давления в камере.Затем жидкость рулевого управления толкает гидравлический поршень к более слабой стороне гидравлической камеры, и рулевая рейка перемещается соответственно.

Вот подробный обзор внутренних компонентов рулевой рейки с гидроусилителем.

Источник: moogparts.co.uk

Думайте об этом как о дорожной полиции на оживленном перекрестке. Он сообщает жидкости рулевого управления, в какую сторону двигаться в зависимости от того, куда вы поворачиваете рулевое колесо. Вот как это работает…

Если рулевое колесо находится в исходном положении, поворотный клапан перенаправляет жидкость для рулевого управления обратно в насос рулевого управления, и ничего не происходит.Цикл движения жидкости рулевого управления от резервуара к насосу и к овальному клапану просто повторяется.

Но когда водитель поворачивает рулевое колесо, поворотный клапан открывается, и жидкость рулевого управления из насоса рулевого управления перенаправляется. На этот раз он не возвращается к насосу рулевого управления, а выходит из поворотного клапана по жидкостным трубопроводам в одну из гидравлических камер рулевой рейки.

Заключение

Гидравлический усилитель руля, принцип его работы и конструкция были рассмотрены в статье выше.

Мы хотели бы, чтобы вы поделились своим мнением в поле для комментариев ниже.
Ура!

Связанные

Как это работает: Усилитель руля

Раньше, если хочешь водить машину, нужно было иметь для этого оружие. В старых автомобилях не было гидроусилителя руля, и парковка или даже поворот на низкой скорости требовали больших усилий, чтобы повернуть рулевое колесо на большом и тяжелом автомобиле. Само колесо тоже было огромным, чтобы обеспечивать необходимый рычаг.

В 1951 году Chrysler был первым автомобилестроительным предприятием, предложившим потребителям рулевое управление с усилителем, за которым вскоре последовали и другие производители. Каждый новый автомобиль, продаваемый сегодня в Канаде, поставляется с усилителем рулевого управления. В то время как некоторые по-прежнему используют гидравлическую систему, как в тех первых моделях с легким управлением, автопроизводители все чаще переходят на электрические системы, и даже существует система, сочетающая в себе и то, и другое.

Реечное рулевое управление с электрическим усилителем от Ram 1500. FCA

В большинстве автомобилей используется реечное рулевое управление.Рейка представляет собой металлический стержень с зубцами между передними колесами, а шестерня — это небольшая шестерня с зубьями, которые входят в зацепление с зубьями в стойке. Вращение рулевого колеса поворачивает ведущую шестерню. Это перемещает стойку вправо или влево, что поворачивает колеса автомобиля.

Без усилителя мощности вам потребуется резкое усилие, чтобы повернуть шестерню и сдвинуть рейку. Как следует из названия, гидроусилитель рулевого управления использует силу гидравлической жидкости под давлением, чтобы помочь рулевому управлению, работая всякий раз, когда водитель поворачивает рулевое колесо.Жидкость нагнетается насосом, который получает энергию через ремень, прикрепленный к двигателю. Система требует некоторого обслуживания, включая замену ремня, если он слишком изношен, и обеспечение достаточного количества жидкости в резервуаре. Система рулевого управления с гидроусилителем будет издавать визжащий звук, если рулевое колесо повернуто до упора и крепко удерживается — он говорит «ой», и легкое отпускание колеса должно остановить шум — но если при каждом повороте рулевого колеса появляется шум, или если для управления автомобилем требуется больше усилий, это обычно указывает на то, что в системе мало жидкости.

Вспомогательные системы с электроусилителем, или EPAS, также помогают снизить усилие водителя на рулевое управление, используя небольшой электродвигатель, который можно установить на рулевом валу, прикрепленном к ведущей шестерне, или на самой рулевой рейке, в зависимости от производителя автомобиля. Они стали популярными по ряду причин, включая экономию топлива, поскольку они не используют мощность двигателя для выполнения своей работы, как это делает гидравлический насос. Они не такие сложные и весят меньше, что является преимуществом, когда автопроизводители пытаются сбрить все возможные килограммы, чтобы повысить экономию топлива.Электродвигатели также не требуют технического обслуживания и в некоторой степени безопасны для окружающей среды, поскольку им не нужны шланги для жидкости или резиновые шланги, как в гидравлической системе.

Кроме того, они могут управляться компьютером. Системы помощи при удержании полосы движения отталкивают автомобиль назад, если водитель непреднамеренно выезжает за линию, и некоторые используют для этого быстрое нажатие на тормоз с одной стороны, но некоторые системы используют двигатель EPAS, чтобы мягко направлять рулевое управление назад. Системы центра полосы движения более сложны, они «считывают» разметку с обеих сторон полосы движения и направляют EPAS таким образом, чтобы он оставался между ними.В настоящее время она предлагается на некоторых автомобилях в качестве системы помощи водителю, но также является строительным блоком для беспилотных автомобилей.

Существует также третья система, электрогидравлическое рулевое управление, которая использовалась на нескольких автомобилях, но более распространена на некоторых грузовых автомобилях и крупном сельскохозяйственном оборудовании. В усилителе рулевого управления используется гидравлическое давление, но насос гидроусилителя рулевого управления работает не от двигателя, а от электродвигателя.

Как и все остальное в автомобиле, EPAS с годами стал лучше.Рулевое управление могло показаться слабым или неопределенным с более ранними системами, но новые системы значительно улучшили ощущение рулевого управления и управляемость. Водителям нужна «обратная связь» — тонкое, но важное ощущение колеса, которое позволяет им узнать, что находится под шинами и насколько хорошо они держатся за асфальт. Гидравлическое рулевое управление использовалось для этого лучше, но большинство систем EPAS его догнали.

Электрическое рулевое управление также позволяет инженерам легко регулировать вес рулевого управления, то есть то, сколько усилий требуется для поворота колеса.В идеале рулевое управление должно быть легким на низких скоростях, чтобы было легче поворачивать в тесноте, например на парковках, а более жесткое и прямое ощущение предпочтительнее для спортивного вождения. Гидравлические системы могут быть спроектированы для переменного отклика в зависимости от скорости автомобиля, но EPAS можно точно запрограммировать на скорость автомобиля и усилие рулевого колеса. В некоторых автомобилях даже есть выбираемые водителем режимы, которые позволяют регулировать рулевое управление для более легкого или спортивного ощущения.

И далеко не все нововведения случаются на рулевой рейке.Infiniti предлагает управляемую по проводам систему, не имеющую прямого механического соединения между рулевым колесом и колесами. Вместо этого цифровая система использует программное обеспечение, чтобы определить, насколько водитель повернул рулевое колесо, и отправляет информацию в компьютеры, управляющие рулевым механизмом. Компания заявляет, что это устраняет вибрацию, которая может исходить от обычного рулевого вала, и позволяет регулировать рулевое управление за миллисекунды. Это определенно то, чего первые водители, изо всех сил пытающиеся припарковать свои машины, никогда не могли себе представить.

Усилитель рулевого управления (автомобиль)

27,8.

Усилитель рулевого управления

27.8.1.

Потребность в усилителе рулевого управления

Уменьшение входного усилия на ободе рулевого колеса в системе ручного рулевого управления возможно за счет уменьшения передаточного числа рулевого механизма. Это увеличивает количество поворотов рулевого колеса от упора к упору, из-за чего маневрирование рулевого управления занимает больше времени, и, соответственно, необходимо снизить безопасную скорость движения автомобиля на повороте.Из-за необходимости увеличения веса передних рулевых колес переднеприводных автомобилей и использования шин с радиальным кордом с большей шириной шины необходимы более высокие статические крутящие моменты поворота. Таким образом, для более быстрого вождения и прохождения поворотов рулевое управление с усилителем желательно, а в некоторых случаях необходимо, если требуется, чтобы транспортное средство соответствовало его характеристикам.
Включение усилителя рулевого управления на легковых автомобилях снижает нагрузку на водителя примерно до 25–30% от общего усилия, необходимого для его маневрирования.В тяжелых грузовиках гидроусилитель (сервопривод) может составлять порядка 80-85% от общего рулевого управления. В результате можно использовать более прямой редуктор рулевого механизма для обеспечения более точной реакции рулевого управления. Следовательно, перемещение рулевого колеса от упора к упору может быть уменьшено примерно с 3,5 до 4 оборотов для ручной системы до примерно от 2,5 до 3 оборотов для устройств рулевого управления с усилителем.
Величина усиления мощности, подаваемой на рулевую тягу, обычно ограничена, из-за чего водитель испытывает взаимодействие шин с землей в различных условиях движения
(рис.27,62). Следовательно, достаточное сопротивление по-прежнему передается обратно на рулевое колесо от опорных колес, так что водитель может ощущать требования к рулевому управлению, необходимые для эффективного управления транспортным средством.
На рисунке 27.63 показаны эффекты уменьшения входного усилия на рулевом колесе при различных общих передаточных числах рулевого механизма для преодоления выходного противодействующего сопротивления на опускном рычаге рулевого механизма. Типичная кривая входного усилия рулевого управления с усилителем, работающая в аналогичном диапазоне выходной рабочей нагрузки, также построена с этими передаточными числами ручного рулевого механизма.Из этих графиков видно, что для очень низкого сопротивления опорного колеса примерно до 1000 Н при

Рис. 27.63. Сравнение ручного рулевого управления с усилителем рулевого управления.

Рис. 27.64. Схема гидроусилителя рулевого управления (система управления потоком).
рычаг подвески, входное усилие от 10 до 20 Н практически все ручное. Это первоначальное ручное усилие на рулевом колесе позволяет водителю почувствовать изменения сопротивления рулевому управлению в различных дорожных условиях, например на скользкой дороге.
Устройства поддержки электропитания должны удовлетворять определенным требованиям. Он должен быть «отказоустойчивым», что означает, что в случае отказа системы питания водитель все еще должен иметь возможность сохранять эффективный контроль. Величина усиления мощности должна быть пропорциональна усилию, прилагаемому водителем, и водитель должен иметь возможность сохранять «ощущение» колес. Гидравлическая энергия используется на легких транспортных средствах, чтобы помочь водителю управлять транспортным средством.
27.8.2.

Гидравлическая система

Гидравлические системы с усилителем работают как при постоянном давлении, так и при постоянном расходе.Первый включает гидроаккумулятор для хранения давления. Последний использует поток жидкости вокруг системы непрерывно, пока не потребуется помощь.

Компоненты.

Основные компоненты, необходимые для работы системы постоянного расхода, показаны на рис. 27.64. Система включает в себя насос, регулирующий клапан и гидроцилиндр в дополнение к обычным компонентам рулевого управления.

Насос.

Обычно используется насос с эксцентриковым ротором, приводимый клиновым ремнем от коленчатого вала двигателя.Насос расположен либо на передней части двигателя, либо на передней части коленчатого вала. К насосу прикреплен резервуар для жидкости, в котором обычно хранится минеральное масло с низкой вязкостью, аналогичное тому, которое используется в автоматической коробке передач. Клапан сброса давления ограничивает максимальное давление
7 МН / м2, и как только это давление достигается, масло проходит из выпускного отверстия насоса обратно в резервуар.

Регулирующий клапан или реакционный клапан.

В схеме, показанной на рис.27.64 клапан расположен между двумя половинами тяги. Его также можно разместить вместе с гидроцилиндром гидроцилиндра в рулевом механизме. Клапан золотникового типа прикреплен к одной половине тяги тяги и удерживается в центре корпуса клапана двумя реактивными пружинами. Гибкие трубы используются для соединения клапана с цилиндром гидроцилиндра, насосом и резервуаром.

Гидравлический цилиндр.

Поршень гидроцилиндра двойного действия соединен с рулевым рычагом, чтобы обеспечить соответствующее усилие в любом направлении для содействия движению.Одна сторона цилиндра вентилируется, а другая сторона находится под давлением, чтобы сила действовала в любом направлении. Помощь, оказываемая гидроцилиндром, зависит от давления жидкости, создаваемого регулирующим клапаном.

Фиг.27.65. Принцип регулирующего клапана.
Прижимная поверхность в большинстве систем рулевого управления с гидроусилителем расположена в рулевом механизме, называемом интегральным типом. Также в некоторых системах рулевого управления с гидроусилителем он расположен во внешнем силовом цилиндре, соединенном между рулевыми тягами и рамой автомобиля, и называется рычажным типом.Это похоже на расположение силовой рейки и шестерни.

Эксплуатация.

Работа системы зависит от крутящего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу. В условиях низкого крутящего момента, представленных на рис. 27.65, никакая помощь не требуется. Прикладывания к колесу малого крутящего момента недостаточно для преодоления натяжения противодействующих пружин в регулирующем клапане, так что жидкость течет обратно в резервуар. На этом этапе работы регулирующий клапан остается в нейтральном положении и, следовательно, не оказывает сопротивления потоку масла в цилиндр гидроцилиндра или из него.
Крутящий момент, прикладываемый водителем, регулируется силой противодействующих пружин. Когда этот крутящий момент достигает заданного значения, большая сила, действующая в тяговом звене, приводит в действие клапан. Клапан соединяет одну сторону гидроцилиндра с насосом, а другую сторону — с отверстиями для резервуара. Прерывание гидравлического контура таким образом позволяет быстро нарастить давление в насосе. Следовательно, усилие на гидроцилиндр также увеличивается до тех пор, пока движение гидроцилиндра не преодолеет сопротивление опорного колеса.На этом этапе сила в тяговом звене уменьшается, так что клапан возвращается в нейтральное положение, а давление в системе падает до исходного значения. Таким образом, в этой последовательности операций крутящий момент на рулевом колесе открывает клапан, а гидроцилиндр оказывает пропорциональное усилие, чтобы закрыть клапан.
Поворот рулевого колеса в противоположном направлении также производит аналогичное действие, но в этом случае движение регулирующего клапана направляет жидкость на другую сторону поршня гидроцилиндра. Есть разные конструкции обратного клапана и пружины.Один из них включает в себя небольшой торсион

Рис. 27.66. Работа клапана управления гидроусилителем руля.
штанга для передачи привода между внутренней стойкой и шестерней в коробке. Когда крутящий момент превышает заданную величину, штанга поворачивается, чтобы сдвинуть клапан, который приводит в действие гидроцилиндр.
27.8.3.

Принцип регулирующего клапана

Типы и работа

Во время работы двигателя жидкость в гидроусилителе рулевого управления продолжает течь от насоса к регулирующему клапану, затем обратно в резервуар, и обе поверхности давления подвергаются одинаковому давлению в системе.В положении колеса прямо вперед жидкость течет через контур. С увеличением усилия рулевого управления смещение клапана также увеличивает пропорциональную величину давления за счет направления жидкости к одной поверхности давления и увеличения размера отверстия обратного канала от противоположной поверхности давления к резервуару. На рисунке 27.66 показан принцип работы регулирующего клапана в нейтральном положении и при повороте. Регулирующий клапан либо расположен внутри, либо прикреплен снаружи рулевого механизма с гидроусилителем интегрального типа.В рулевом механизме рычажного типа клапан может быть встроен в конец силового цилиндра или быть отдельным узлом.
Входящая механическая сила, прикладываемая рулевым колесом, с одной стороны, и механико-гидравлическая сила сопротивления рулевого механизма и шин на дороге, с другой стороны, удерживают регулирующий клапан в равновесии. Когда рулевое колесо поворачивается, его механическая входная сила перемещает регулирующий клапан в сторону силы сопротивления рычага. В этом положении регулирующий клапан ограничивает зону давления и выходной поток, чтобы вызвать нарастание давления на поверхности давления в направлении, которое помогает входной силе рулевого колеса двигаться против сопротивления рулевой тяги.Как только рулевое колесо достигает желаемого положения, оно остается устойчивым, и рычажный механизм, наконец, подхватывается, центрируя регулирующий клапан для прекращения помощи. Когда к системе не прилагается никакого усилия, центрирующие пружины центрируют положение золотника, чтобы уравновесить давление на обе прижимные поверхности, удерживая рулевую тягу на месте. При установленном рулевом колесе, если передние колеса ударяются о предмет, который пытается их отклонить, регулирующий клапан увеличивает давление на

Рис. 27.67. Золотниковый золотниковый распределитель в разрезе.

Рис. 27.68. Скользящий регулирующий клапан с торсионным приводом в разрезе.

Рис. 27.69. Вращающийся регулирующий клапан с торсионным стержнем.
прижимная поверхность, которая противодействует опрокидывающей силе, позволяя водителю сохранять контроль над транспортным средством.

Регулирующие клапаны могут быть скользящими или вращающимися золотниками. Управляющее действие одинаково для обоих типов клапана. В звеньях рычажного типа золотниковый золотниковый золотниковый клапан установлен концентрично червячному валу между рычагом Питмана и рулевой тягой, а в интегральном типе он размещен параллельно в корпусе вне картера рулевого механизма.Золотниковый золотниковый клапан всегда устанавливается соосно с червячным валом. Приведение в действие золотникового золотникового клапана в интегрированном рулевом механизме осуществляется легким движением червячного вала или рулевой тяги в продольном направлении. Передние колеса и рулевые тяги удерживают сектор, поэтому он сопротивляется движению. Вал червяка прижимается концами к одному из своих подшипников, поскольку шариковая гайка пытается переместить сектор. Это небольшое движение передается на параллельный золотниковый клапан с помощью поворотного рычага. Этот тип клапана показан на рис.27,67.
Концевое движение концентрического золотникового клапана приводится в действие торсионным стержнем, показанным на рис. 27.68. Входное усилие рулевого колеса закручивает торсион. Скручивание изменяет относительное положение узла привода червячного вала по отношению к положению первичного вала для перемещения привода по спиральным шлицам в продольном направлении. Золотниковый клапан удерживается на приводе с помощью стопорных колец, поэтому любое продольное движение привода также перемещает золотниковый клапан в конце. Боковое движение золотникового клапана полностью открывает канал для возврата жидкости с одной поверхности давления, где давление создается на другой поверхности давления, чтобы усилить рулевое управление.
Роторно-золотниковый регулирующий клапан, показанный на рис. 27.69, также управляется торсионным стержнем. Корпус золотникового клапана окружает регулирующий клапан. Усилие рулевого управления на входном валу скручивает торсион, который создает относительную разницу между корпусом клапана, прикрепленным к червячному валу, и золотником клапана, прикрепленным к входному валу. Перемещение золотника клапана в корпус клапана открывает обратный канал в одну из областей давления и направляет жидкость под давлением в область противоположного давления.
Рулевые механизмы с гидроусилителем позволяют водителю почувствовать, какое усилие он прилагает к системе рулевого управления. Регулирующий клапан с поворотным рычагом позволяет водителю чувствовать себя с центрирующими пружинами и давлением жидкости, создаваемым на реактивных кольцах во время оказания помощи. Силовой агрегат рычажного типа может иметь обратный клапан, который пропорционален давлению, создаваемому в системе рулевого управления, чтобы водитель чувствовал себя водителем. Это ощущение водителя называется контролем реакции.
Система рулевого управления с гидроусилителем рычажного типа имеет прижимные поверхности или участки по обе стороны от поршня внутри силового цилиндра.Во встроенном рулевом механизме с гидроусилителем внешняя поверхность шариковой гайки действует как поршень и называется силовым поршнем с шарико-гайкой. Каждая сторона этого поршня — это силовая камера. Силовой поршень с шариковой гайкой имеет зубчатую рейку шестерни, которая вращает сектор так же, как и в стандартном рулевом управлении. Передаточные числа рулевого механизма с гидроусилителем обычно численно ниже, чем у стандартных рулевых механизмов, поэтому они быстрее реагируют на движение рулевого колеса.
27.8.4.

Насосы гидроусилителя

Типы насосов рулевого управления с гидроусилителем, обычно используемые, — это лопастной, скользящий и роликовый (рис.27.70), а принцип действия и конструкция этих насосов очень похожи. Насос гидроусилителя рулевого управления состоит из ротора с ременным приводом, который вращается внутри кулачкового вставного кольца эллиптической формы. Лопатки, тапочки или ролики устанавливаются в пазы, канавки или полости ротора. Прижимные упорные пластины с каждой стороны ротора и кулачки уплотняют насос. Узел помещен в корпус, содержащий подшипники ротора и масляные каналы. Корпус насоса обычно имеет размер

Рис. 27.70. Насосы гидроусилителя руля.
закруглены масляным резервуаром, а насос и резервуар уплотнены уплотнительными кольцами. Это поршневые насосы прямого вытеснения. Каждый оборот обеспечивает подачу одинакового количества жидкости независимо от скорости насоса. Производительность насоса должна быть достаточно большой, чтобы подавать жидкость в необходимом количестве и под давлением во время холостого хода двигателя.
Во время работы ротор вращается, вызывая центробежную силу, отбрасывающую лопатки, тапочки или ролики наружу, благодаря чему их внешняя поверхность поддерживает контакт с кулачком.Тапочки обычно имеют подпружиненную пружину, которая помогает поддерживать контакт кулачка. Кулачок плотно прилегает к ротору в одном или двух противоположных местах. Пространства между лопатками, тапочками или роликами постепенно перемещаются наружу по мере того, как ротор поворачивает их за точку плотного прилегания, и насосная жидкость течет из резервуара в это расширяющееся пространство через впускной канал. Когда лопатки, тапочки или ролики достигают самой широкой части кулачковой вставки, они закрывают впускной канал из резервуара и входят в контакт с каналом давления.Непрерывное вращение уменьшает объем между лопастями, тапочками или роликами, заставляя жидкость насоса попадать в выпускной канал насоса под давлением. Насос гидроусилителя рулевого управления соединен с регулирующим клапаном рулевого механизма с гидроусилителем одним шлангом высокого давления и одним возвратным шлангом низкого давления.
Требования к усилителю мощности становятся очень высокими, поскольку колеса поворачиваются при неподвижном автомобиле. Двигатель в это время работает на холостом ходу, поэтому насос гидроусилителя с приводом от двигателя также работает медленно. Требования к усилителю мощности очень низкие при движении по шоссе и при высоких скоростях насоса.Чтобы компенсировать большие объемы насоса при крейсерской скорости

Рис. 27.71. Принцип управления потоком.
скоростей, клапан регулирования потока и клапан сброса давления.

Принцип действия и работа клапана регулирования расхода.

Проход от выхода насоса содержит ограничивающую диафрагму. Разница в перепаде давления на отверстии увеличивается с увеличением потока масла. Высокое давление масла со стороны впускного отверстия отверстия направлено на один конец клапана регулирования потока, а низкое давление масла со стороны выпускного отверстия отверстия
направлено на другой конец клапана.Калиброванная пружина также расположена на стороне низкого давления клапана регулирования потока. Клапан управления потоком, показанный на рис. 27.71, приводится в действие небольшим перепадом давления вместе с калиброванной пружиной.
При увеличении оборотов двигателя от холостого хода увеличивается и подача насоса, и давление. Когда поток достигает максимального требуемого значения, клапан регулирования потока перемещается в сторону его конца низкого давления, и канал между выходом насоса и входом насоса открывается, пропуская часть жидкости обратно к входу насоса.С увеличением скорости насоса отверстие становится больше, поддерживая максимальный требуемый расход. Рециркуляция масла через насос снижает потребляемую мощность насоса и поддерживает низкую температуру масла.

Клапан сброса давления.

Поток ограничивается регулирующим клапаном, когда он направляет жидкость в одну из силовых камер, вызывая повышение давления. Когда

Рис. 27.72. Принцип регулятора давления.

Фиг.27,73. Схема рулевого управления с усилителем.
водитель поворачивает колеса против упоров поворота рулевой тяги и продолжает удерживать рулевое колесо в положении полного поворота, давление нарастает до максимума. Во избежание повреждения уплотнений и шлангов гидроусилителя рулевого управления давление должно быть ограничено до безопасного значения, а предохранительный клапан ограничивает это давление, открывая канал между выходной камерой насоса и входом насоса или резервуаром насоса. Регулятор давления обычно встроен в клапан управления потоком, как показано на рис.27,72. Если давление на стороне низкого давления регулирующего клапана достигает заданного значения, предохранительный клапан открывается, позволяя маслу течь со стороны низкого давления регулирующего клапана к впускному отверстию насоса. Это снижает давление на стороне низкого давления, позволяя выходному потоку насоса свободно течь во входное отверстие, тем самым снижая давление на выходе насоса.
27.8.5.

Реечный усилитель рулевого управления

На рисунке 27.73 показана реечная система рулевого управления с гидроусилителем.Гидравлический насос с приводом от двигателя встроен в резервуар и подает масло к регулирующему клапану, установленному в корпусе, в котором также установлен вал шестерни. Вал в рулевой колонке через торсион обеспечивает движение регулирующего клапана. Движение регулирующего клапана направляет масло в ту или иную сторону поршня гидроцилиндра, прикрепленного к рулевой рейке.

Рис. 27.74. Золотниковый регулирующий клапан.
На рисунке 27.74 показан упрощенный вид золотникового клапана поворотного типа, управляемого торсионным стержнем, расположенным между рулевым валом и шестерней рулевого механизма.Золотниковый клапан представляет собой вал с шестью канавками, заключенный в втулку с шестью внутренними осевыми канавками. Масло из подающей магистрали течет через радиальные отверстия в втулке и валу к линиям, соединенным с камерами гидроцилиндра. Ряд шлицев между валом и втулкой ограничивает скручивание торсиона примерно до 7 градусов в каждом направлении. Таким образом, торсион способен передавать крутящий момент, прикладываемый водителем, к шестерне рулевого механизма только под углом до 7 градусов с каждой стороны от центрального положения.Эта функция защиты от падения обеспечивает механический привод от рулевого вала к шестерне во время отказа системы гидроусилителя.
Величина поворота торсиона и перемещение золотникового клапана пропорциональны усилию, прилагаемому приводом. Усиление начинается при отклонении штанги примерно на 0,5 градуса и увеличивается до тех пор, пока штанга не переместится примерно на 4 градуса, точку максимальной мощности. Когда клапан принимает положение холостого хода (рис. 27.74), все порты открываются, и масло возвращается в резервуар через клапан.
Если рулевое колесо поворачивается, преодолевая сопротивление опорного колеса, торсион отклоняется так, что катушка вращается относительно муфты. Это перекрывает поток масла как к резервуару, так и к одной стороне гидроцилиндра, но другая сторона гидроцилиндра подвергается давлению масла. Когда это давление нарастает в достаточной степени, оно приводит в движение опорное колесо и возвращает торсион в положение без крутящего момента. В течение этого периода масло, вытесненное с негерметичной стороны гидроцилиндра, возвращается в резервуар.В случае чрезмерного сопротивления движению опорного колеса давление масла повышается до максимального значения, так что предохранительный клапан, установленный рядом с насосом, открывается и позволяет маслу возвращаться на вход насоса.

Как работает система рулевого управления автомобиля?

Принцип, лежащий в основе системы рулевого управления автомобиля, к счастью, довольно прост, но его эффекты чудесны. Существует всего два основных типа, один из которых называется реечной передачей, а другой — с рециркуляционным шаром. Первые доминируют в автомобильном мире, а вторые используются в грузовиках и некоторых более тяжелых автомобилях, таких как внедорожники.

Что должна делать система рулевого управления?

Система рулевого управления должна поворачивать передние колеса в том направлении, в котором вы хотите двигаться, но при этом она должна делать это точно и без усилий.

Для достижения этой последней цели используются шестерни, в результате чего в большинстве систем требуется около четырех оборотов рулевого колеса, чтобы повернуть передние колеса всего на несколько градусов от крайнего левого угла к крайнему правому.

Точное количество оборотов рулевого колеса может быть разным для разных автомобилей: для спортивных автомобилей обычно требуется меньше, а для семейных автомобилей — больше.

Это соотношение между усилием на рулевом колесе и откликом ходового колеса называется «передаточным числом рулевого колеса». Оно рассчитывается путем деления 360 градусов или одного полного поворота рулевого колеса на количество градусов, на которые колеса поворачиваются влево или вправо.

Так, например, если они поворачиваются на 20 градусов, соотношение будет 18: 1, выраженное как «18 к одному». Чем ниже передаточное число, тем быстрее реакция рулевого управления, и наоборот.

Однако даже на автомобиле с высоким передаточным числом, требующим меньших усилий, вы все равно обнаружите, что повернуть руль практически невозможно.Вот почему системы рулевого управления оснащены усилителем.

То, что все это вращение кажется таким связанным, объясняется конструкцией системы рулевого управления и тем фактом, что она позволяет перемещать колеса и подвеску, не нарушая ее.

Как работает реечная система рулевого управления?

Реечная шестерня — наиболее распространенная система рулевого управления, которую предпочитают автопроизводители и водители, поскольку она проста и удобна.

Рулевое колесо вращает рулевую колонку, которая прикреплена муфтой (называемой универсальным шарниром), которая передает движение на другой вал, расположенный под ним.Такое расположение обеспечивает некоторую гибкость в том, где находится рулевое колесо.

Этот второй вал другим концом прикреплен к маленькой шестерне, называемой ведущей шестерней, которая входит в зацепление или зацепляется с зубьями шестерни на одной стороне стержня, называемого «рейкой», который проходит под прямым углом к ​​нему. по ширине автомобиля. В зависимости от того, в какую сторону вы поворачиваете рулевое колесо, шестерня заводит рейку влево или вправо.

Как зубчатая рейка крепится к колесам?

Поперечная тяга, также называемая поперечной рулевой тягой, расположена на обоих концах стойки.Каждая рулевая тяга прикреплена к рулевому рычагу, который прикреплен к ступице колеса, к которой колесо прикреплено болтами. При движении стойки все эти соединения обеспечивают вращение колес вместе.

Тяга руля — это ключ. Он прикреплен к рулевому рычагу с помощью шара и гнезда. Это дает каждой рулевой штанге свободу передвижения с разной скоростью.

Это имеет значение, потому что, например, когда автомобиль поворачивает правый угол, его внутреннее колесо наклоняется под более крутым углом, чем внешнее, которому предстоит пройти дальше.

Если бы рулевые тяги не допускали такой разницы в углах, машина скрутила бы повороты.

Принципы работы

Принципы операции

рабочий гидравлический насос работает постоянно и является насосом с постоянной скоростью.Если рулевое управление не происходит, блок наклона главной гидравлической системы насос находится на нулевом ходе, и масло не перемещается в основной системе. В Вспомогательный насос обеспечивает управление потоками масла и наддувом системы. Предположим, что сигнал рулевого управления поступает в блок управления дифференциалом. Это может исходить либо от системы дистанционного управления в рулевой рубке корабля, либо от колесо трюков. Блок управления механически позиционирует наклонный блок главного гидравлический насос на требуемый угол и положение.Помните это направление жидкость и поток могут быть в любом направлении в гидравлической передаче. По-разному в какую сторону наклонен блок наклона. По этой причине постоянная скорость, однонаправленный двигатель может использоваться для привода главного гидравлического насоса. Насос будет по-прежнему иметь возможность перемещать гидроцилиндр в любом направлении.

с главный гидравлический насос перекачивает жидкость в один из цилиндров, гидроцилиндр будет двигаться, перемещая рули. Узел реечной передачи и шестерни прикреплен к ярмо руля между тягами руля.По мере того, как гидроцилиндр и руль направления движутся, зубчатая рейка движется, приводя в движение ведомую шестерню. Каждая шестерня приводит в движение ведомый вал, который механически соединен с блоком управления дифференциалом. Эта система обратной связи (серво) сообщает блоку управления направлением, когда рулевое управление завершено и угол поворота руля находится на допустимом положение, заказанное штурвалом. По мере приближения к заказанному углу руля направления Блок управления дифференциалом начнет уменьшать угол наклона коробки передач главный гидравлический насос.К тому времени, как желаемый угол поворота руля будет достигнут, наклон коробка должна быть на нулевом ходу. Когда это происходит, заказанный сигнал (от пилотная рубка или штурвал) и фактический сигнал (от ведомых валов) одинаковы. (ПРИМЕЧАНИЕ: Плунжер удерживается в положении между двумя цилиндрами с помощью гидравлическая блокировка из-за несжимаемого масла, что предотвращается перепускного клапана от подачи в подающий и обратный трубопровод или из него.) Если на любое из этих изменений блок управления дифференциалом будет реагировать соответственно на заставьте главный гидравлический блок перекачивать масло к одному или другому концу гидроцилиндра.Колеса для фокусов обеспечивают локально-гидравлическое управление системой рулевого управления в случае, если выхода из строя системы дистанционного рулевого управления. Ручной насос и сопутствующее обслуживание также предусмотрены линии для местного ручного управления гидроцилиндром в случае выход из строя обоих гидронасосных агрегатов.

Рулевое управление Часы машинного отделения

Как Инженер, вас могут попросить дежурить в машинном отделении рулевого управления. В в обязанности рулевого машинного отделения входит эксплуатация и аварийный ремонт оборудования, находящегося под вашим контролем.Инструкции по эксплуатации и системные схемы вывешен в рулевом машинном отделении.

диаграммы описывают различные способы эксплуатации рулевого механизма в нормальные и аварийные условия и показать взаимное расположение клапанов касается каждого метода работы.

Во время ваши часы в рулевом машинном отделении, вы должны выполнить следующие действия:

1. Убедитесь, что резервное оборудование готово к немедленному использованию в чрезвычайной ситуации.

2. Тщательно осмотрите рулевой механизм. Проверьте агрегат, ощупывая различные части. Обо всех деталях, которые кажутся ГОРЯЧИМИ на ощупь, сообщайте офицеру палубе на мостике и вахтенному механику (EOOW) в главное машинное отделение.

3. Расследование на заедание, перегрузку и отсутствие смазки.

4. Прислушайтесь к новым или необычным звукам, которые могут указывать на ослабленные детали или износ.

5. Выпустите весь воздух из системы.

6. Убедитесь в отсутствии утечек в трубопроводе и арматуре. Утечки в трубопроводах обычно возникают после необычных напряжение (как от волнения). Большинство утечек можно устранить, затянув фланцевые болты. Небольшие утечки в сальниках гидроцилиндра не вызывают возражений, так как небольшой поток гидравлической жидкости обеспечивает смазку. Всегда поддерживайте достаточное количество уровень жидкости в резервуарах для хранения, эксплуатации и пополнения.

7. Проверьте и убедитесь, что все пресс-масленки и поверхности, требующие смазки, смазывать в соответствии с инструкциями в таблице смазки.

8. Соблюдайте все применимые меры безопасности.

Keep масло с палубы. Соблюдайте особую осторожность при работе в ограниченном пространстве. вокруг гидроцилиндра и исполнительного механизма. На всей одежде не должно быть свободных концов. что может застрять в машинах.

В системе планового обслуживания (PMS) перечислены индивидуальные требования к оборудование.Электрики обслуживают электрическую часть рулевого управления. система, включая систему управления.

Работа с гидравлическим, электрическим и электрогидравлическим усилителем рулевого управления!

Мы вернулись с еще одной темой из автомобильной инженерии. Всегда полезно знать о своем автомобиле. Люди все больше и больше интересуются информацией о своих автомобилях. В результате мы предлагаем вам несколько общих, но технических тем, связанных с вашим автомобилем, на простом для понимания языке, чтобы вам не надоедали просто случайные технические термины.Прежде чем мы углубимся в сегодняшнюю тему, обязательно загляните в автомобильный блог Индии, где вы найдете все последние события из мира автомобильной промышленности, и раздел автомобильных технологий, чтобы прочитать увлекательные технологии, связанные с автомобилями, на простом языке.

Также прочтите: Все, что вам нужно знать о AWD и 4WD — Что такое дифференциал?

Рулевой механизм — принцип и работа

Рулевое управление — одна из наиболее важных частей транспортного средства, без которой не может существовать ни один автомобиль.Благодаря способности колес поворачиваться в соответствии с действиями водителя движение транспортного средства вообще возможно. Кроме того, для преодоления поворотов и изменения направления движения на автомобиле в распоряжении водителя есть рулевое управление. Таким образом, поворачивать машину можно только в том случае, если колеса поворачиваются под действием рулевого управления. Компоненты любой системы рулевого управления обычно включают в себя узел зубчатой ​​рейки и шестерни, рулевой вал, шарнирный подшипник, рулевые тяги. Работа всех этих компонентов будет объяснена в следующем абзаце.Итак, что именно происходит, когда вы поворачиваете руль?

Также прочтите: Как работают ABS, EBD, Brake Assist, Hill-Hold Assist и Traction Control?

Итак, рулевое колесо соединено с рулевой колонкой, которая удерживает рулевой вал внутри. Этот вал соединен с ведущей шестерней на конце с помощью шарнирного подшипника, который помогает передавать движение рулевого колеса на ведущую шестерню. Шестерня соединена с рейкой и образует узел зубчатой ​​рейки и шестерни.Рейка — это шестерня, которая имеет только поступательное движение и может двигаться только вбок. Концы стойки соединены с тягами, которые, в свою очередь, соединены со ступицей колеса. Это то, что на самом деле перемещает шины или колеса в любом заданном направлении. Итак, это общий процесс, который преобразует ручные усилия водителя в колеса.

Прочтите также: Распределительные валы и клапаны — работа и классификация!

Гидравлический усилитель рулевого управления

С давних времен было замечено, что перемещение тяжелых транспортных средств исключительно с помощью человеческих усилий было слишком большим усилием для водителя.Следовательно, требовалась какая-то помощь. Как и во всех других автомобильных технологиях, некоторые компоненты были разработаны для облегчения управления автомобилем и уменьшения человеческих усилий. Первым таким решением было включение гидравлической системы в механизм рулевого управления таким образом, чтобы усилие рулевого управления водителя могло быть значительно уменьшено. Это привело к созданию гидравлического узла, который включал гидравлический насос, резервуар, гидравлические трубопроводы, гидравлическую рабочую жидкость, цилиндр двустороннего действия и поворотный клапан, и это лишь некоторые из них.Это были основные компоненты этой гидравлической системы. Гидравлический насос соединялся с двигателем автомобиля с помощью ремней.

Также прочтите: Что такое EGR (рециркуляция выхлопных газов) — работа, принцип и преимущества!

Когда водитель поворачивает рулевое колесо влево или вправо, гидравлическая система активируется, открывая поворотный клапан и позволяя жидкости войти в цилиндр. Цилиндр будет двигаться в желаемом направлении и, в свою очередь, заставит также двигаться стойку.Это означает, что усилие, необходимое водителю, было значительно уменьшено, поскольку гидравлическое усилие дополняло его. Это снизило нагрузку на водителя, и процесс управления стал проще для водителей, даже когда они управляли тяжелым транспортным средством. Рулевое управление с гидроусилителем используется в транспортных средствах уже давно. Здесь также важно отметить, что в случае отказа этой системы колеса струны не будут заблокированы. Водитель по-прежнему сможет управлять автомобилем, хотя и с немного большим усилием.

Также прочтите: Что такое пневматическая подвеска — что такое жесткие и мягкие пружины?

Электроусилитель рулевого управления

Как следует из названия, в электроусилителе рулевого управления используются вспомогательные электрические средства, облегчающие работу водителя. В этом случае к блоку рулевого управления подключается электродвигатель, и входные данные водителя отправляются в ЭБУ (электрический блок управления) транспортного средства вместе с другими входными данными, такими как крутящий момент водителя, углы поворота, скорость рулевого колеса и т. Д. и т. д., а ЭБУ также отправляет сигнал на электродвигатель для подачи необходимого крутящего момента на рулевое управление.Остальная часть системы работает так же, как и обычная реечная шестерня в сборе. Усилия водителя преобразуются в электрический сигнал, и ЭБУ обрабатывает эту информацию и отправляет требуемый выходной сигнал компонентам. Как и в случае с гидроусилителем рулевого управления, здесь также, если эта система выйдет из строя, весь процесс перейдет в ручной режим, но рулевое колесо не заблокируется.

Читайте также: Что такое интеркулеры — типы и функции!

Электрогидравлический усилитель рулевого управления

Некоторые автомобили класса «люкс» или автомобили повышенной комфортности имеют комбинацию этих двух систем.Смысл такой системы — предложить лучшее из обоих миров. В случае рулевого управления с электроусилителем водитель почти полностью отключен от дороги, и люди жалуются, что рулевое управление совсем не ощущается. В конце концов, ощущения вибрации или ощущения дороги, проходящей через рулевое колесо, может быть полезной информацией для водителя. В положении парковки вы не хотите, чтобы рулевое управление было тяжелым, и, следовательно, электроусилитель руля гарантирует, что этого не произойдет.

Также прочтите: Что такое торможение двигателем — как работает система охлаждения?

С другой стороны, на более высоких скоростях водитель хочет, чтобы рулевое управление было немного тяжелым, чтобы внушать уверенность и обеспечивать стабильность на высокой скорости. Вы же не хотите, чтобы рулевое управление было очень легким и трясущимся. Здесь преобладает гидравлический аспект, который удерживает водителя в движении с минимальной помощью. Таким образом, водитель может лучше контролировать и чувствовать дорогу. Здесь водитель не полностью отключен от дороги, как в случае рулевого управления с электроусилителем.

Также прочтите: Что такое переназначение, настройка и калибровка двигателя — стоит ли переназначать свой автомобиль?

Источник изображения — CarTalk

Как работают поворотный клапан и насос системы гидроусилителя рулевого управления

Насос системы гидроусилителя рулевого управления и поворотный клапан

Ключевые элементы системы рулевого управления с гидроусилителем включают реечный или шаровой механизм с рециркуляцией.

Пластинчато-роторный насос

Пластинчато-роторный насос (см. Схему ниже) обеспечивает гидроусилитель рулевого управления.Этот насос приводится в действие ремнем и шкивом. Он имеет набор выдвижных лопаток, которые поворачиваются внутри овальной камеры.

При повороте лопаток они забирают гидравлическую жидкость из возвратной линии под низким давлением и выталкивают ее в выпускное отверстие под высоким давлением. Количество потока от насоса часто зависит от частоты вращения двигателя. Насос предназначен для подачи регулярного потока при работе двигателя на холостом ходу. Но когда двигатель работает на более высоких оборотах, насос перемещает гораздо больше жидкости, чем необходимо.

Насос гидроусилителя руля

Насос также имеет предохранительный клапан, чтобы давление не становилось слишком высоким, особенно на высоких оборотах двигателя, когда перекачивается намного больше жидкости.

Поворотный клапан

Система рулевого управления с усилителем помогает водителю, когда к рулевому колесу прилагается усилие (например, при начале поворота). Когда водитель не прилагает никаких усилий (например, когда вы едете по прямой), системе вообще не нужно помогать. Деталь, воспринимающая силу на рулевом колесе, называется поворотным клапаном.

Поворотный клапан содержит торсион, тонкий металлический стержень, который скручивается при приложении к нему крутящего момента. Верхняя часть штанги соединяется с рулевым колесом, а нижняя часть штанги соединяется с шестерней или червячной передачей (это поворачивает колеса).Таким образом, уровень крутящего момента в торсионе равен уровню крутящего момента, который водитель прикладывает для поворота колес. Поскольку водитель прикладывает больший крутящий момент для поворота колес, штанга поворачивается еще больше.

Вход рулевого вала образует внутреннюю часть узла золотникового клапана. Он также зацепляется за верхнюю часть торсиона. Внизу он соединяется с внешней частью золотникового клапана. Торсион также поворачивает выход рулевого механизма, соединяясь либо с ведущей шестерней, либо с червячной передачей.

При вращении стержень вращает внутреннюю часть золотникового клапана. Поскольку внутренняя часть золотникового клапана прикреплена к рулевому валу (и, следовательно, к рулевому колесу), вращение между внутренней и внешней частями золотникового клапана зависит от того, какой крутящий момент вы прикладываете к рулевому колесу.

Когда рулевое колесо находится в состоянии покоя и совсем не вращается, обе гидравлические линии создают одинаковое давление на рулевой механизм. Каждый раз, когда золотниковый клапан регулируется в одну или другую сторону, порты открываются, чтобы подавать жидкость под высоким давлением в нужную линию.

Дополнительная информация по усилителю рулевого управления:

Другие услуги, которые мы предлагаем:

.