Реечный рулевой механизм автомобиля.



В некоторых технических источниках информации реечные рулевые механизмы относят к шестеренным (зубчатым) рулевых механизмам, поскольку рейка является своеобразным зубчатым колесом, радиус которого бесконечно большой.
Так или иначе, этот тип рулевых механизмов в настоящее время прочно занял место в конструкциях рулевых управлений переднеприводных легковых автомобилей с независимой подвеской.
В настоящее время реечный рулевой механизм применяется на отечественных легковых автомобилях ВАЗ-2108 и последующих переднеприводных моделях этого автозавода, а также на АЗЛК-2141.

Реечные рулевые механизмы просты по конструкции и компактны, имеют высокий КПД, поэтому широко используются на легковых автомобилях. В последнее время такие механизмы применяются на грузовых автомобилях малой грузоподъемности, имеющих независимую подвеску.
Особенно удобно применение реечных рулевых механизмов в автомобилях, оснащенных независимой подвеской передних колес типа MacPherson (Макферсон), поскольку поворотный рычаг, соединяемый шаровым пальцем с поперечной тягой, при этом можно выполнить на стойке подвески, используя стойку в качестве элемента рулевого механизма.

Рабочей парой в реечном рулевом механизме является шестерня-зубчатая рейка, при нормальном профиле зубьев шестерни и рейки передаточное число механизма постоянно. Современные реечные рулевые механизмы могут иметь переменное передаточное число, что достигается нарезкой зубьев рейки специального профиля и с переменным шагом.

Повышенная чувствительность к внешним воздействиям вследствие малого трения, чувствительность к колебаниям рулевого управления вызывают необходимость установки амортизаторов или усилителей для поглощения толчков.
Устройство и принцип работы реечного рулевого механизма рассмотрим на примере переднеприводных автомобилей ВАЗ, имеющих независимую подвеску типа МакФерсон.

***



Реечный рулевой механизм автомобилей ВАЗ

На рис. 1 изображен реечный рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2109, который состоит из картера 2, в котором на двух подшипниках 6 и 8 установлено приводное зубчатое колесо 7, находящееся в зацеплении с рейкой 10. Рейка поджимается к зубчатому колесу пружиной 12 через металлокерамический упор 11. Регулировка в зацеплении осуществляется гайкой 13.

Рис. 1. Реечный рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2109: 1 — защитный чехол; 2 — картер рулевого механизма; 3 — эластичная муфта; 4 — поворотный рычаг; 5 — рулевая тяга; 6 — роликовый подшипник; 7 — зубчатое колесо; 8 — шариковый подшипник; 9 — вал рулевого управления; 10

— рейка; 11 — упор рейки; 12 — пружина; 13 — гайка упора

При повороте вала 9, связанного с рулевым колесом, зубчатое колесо 7 перемещает рейку 10, от которой усилие передается на рулевые тяги и далее через поворотные рычаги 4, установленные на стойках передней подвески, управляемым колесам.

Аналогичную конструкцию имеют рулевые механизмы и других автомобилей ВАЗ с приводом на передние колеса.

***

Рулевое колесо и рулевая колонка



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71
  

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

устройство механизма, подтяжка и регулировка рулевой рейки, причины, по которым стоит обращаться именно в наш сервис

Рулевая рейка в процессе эксплуатации неизбежно изнашивается. Помимо вала, уплотнительных элементов и пластиковых втулок, износу подвергается и сам реечный механизм. Для нивелировки образовавшейся выработки и продления безремонтной эксплуатации на большинстве современных рулевых реек предусмотрена возможность подтяжки рулевого механизма.

Устройство рулевого механизма

Реечный рулевой механизм на большинстве современных автомобилей оснащен электрическим или гидравлическим усилителем. Хотя довольно большой процент до сих пор занимают автомобили, которые не имеют усилителя.

Крутящий момент от руля на рейку передается посредством зубчатой передачи. Вал, который соединен с рулевым колесом, имеет витую зубчатую нарезку. Он с небольшим отклонением от перпендикуляра, равным примерно 10-15 °С, входит в зацепление с зубьями рейки. При вращении руля рейка перемещается в одну либо другую сторону, воздействуя на рулевые тяги, которые, в свою очередь, шарнирно соединены со ступицей через наконечники. Так происходит поворот колес.

Реечные механизмы на всех автомобилях выполнены примерно одинаково. Отличия заключаются в геометрических параметрах, количестве установленных на червячном валу подшипников, количестве и типе уплотнителей, способе соединения с рулевым колесом и прочих особенностях, которые, по большому счету, несущественны. Рабочая пара, на которую ложится вся нагрузка, представлена червячным валом и рейкой.

Важно! Именно здесь происходит износ, который приводит к появлению люфтов, а иногда и стуков.

Для устранения люфтов в зубчатом зацеплении на большинстве конструкций рулевых реек предусмотрен регулировочный механизм. Он представлен специальным регулируемым упором, который устанавливается в корпусе рейки с противоположной червячному механизму стороны. Упор имеет выемку под профиль реечного вала. С другой стороны на упоре выполнена проточка под установку пружины. Фиксируется упор крышкой. Зачастую она выполняется как одно целое с регулировочным винтом. Крышка давит на упор через пружину, прижимая рейку к червячному валу. За счет этого нивелируется зазор в рулевом механизме.

Как производится регулировка рулевой рейки в нашем автосервисе

Важно! На первый взгляд, подтяжка рулевой рейки – дело довольно простое. И многие недобросовестные автосервисы позиционируют процесс регулировки именно так. Но простой подтяжки винта как минимум бывает недостаточно для устранения люфтов, так как они могут быть вызваны многими другими факторами.

Поэтому перед подтяжкой рейки мы в обязательном порядке проводим полную диагностику. Проверяются следующие узлы рулевого управления:

1. Рулевые наконечники. Один из самых недолговечных узлов. На большинстве автомобилей устанавливаются два наконечника. Каждый из них после износа до критического состояния создает довольно ощутимый люфт.
2. Рулевые тяги. Шарниры этих элементов часто остаются без должного внимания, особенно если автомобиль обслуживался специалистом невысокой квалификации.
3. Пластиковые направляющие втулки реечного вала. Износ втулок не только приводит к появлению люфтов, но и может стать причиной течи рейки, подклиниваний и стуков.
4. Крепежные элементы рейки к кузову автомобиля. Рулевые рейки на каждом автомобиле имеют свой способ закрепления. Это могут быть металлические хомуты, гайки или болты. Количество крепежных точек также бывает различным. Рейка может жестко закрепляться на кузове автомобиля или соединяться через упругие резиновые сайлент-блоки. Проверяется момент затяжки креплений и состояние сайлент-блоков.

Важно! Критический износ в любом из этих элементов и несвоевременная замена могут привести к аварийной ситуации. Обрыв хотя бы одной связи в цепи рулевого управления моментально повлечет за собой потерю контроля над автомобилем.

Только после тщательной проверки всех узлов и соединений рулевой рейки квалифицированными специалистами мы приступаем к подтяжке. В случае обнаружения проблем ремонтные работы согласовываются с автовладельцем.

Почему работать с нами выгодно

Мы занимаемся ремонтом и регулировкой рулевых реек на профессиональном уровне уже много лет. Штат наших сотрудников укомплектован высококлассными специалистами, имеющими многолетний опыт работы с рулевыми рейками отечественных и зарубежных автомобилей. Обращаясь в наш автосервис, вы можете быть уверены в следующем:

1. Справедливое ценообразование. Мы создаем максимально развернутую калькуляцию с описанием всех выполненных работ и использованных материалов. Это позволяет клиенту четко понимать, за что он платит деньги. К тому же любые дополнительные объемы работ всегда согласовываются с заказчиком. И только после получения согласия на выполнение непредусмотренных первичной калькуляцией операций мы приступаем к ремонту. Это позволяет избежать ситуации, когда внезапно возросшая стоимость становится неприятным сюрпризом для клиента.
2. Развитая система гарантийного обслуживания. Несмотря на то, что гарантийные возвраты автомобилей – большая редкость для нашего автосервиса, такие ситуации время от времени случаются. Мы отвечаем за качество своей работы, поэтому в случае наших оплошностей в кратчайший срок устраняем неполадки.
3. Точное указание сроков ремонта. Мы не даем пустых обещаний отремонтировать автомобиль за нереально маленькие сроки. Все наши прогнозы, касательно времени, требуемого на производство ремонтных и регулировочных работ, реальны. Это позволяет клиенту планировать свое время.

Важно! Регулировка рулевой рейки – процедура ответственная и не столь однозначная, как может показаться на первый взгляд. Перетянутая рейка затруднит управление автомобилем и может привести к полному заклиниванию. Слабая затяжка регулировочного винта не устранит излишний люфт, вызывающий дискомфорт. Поэтому подходить к вопросу подтяжки необходимо серьезно и доверять эту работу только специалистам.

Что может вызвать утечку в реечной системе?

Большинство современных автомобилей используют реечную систему рулевого управления с усилителем рулевого управления. Рулевое управление с усилителем облегчает управление, но усложняет компактную систему реечной передачи, что может усложнить (и удорожить) ремонт.

Добавление гидроусилителя руля к реечной системе рулевого управления немного меняет конструкцию. Цилиндр с поршнем помещается в рейку, и к обеим сторонам поршня добавляется жидкость. Добавление давления к жидкости на одной стороне поршня заставляет поршень двигаться, поворачивая рейку и помогая рулевому управлению.

Что вызывает утечку в реечной системе рулевого управления с усилителем?

Со временем компоненты реечной системы рулевого управления могут начать изнашиваться, так как они часто используются при вождении и рулевом управлении. Это может привести к неплотной посадке.

Хотя ваша система рулевого управления с усилителем может начать протекать в точках соединения или через трещины в гибких резиновых шлангах и линиях, более вероятно, что она начнет течь из-под одного из уплотнений на вашей рейке и шестерне. Условия окружающей среды и стиль вождения могут привести к высыханию, усадке, растрескиванию или смещению уплотнений.

Утечки могут быть вызваны тремя основными факторами: 

• Шланги и трубопроводы изготовлены из гибкой резины, которая может трескаться;
• Соединения могут ослабнуть;
• Уплотнения между рулевой колонкой и реечной шестерней или вокруг соединений рулевой тяги могут сжиматься, трескаться, высыхать или выходить из строя.

Стоит отметить, что утечка происходит из системы рулевого управления с усилителем, а не из реечной системы. Это потому, что рулевая рейка смазана консистентной смазкой.

Как определить, что реечная система с гидроусилителем руля протекает?

Утечка жидкости рулевого управления обычно имеет запах горелого масла и обычно красного или розового цвета. Вы можете заметить небольшую лужу на земле под задней частью двигателя.

В качестве альтернативы, если у вас есть домкрат, домкратные стойки или пандус, вы можете проверить систему реечной передачи на наличие утечек напрямую. Оказавшись под автомобилем, относительно легко проверить шланги, соединения и уплотнения.

Безопасно ли управлять автомобилем, если реечная система с гидроусилителем руля протекает?

Когда утечка впервые начнется, ваше рулевое управление станет трудным и непоследовательным, пока оно полностью не выйдет из строя, поскольку вся помощь усилителя будет потеряна. Если это произойдет, когда вы едете по относительно прямой дороге, это не будет иметь большого значения. Однако если вам нужно повернуть, особенно если вы едете на скорости, это будет непросто и небезопасно. Стоит отметить, что, хотя протечка в системе не приведет к аварии напрямую, она может привести к аварии, если водителю не хватит силы, чтобы справиться с тяжелым рулевым управлением.

Кроме того, протечка системы рулевого управления с усилителем может быстро привести к серьезным последствиям. Например, перегрев рулевой рейки или рулевого редуктора.

Варианты ремонта протекающей системы реечной передачи с гидроусилителем рулевого управления 

Утечки в реечной шестерне часто устранять дорого, поскольку уплотнения сложно обслуживать даже механику. Большинство утечек устраняются путем замены всей системы реечной передачи, чтобы обеспечить правильную работу системы.

В качестве альтернативы можно использовать средство для защиты от утечек гидроусилителя руля. Хотя это может показаться хорошим решением, они являются лишь временным решением и останутся в вашей системе рулевого управления с усилителем до следующей промывки рулевого управления с усилителем.

Хотите узнать больше?

Хотите узнать больше о том, как обслуживать и ремонтировать свой автомобиль? Посетите MOOG TV и просмотрите полезные видеоролики, простые руководства по установке и советы экспертов.

MOOG TV

 

Симптомы неисправности реечной шестерни

Опубликовано 16 мая 2018 г. автором Benjamin Jerew Know How

Реечное рулевое управление можно найти практически на каждом современном автомобиле. Эту систему используют даже внедорожники, пикапы и полуприцепы, а также квадроциклы и UTV. Вы когда-нибудь задумывались, как все это работает, чтобы держать вас в правильном направлении? Кроме того, как узнать, что с рулевым механизмом что-то не так?

Принцип работы реечного рулевого управления

Эта конкретная система названа в честь типа используемых шестерен. Небольшая шестерня, соединенная с рулевым колесом, входит в зацепление с длинной реечной шестерней, соединенной на обоих концах с рулевыми тягами и поворотными кулаками. Когда водитель поворачивает руль, он толкает рейку влево или вправо, тем самым поворачивая колеса влево или вправо. Несмотря на механическое преимущество этой передачи, все они оснащены усилителем для облегчения вождения и уверенности водителя.

На протяжении десятилетий стандартная система рулевого управления с усилителем оснащалась гидравлическим усилителем. Гидравлический насос, насос гидроусилителя руля, использует мощность двигателя для создания гидравлического давления, которое по шлангам гидроусилителя руля подается на рейку. При использовании рулевого управления гидравлическое давление увеличивает усилие, прикладываемое водителем, что облегчает управление.

За последние 20 лет рулевое управление с электроусилителем стало более распространенным явлением, появившись на многих автомобилях, в частности, на гибридных автомобилях, электромобилях и автомобилях с функциями помощи рулевому управлению, такими как самостоятельная парковка и удержание в полосе движения. Вместо гидравлического насоса в них используется электродвигатель для увеличения усилия водителя.

Когда выходит из строя зубчатая рейка и шестерня

Есть несколько способов определить неисправность рулевого механизма, например, по избыточному шуму, движению, усилию или утечкам.

Когда вы поворачиваете рулевое колесо, и оно кажется более свободным или тугим, чем остальная часть рейки, у вас может быть плоское пятно или выемка на рулевом колесе. Блуждание может быть связано с этим местом, обычно когда колеса направлены прямо вперед. Обычно это указывает на изношенное место в зубьях рейки, которое требует замены, например, в случае с этим восстановленным блоком рулевой рейки и шестерни с гидроусилителем.

Чрезмерное усилие на рулевом колесе обычно указывает на неисправность усилителя мощности. Чтобы исправить это, проверьте и отрегулируйте уровень жидкости гидроусилителя рулевого управления, а также убедитесь в отсутствии посторонних шумов в насосе гидроусилителя рулевого управления. За исключением проблем с насосом, внутренние утечки могут привести к чрезмерным усилиям при повороте влево или вправо.

Внешние утечки жидкости — еще одна распространенная проблема с гидравлическими реечными системами рулевого управления. Усилительная секция рулевого механизма довольно мала, но есть несколько уплотнений, которые удерживают жидкость внутри системы. К сожалению, эти уплотнения настолько недоступны, что многие магазины просто решают установить восстановленный сменный блок при устранении утечек. Кроме того, утечки жидкости могут привести к чрезмерному усилию рулевого управления и повреждению насоса гидроусилителя руля, что значительно усложнит ремонт.

Выявление других проблем и ложных сигналов

Вы не сможете диагностировать системы рулевого управления с электроусилителем без заводского диагностического прибора. Тем не менее, проверьте наличие очевидных неисправностей, таких как сломанные сапоги или электрические кабели. Сломанные сапоги следует заменить как можно скорее, так как попадание воды может привести к коррозии и возможному короткому замыканию.

Другие проблемы могут быть ложно связаны со стойкой, например, ослабленные или погнутые наконечники рулевых тяг, ослабленные шаровые опоры, слабые амортизаторы, сломанные пружины или недостаточное давление в шинах. Исключив любые проблемы со стойкой, проверьте шины, тормоза и подвеску на наличие других проблем, которые портят вашу поездку.

Ознакомьтесь со всеми деталями рулевого управления и подвески , доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для планового технического обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о реечном рулевом управлении обратитесь к знающему специалисту в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото предоставлено Wikimedia Commons.

Бен разбирает вещи с 5 лет и снова собирает их с 8 лет. После того, как он начал заниматься ремонтом дома и на ферме своими руками, он нашел свое призвание в программе CGCC по ремонту автомобилей. После того, как он провел ASE CMAT в течение 10 лет, Бен решил, что ему нужны перемены.