Как устроена рулевая рейка – принцип работы, что такое ГУР в автомобиле

Проще, но еще дороже: что ломается в рулевых рейках с ЭУР, и как их ремонтируют

Особенности работы

Перед 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 «восьмерке» 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.

В последнем случае электромотор может передавать вращение через ременную передачу, либо привод может быть прямым (как в рейках Lexus GS).

27

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.

14

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».

26

Винтом здесь выступает шток с нарезанной резьбой с одной стороны и насечкой зубьев с другой.

12

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».

19 20

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.

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.

13

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.

16

Редко, но бывает так, что из-за влаги подшипник электромотора подвергается коррозии – тогда вы услышите неистовое завывание последнего при работе.

17

Износ в зубчатом зацеплении вала-шестерни и штока рейки – тоже потенциальная причина разрыва пыльника. Но здесь болезнь можно попытаться вылечить, поджав упор штока.

8 9

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.

21

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.

18

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.

18 15

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.

23 24

Цифровые, впрочем, также страдают от износа, но только не самого датчика, а шлейфа, который может банально перетереться.

25

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.

22

Если вам повезло, и рейку отремонтировали

По завершении работ рейку собирают и устанавливают на автомобиль.

1

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.

Кстати, есть еще один небольшой плюс, связанный с адаптацией и самим принципом работы электрического усилителя. Если помните, в системах с гидроусилителем нельзя длительное время удерживать руль в крайнем положении – это чревато перегрузкой и поломкой насоса. А вот с правильно адаптированным ЭУР в любом положении все будет хорошо.

В завершение

Несмотря на кажущуюся простоту системы электроусилителя рулевого управления и фактическое отсутствие необходимости его обслуживать, стоит помнить, что это по-прежнему одна из самых важных систем автомобиля. Ведь ЭУР помогает контролировать направление движения – иначе говоря, делает передвижение подвластным вашей воле. Используя показания датчиков колес, двигателя, рулевого колеса, ЭУР требует к себе удвоенного внимания – поэтому при появлении малейших странностей в его работе не ждите «восстания машин», а отправляйтесь на диагностику.

Особая благодарность в подготовке материала и консультациях компании Мастер Сервис (MSG), контактные данные +7 (800) 350-99-23 (Москва), +380 (57) 738-33-08 (Харьков).

Опрос

А вы сталкивались с проблемами ЭУР?

Всего голосов:

www.kolesa.ru

Как устроена рулевая рейка и принцип её работы

Ни одна современная легковая машина не обходится без системы управления. Причём в большинстве случаев речь идёт именно о рулевых рейках, которые играют ключевую роль в этом вопросе. Рулевая рейка (РР) представляет собой узел, который позволяет преобразовывать движение руля в отклонение по горизонтальной плоскости передних колёс автотранспортного средства. Фактически за счёт этого устройства мы получаем возможность с помощью небольшого рулевого колеса управлять внушительным авто.

Принцип работы рулевой рейки автомобиля

Первые образцы рулевых реек имели предельно простую конструкцию. В её состав входила шестерня, которая устанавливалась на рулевой вал, а также рейки и рулевые тяги, сопряжённые с шестернёй. Но постепенно конструкция улучшалась, совершенствовалась и модернизировалась. Потому в настоящий момент машины могут оснащаться несколькими видами РР.

Разновидности

В общей сложности выделяют 4 разновидности устройств, которые несколько отличаются между собой принципом работы рулевой рейки. Каждый механизм применяется на множестве автомобилей, что позволяет говорить о хорошем уровне каждого из представленных вариантов.

Многие автолюбители уже прекрасно знают, что такое рулевая рейка и зачем она нужна в машине. В автомобилях это своего рода связующее звено, созданное для связи водителя с колёсами его транспортного средства. При повороте руля именно РР позволяет колёсам повернуться с таким углом и скоростью, как это необходимо водителю, чтобы развернуться или совершить какой-нибудь иной манёвр.

Что касается того, где же находится автомобильная рулевая рейка, то тут можно ответить довольно просто. Находящийся между рулевым колесом и колёсами механизм выступает в качестве преобразователя вращения вала руля в горизонтальное смещение тяг.

Интересно и то, что раньше на автомобили устанавливались исключительно червячные механизмы, на смену которым пришли рулевые рейки. Но не стоит воспринимать РР как продолжение и развитие червячных устройств. Это совершенно иное направление в разработке рулевого управления.

Впервые РР появились на автомобилях, которые выпускались ещё в 19 веке. Тогда конструкция была максимально примитивной, состоя из шестерни, размещённой на рулевом валу, а также соединённой рейкой.

Но на тот момент рейка не завоевала большой популярности. Машины начали оснащать более сложными механизмами, в числе которых был и некогда самый востребованный червячный вариант. Лишь в конце прошлого века инженеры снова обратили внимание на уже достаточно забытый реечный рулевой механизм, и снова начали использовать его в конструкциях автотранспортных средств. Вторая попытка оказалась невероятно удачной. В результате РР активно используются до сих пор, и их конструкцию продолжают развивать и совершенствовать.

Стараниями инженеров и конструкторов мы получили 4 разновидности рулевых реечных механизмов. А именно:

  • механические;
  • электрические;
  • гидравлические;
  • электрогидравлические.

Каждый из вариантов исполнения устройства заслуживает отдельного внимания и более детального рассмотрения.

Механические

Если говорить о схемах рулевых реек, то именно у механических устройств она самая простая. Но при этом механические РР наиболее универсальные, что позволяет устанавливать их на автотранспортные средства с передним и задним типом привода.

Повороты колёс, связанных с системой рулевого управления, осуществляются за счёт прикладываемой водителем физической силы. Одной из особенностей системы механического типа является то, что здесь используется переменное передаточное число. Это означает, что шаг зубцов меняется в направлении от середины к краям.

На практике это выглядит следующим образом. Когда машина движется на высокой скорости, углы поворота становятся минимальными. От этого создаётся эффект тяжёлого рулевого колеса, что обусловлено именно большим передаточным числом. Когда же автотранспортное средство паркуется, то есть скорость минимальная, а руль приходится выворачивать до крайнего положения, передаточное число уменьшается, и от этого руль удаётся с относительной лёгкостью повернуть, не прикладывая большие физические усилия. Эта особенность позволяет компенсировать недостаток в виде отсутствия усилителя.

Механическая рулевая рейка

Схема механической системы рулевой рейки включает в себя несколько основных компонентов. Среди них следует выделить такие:

  • картер, изготовленный из алюминия. В нём предусмотрена специальная полость, где располагается гофрированная защита, которая предотвращает механизм от повреждения и преждевременного износа;
  • шестерня или зубчатое колесо привода. Она располагается внутри корпуса рулевого механизма, и удерживается там с помощью специального надёжного подшипника. Он всё равно может выходить из строя и требовать замены, но на практике подшипник служит достаточно долго и эффективно;
  • пружина. Её задача заключается в том, чтобы плотно прижать рулевую рейку по отношению к шестерне. Это позволяет создавать максимально плотное сцепление зубьев;
  • втулка, предусмотренная для шарнира тяги. Она осуществляет свою работу в определённом заданном инженерами интервале, а также обеспечивает нужный ход для механической рулевой рейки автомобиля.

Несмотря на свою простоту и надёжность, механические узлы постепенно уходят в прошлое.

Электрические

Теперь следует рассмотреть, как работают рулевые рейки уже электрического типа. Тут речь идёт про устройство рулевой рейки, оснащённой специальным рулевым электроусилителем или просто ЭУР.

У ЭУРа есть свои особенности конструкции и работы. Основной принцип функционирования устройства заключается в наличии электрического двигателя. Этот электромотор позволяет с максимальной точностью передавать усилие, с которым водитель воздействует на рулевое колесо.

В зависимости от конструктивных особенностей и исполнения устройства, электроусилители устанавливают в автомобилях на рулевой вал, либо же интегрируют в рейку. Есть также возможность встроить электродвигатель в рулевую колонку, но этот вариант считается самым опасным, несмотря на наименьшую стоимость реализации конструкции. Если электромотор разместить внутри рулевой колонки автомобиля, при его поломке машина фактически станет неуправляемой. Последствия подобной неисправности, которая может произойти прямо во время движения авто, представить не сложно. Водитель потеряет управление, не сможет подавать команды передним колёсам. Подобная неисправность встречалась на ЭУР, которые устанавливались на первое поколение автомобиля Lada Priora. Машины первых лет выпуска славились низким уровнем надёжности электроусилителей рулевого управления.

Электрическая рулевая рейка

А вот схема интегрирования с рейкой позиционируется как самая безопасная. Её применяют на автотранспортных средствах высокого класса. Во многом это обусловлено стоимостью реализации схемы.

Несмотря на определённые недостатки электроусилителей, которые характерны в большей степени только при одном варианте их размещения, электрические РР обладают широким перечнем преимуществ:

  • ЭУР позволил добиться отличных показателей коэффициента полезного действия;
  • хотя в конструкции используется электродвигатель, система всё равно получилась более чем простой;
  • весь узел не занимает много места, что позволяет говорить о компактности решения и выделять это качество как одно из преимуществ;
  • электрические рейки не боятся изменений погодных условий. Потому они одинаково эффективно работает при сильной жаре и при заморозках;
  • важной особенностью и преимуществом можно назвать факт отсутствия в узле каких-либо рабочих жидкостей. Это позволяет исключать проведение разных работ по их замене, не нужно контролировать утечки и пр.;
  • конструкция не предусматривает использования трубок, прокладок, сальников и прочих элементов, которые можно считать слабым или уязвимым местом системы. Такая особенность выделяет ещё один важный плюс в виде высокого уровня надёжности;
  • рулевая рейка электрического типа, оснащённая электромотором в качестве усилителя, расходует минимум энергии. Это обусловлено тем, что электромотор включается в работу лишь тогда, когда водитель поворачивает руль. При передвижении на высокой скорости электродвигатель также отключается;
  • некоторые воспринимают ЭУР как что-то дорогое и сложное. Но практика говорит об обратном. Устройство получилось надёжным и доступным по цене. При необходимости, если двигатель всё же выйдет из строя, на покупку нового электромотора тратить большие деньги не придётся. ЭУР относится к относительно недорогим устройствам;
  • приятным бонусом ко всем перечисленным ранее преимуществам станет факт быстрого возврата рулевого колеса в его нейтральное положение.

Объективно электрические рулевые рейки обладают солидным перечнем преимуществ. При этом выделить какие-то явные недостатки, если не говорить об электромоторах, интегрированных в рулевую колонку, сложно.

Гидравлические

Эти рулевые рейки считаются главными конкурентами электрических систем. Но если посмотреть, как устроены рулевые рейки гидравлического типа, ничего общего с конкурентами вы не увидите.

Принцип работы гидроусилителя или ГУР основывается именно на использовании гидравлической жидкости. С её помощью передаётся усилие, прикладываемое водителю к рулевому колесу. Это позволяет создать достаточно лёгкое и точное управление транспортным средством.

За счёт использования гидравлической системы, неровности на дорогах и проезды по ямах на так сильно ощущаются и передаются на рулевое колесо. То есть водитель меньше ощущает все прелести отечественных автодорог. Это объясняется особенностью конструкции гидравлической рулевой рейки, где все удары гасятся за счёт работы гидроусилителя.

Гидравлическая рулевая рейка

Но при этом высокое давление гидравлической жидкости, которое возникает непосредственно в момент удара, негативно сказывается на состоянии и работоспособности всего рулевого узла.

Если в случае с ЭУР выделяли внушительный список достоинств системы, то здесь в основном акцентируют внимание на имеющихся недостатках. ГУР действительно имеет ряд минусов, среди которых выделяют наиболее значительные.

  • уровень информативности руля весьма низкий, если сравнивать с электрическим аналогом рулевой рейки;
  • отсутствует качественная и достаточно хорошая обратная связь у руля;
  • работа системы основывается на создании высокого давления, из-за чего страдает надёжность гидроусилителя;
  • в конструкции с гидроусилителем применяются различные сальники, трубки и уплотнители. Это слабые места гидравлической системы. Здесь довольно часто возникает протечки, которые приходится устранять. Трубки, сальники и прокладки подлежат замене;
  • система работает постоянно. Если привести пример электроусилителя, где электромотор включается исключительно по мере необходимости, в случае с гидроусилителем всё иначе. Насос работает постоянно, то есть непрерывно обеспечивает циркуляцию рабочей жидкости по системе. Это происходит даже в ситуациях, когда двигатель запущен, но машина стоит неподвижно. Такая особенность работы негативно сказывается на состоянии. Система быстрее изнашивается и требует ремонта, либо замены;
  • гидравлические типы рулевых реек чаще требуют ремонта, нежели электрические. Плюс автовладельцу приходится заниматься такими мероприятиями как замена гидравлической жидкости. Процедура не самая тяжёлая, но всё же накладывает дополнительные обязанности и хлопоты.

Такой обширный перечень недостатков привёл к тому, что на легковых автомобилях ГУР применяется редко. Зато гидроусилители стали наиболее эффективным решением при создании системы управления на грузовиках и большегрузных машинах. Рулевые рейки гидравлического типа, где применяется гидроусилитель, позволяет передавать более высокое усилие. Электродвигатель в этом компоненте справляется с передачей усилия на грузовых авто значительно хуже.

Электрогидравлические

Ознакомившись с устройством рулевых реек с гидроусилителем, а также изучив слабые стороны ГУР и достоинства ЭУР, никого не удивит появление гибридной системы рулевого управления.

Примерно понимая, как устроена рулевая рейка, эксплуатируемая с гидроусилителем и электроусилителем, можно также понять и суть электрогидравлической системы.

Фактически появление электрогидравлической рейки стало логическим продолжением обычной классической гидравлики. Как и в случае с ГУР, основным рабочим компонентом узла остаётся гидравлическая жидкость, перекачивая насосом. Вопрос лишь в том, как именно приводится в движение этот насос.

Электрогидравлическая рулевая рейка

В обычных гидроусилителях помпа, перекачивающая гидравлическую рабочую жидкость, функционировала от главного двигателя. В этом проявлялась одна из проблем ГУР, которая привела к появлению сразу нескольких объективных недостатков. Потому инженеры решили устранить этот недочёт, установив отдельный электродвигатель для работы насоса. Теперь ДВС из системы исключили.

Такое нововведение позволяет говорить о новом виде рулевой рейки электрогидравлического типа. Внедрение электрического мотора для работы насоса устранило недостатков в виде низкой информативности и отсутствия обратной связи.

На практике работу электрогидравлической рейки можно описать примерно следующим образом. По мере увеличения скорости движения автотранспорта электромотор создаёт меньшее давление. Это позволяет делать рулевое управление достаточно жёстким при высокой скорости, создавая более безопасные условия движения.

Признаки неисправностей

От исправного состояния системы рулевого управления напрямую зависит безопасность движения автомобилиста на своём транспортном средстве. Потому при первых же признаках неисправностей рулевой рейки следует незамедлительно принимать меры по их устранению.

Первым делом автовладельцы должны понимать, как именно определить неисправности рулевых реек. Сделать это не так сложно, если знать про характерные симптомы и признаки приближающейся поломки установленной на автомобиль рулевой рейки.

Да, точно подтвердить или опровергнуть неисправность рулевой рейки можно путём диагностики и проведения демонтажных работ. Но порой даже косвенных признаков достаточно, чтобы подтвердить диагноз.

Для начала запомните, что рулевая рейка не ломается на ровном месте, если речь не идёт о попадании в яму или ДТП. Существуют определённые признаки, указывающие на износ и приближающуюся серьёзную неисправность. Потому перед тем как проверить рулевую рейку, прислушайтесь к поведению своей машины. Она сама подскажет вам, что возникли какие-то неполадки, которые вскоре могут обернуться дорогостоящими и опасными поломками.

В зависимости от типа рулевой рейки, могут проявляться те или иные признаки. Рассмотрим основные из них:

  • если это рулевая рейка гидравлического типа, тогда неисправность можно определить по постоянному падению уровня жидкости в специальном бачке;
  • также в случае с ГУР возможно появление следов от гидравлической жидкости, которые накапливаются в пыльниках тяг;
  • управление стало заметно более чувствительным. Даже когда вы осуществляете небольшой поворот рулевого колеса, машину практически бросает из стороны в сторону;
  • поворот руля не соответствует углу, на который поворачиваются передние колёса автотранспортного средства;
  • ещё руль может не возвращаться в своё исходное центральное или нейтральное положение, либо плохо это делать, когда машина завершает манёвр и возвращается к прямолинейному движению;
  • когда рулевое колесо находится в центральном положении, усилие может пропадать. Это указывает на неисправность в системе;
  • порой автомобилисты сталкиваются с тем, что руль начинает буквально самопроизвольно вращаться. Плохой признак, указывающий на необходимость срочно заняться ремонтом;
  • когда руль вращается, усилия отсутствуют вовсе. Это потенциально указывает на выход из строя гидравлики или электромотора;
  • при езде в условиях мелких неровностей создаётся сильный стук и передаётся в руль. Но он может уменьшаться, когда рулевое колесо выворачивается в крайние положения;
  • руль полностью заклинивает, его не удаётся повернуть ни в одну из сторон;
  • управлять машиной становится практически невозможно, поскольку для любого манёвра требуется прикладывать огромное усилие.

Ремонт рулевой рейки

Появление хотя бы одного из перечисленных признаков говорит о том, что с рулевым управлением возникли проблемы. Неисправность может сохраняться в виде едва заметных симптомов длительное время, либо же в один момент привести к серьёзной поломке, которая наиболее опасна именно во время движения машины.

Это говорит о том, что даже слабо проявляемые признаки проблем с рулевой рейкой игнорировать ни в коем случае нельзя. В подобных ситуациях следует обратиться в автосервис, либо же заехать в собственный гараж для самостоятельного решения образовавшейся проблемы. Порой выполнить ремонт можно своими руками. Это не так сложно, если следовать инструкциям, соблюдать рекомендации автопроизводителя, а также не забывать о технике безопасности.

Преимущества и недостатки

Если подводить общий итог по всем разновидностям рулевых реек, можно выделить несколько сильных и слабых сторон подобных систем.

К преимуществам можно отнести следующие моменты:

  • конструкции всех типов занимают мало места, они компактные и достаточно простые;
  • многие неисправности можно решить своими силами, избегая дополнительных трат на услуги автосервисов;
  • рулевые рейки с гидроусилителем, электроусилителем и обычного механического типа обладают небольшим весом;
  • при грамотной эксплуатации не требуется постоянный уход и частое обслуживание;
  • системы обеспечивают точное управление, поскольку колёса прекрасно слушаются руля;
  • стоимость всех видов усилителей небольшая, а потому ремонт рулевых реек обходится сравнительно дёшево.

Но параллельно не стоит упускать тот момент, что неровности дороги могут ощутимо передаваться на руль. А это создаёт определённый дискомфорт для водителя. Также автовладельцу всё же приходится заниматься профилактическим обслуживанием, проверяя уровень жидкости, подтягивая соединения, инспектируя состояние трубок, уплотнителей и пр.

Рулевые рейки относятся к категории достаточно надёжных узлов автотранспортного средства. При этом срок службы или эксплуатационный период зависит от целого ряда фактора. А именно:

  • условия эксплуатации;
  • стиль вождения;
  • условия хранения и содержания машины;
  • качество сборки;
  • используемые детали;
  • качество проведённого ремонта;
  • наличие коррозии и ржавчины.

Если постоянно держать автомобиль в условиях повышенной влажности и сырости, свою роль сыграет процесс образования коррозии, которая с лёгкостью сможет разрушить рулевую рейку с течением времени. Также на состояние РР негативно влияет частая езда по кочкам, ямам и всевозможным неровностям. Постепенно они снижают ресурс узла, провоцируют усталость металла и в результате рейку приходится менять или частично ремонтировать.

Применительно к легковым автомобилям, именно реечные рулевые механизмы остаются наиболее востребованными и актуальными. Объясняется это простотой конструкции, малой стоимостью механизмов, а также их небольшими размерами. Пока лучшей альтернативы для категории легковых машин не предусмотрено.

drivertip.ru

☰Неисправности рулевой рейки автомобиля | Steering.com.ua

В прошлых статьях мы неоднократно упоминали о важности, функциях и задачах рулевой рейки. Это центральный агрегат рулевого управления автомобиля, который связывает рулевую колонку с тягами и преобразовывает крутящий момент на руле в поворот колес.

В этой статье мы расскажем о том, что больше всего не любим в рулевых рейках – о неисправностях. Читайте, если хотите уберечь автомобиль от серьезных поломок, а себя – от неожиданных расходов.

Неисправности рулевых реек

Течь

В агрегаты с гидроусилителем устанавливают силовые сальники, которые удерживают масло внутри рейки и защищают ее от протеканий. Также в рейках с ГУР используют уплотнительные резиновые и тефлоновые кольца, которые нужны для корректной циркуляции масла. Уплотнительные элементы делают из прочных и износоустойчивых материалов – маслостойкой резины, тефлона и металлических сплавов. К сожалению, вечные материалы пока не придумали, поэтому любые детали со временем изнашиваются и теряют свойства.

Неисправность, которая чаще всего встречается в рейках с ГУР, – течь масла.

Рулевая рейка ГУР

Гидравлическая рулевая рейка

Почему течет рейка с ГУР:

  • сальники распределителя и гидроцилиндра стираются в результате обычного механического износа. Подвижные детали рейки (шток, червячный вал, золотниковый механизм) трутся о сальники и постепенно их изнашивают;
  • детали рейки ржавеют, когда износились пыльники и в агрегат попала влага. Ржавчина на штоке и распределителе ускоряют износ сальников и быстро приводят к течи агрегата;
  • под действием постоянного давления, масла и высоких температур уплотнительные кольца и сальники со временем теряют форму и физические свойства, что нарушает герметичность рейки и приводит к течи.
  • потому что развалился подшипник в распределителе, износились опорные втулки.

Если на месте стоянок под автомобилем появляются масляные пятна, постоянно падает уровень жидкости в бачке ГУР и колеса с запозданием реагируют на поворот руля, проверьте состояние рулевой рейки. Также эти признаки могут сигнализировать о течи насоса ГУР, трубок и шлангов, бачка с жидкостью. Поэтому будьте внимательны при осмотре и не забудьте проверить другие узлы и детали рулевого управления.

Падение уровня жидкости в бачке гидроусилителя

Падение уровня жидкости в бачке ГУР – очевидный повод проверить рулевую рейку

Если рулевая рейка течет, в систему попадает воздух, а это приводит к дополнительным нагрузкам на насос. При нехватке масла и завоздушивании системы насос ГУР будет гудеть и выть, руль станет тяжёлым и ухудшится управляемость автомобиля.

Чтобы рейка не потекла, достаточно регулярно проверять состояние пыльников, осматривать агрегат на предмет ржавления, вовремя менять уплотнительные элементы и вовремя проходить ТО.

Стуки и люфты

Часто водители жалуются на стук в районе передней оси. Стук часто сопровождается люфтом руля, что особенно ощутимо, когда вы едете по ухабистой дороге. В большинстве случаев виновница стуков – неисправная рулевая рейка. Стучать и люфтить может любая рейка, независимо от конструкции и типа агрегата.

Некорректная регулировка рейки.

Обычно стучат некорректно отрегулированные рейки, а также агрегаты, в которых износилась боковая поджимка штока. В этих случаях шток и червячный вал распределителя бьются друг о друга, зубья валов разрушаются.

Регулировка рулевой рейки на СТО

Регулировка рулевой рейки – задача для профессионалов

Если нарушилось положение штока рейки, то, помимо стука, водитель почувствует характерные вибрации на руле. Если в автомобиле установлена механическая рулевая рейка, то никаких других признаков у некорректной регулировки не будет.

В рейках с усилителями руля разболтанный зубчатый сектор становится причиной неисправности других элементов системы.

В гидравлических рейках неисправный передающий механизм изнашивает сальники, что приводит к течи.

В агрегате с электроусилителями стучащие и люфтящие детали агрегата постепенно разрушают приводные элементы электропривода, нарушают положение и работу датчиков. Такие неисправности существенно отразятся на управляемости автомобиля, например, руль может стать тугим, самопроизвольно вращаться, болтаться или не возвращаться в центральное положение.

Чтобы устранить болтанку и стук, отдайте рейку на диагностику и регулировку на СТО. Аккуратная и внимательная езда уберегут агрегат от стуков и люфтов.

Износ зубьев рулевой рейки

Неравномерный износ зубьев

Износ боковой поджимки.

Изношенная боковая поджимка – еще одна причина стуков и люфтов – состоит из нескольких элементов. Что выходит из строя в боковой поджимке:

  • износилась фолье-вставка. Это пластиковый вкладыш, который устанавливают на поршень поджимки. Фолье-вставка защищает шток от чрезмерного трения о металлический поршень поджимки. С изношенной вставкой шток будет болтаться и быстро износится;
  • лопнула или заржавела пружина боковой поджимки. Пружина постепенно изнашивается и теряет физические свойства. Чем агрессивнее вы водите, тем быстрее разрушается пружина;
  • заржавела и закисла контргайка, и отрегулировать положение штока невозможно.

Если возникли проблемы с поджимкой, меняют изношенный элемент или всю деталь в сборе.

Профилактика в этом случае банальна: аккуратное вождение, внимательное отношение к автомобилю, своевременное техобслуживание.

Детали боковой поджимки рулевой рейки

Элементы боковой поджимки рулевой рейки

Износ подшипников распределителя.

Еще одна причина стуков и люфтов – изношенный подшипник распределителя. Подшипники тоже не вечные – они “стареют”, разрушаются от механического трения, ржавления распределителя и неаккуратной езды по неровной дороге. Чтобы устранить неисправность, замените непригодный подшипник и проверьте состояние других элементов распределителя на предмет повреждений и коррозии.

Некоторые водители забывают или не знают о существовании сальника-пыльника, который закрывает распределитель рейки сверху и защищает его от ржавчины и грязи. Так вот, стоит периодически проверять, в каком он состоянии – этот защитный элемент выполняет ту же функцию, что и пыльники рейки.

Износ опорных втулок.

Шток тоже тарахтит, если износились опорные втулки. Точнее, не втулка, а элементы рейки, которые находятся не на своем месте. Рейка с разбитыми втулками будет стучать, а вот вибраций и люфта на руле не будет. Причины износа втулок стандартные: механический износ, коррозия на валу, резкие удары и вибрация при движении.

Обратите внимание! Стук в районе передней оси также может быть вызван неисправностями рулевых тяг и наконечников. А еще могут стучать стойки амортизаторов. Но в этих случаях вы не почувствуете вибраций на руле. Если стук есть, но с рейкой все в порядке, проверьте ходовую – возможно, проблема с ней.

Хруст во время поворотов

Неприятный хруст в районе передней оси, который появляется при поворотах руля, – явный признак корродирования деталей рейки. Хрустеть могут следующие элементы:

  • подшипники распределителя;
  • торсион и место крепления распределителя к рулевой колонке;
  • червячный вал и шток.

К чему приводит износ подшипников распределителя вы уже знаете.

Ржавчина и износ пары шток-”червяк”.

Ржавчина на зубьях “червяка” и штока – частая проблема рулевых реек, владельцы которых не следят за состоянием защитного сальника-пыльника. Если он лопнул, внутрь агрегата попадает влага, которая вызывает ржавление.

Поржавел распределитель рулевой рейки

Ржавчина на распределителе – причина множества неисправностей рулевой рейки

В первую очередь коррозия “съедает” центральные зубья валов. Причина простая – большую часть времени автомобиль едет по прямой и рулевое управление находится в нейтральном положении.

Хруст в передающем механизме может быть вызван не только ржавчиной, но и неравномерным износом зубьев валов. В этом случае рейка также будет стучать, возможны вибрации на руле и трудности при поворотах автомобиля.

Обратитесь на СТО, если услышали хруст при поворотах руля, чтобы мастер сервиса заменил изношенные валы рейки. Также периодически проверяйте состояние пыльников на тягах и распределителе, чтобы не сталкиваться с подобными неисправностями.

Пыльники рулевой рейки

Долговечность рулевой рейки напрямую зависит от состояния пыльников

Ржавчина на распределителе.

Распределитель хрустит, когда ржавчина повредила верхнюю часть золотникового механизма, к которой крепится карданчик вала колонки. А если ржавчина распространилась под сальник, агрегат начнет течь. В этом случае руль двигается рывками или вовсе не поворачивается. При неглубокой ржавчине вал распределителя можно отшлифовать. Если ржавчина серьезно повредила распределитель, узел нужно заменить.

Чтобы элементы распределителя не ржавели, следите за состоянием пыльника, а при первых проблемах в управлении автомобилем обращайтесь на диагностику в автосервис.

Проблемы с вращением руля

Тяжелый руль обычно сигнализирует о неисправности насоса ГУР или привода электроусилителя. Также тяжесть на руле появляется, если подтекает рулевая рейка, некорректно работает золотниковый механизм, перетянута боковая поджимка, появилась кольцевая выработка в корпусе распределителя.

Кольцевой износ.

Золотниковый механизм рейки перераспределяет жидкость в камерах гидроцилиндра, делает вождение комфортным и легким. Неисправности в работе распределителя в первую очередь отражаются на легкости управления автомобилем.

Сальник-пыльник распределителя рулевой рейки

Защитный сальник-пыльник распределителя

Кольцевой износ – частая проблема, с которой со временем сталкивается каждый водитель. Тефлоновые кольца катушки золотника вращаются вместе с ним, плотно прижимаются к стенке корпуса и со временем разрушают ее. Постепенно на внутренней стенке появляются борозды, кольца перестают самозапираться и эффективно удерживать поток масла. Давление падает, руль тяжелеет. Также, при попытках повернуть руль на непрогретом авто, рулевое колесо будет клинить и двигаться прерывисто.

Чтобы устранить неисправность, корпус распределителя гильзуют. Для этого внутреннюю стенку растачивают, чтобы запрессовать гильзу, подходящую по диаметру под золотниковый механизм рейки с ГУР. Гильзы делают из бронзы.

Кольцевой износ корпуса распределителя рулевой рейки

Корпусы распределителя с кольцевым износом (снизу) и с бронзовой гильзой (сверху)

Мы не просто так указали, что каждый водитель сталкивается с этой неисправностью. Не существует методов, которые помогут уберечь агрегат от кольцевого износа, но вы можете замедлить этот процесс.

В процессе эксплуатации в жидкости накапливается металлическая стружка, которая разрушает элементы усилителя. Чтобы корпус распределителя служил дольше, следите за качеством масла, вовремя менять его и не забывайте промывать систему. А в идеале, нужно периодически снимать, разбирать и промывать рейку – тогда вы гарантированно избавитесь от металлической стружки.

Износ катушки и торсиона золотника.

Неисправности в работе распределителя связаны не только с кольцевым износом. Например, если износились крепления катушки, и перекроет отверстия для масла, катушка будет болтаться вверх-вниз по валу и перекроет отверстия для масла.

На катушке установлены уплотнительные кольца, которые нужны для корректной циркуляции масла. Если уплотнители износятся, упадет давление и руль будет туго вращаться.

Как и любая другая деталь, торсион со временем изнашивается и стирается. При износе или неправильной работе торсиона руль будет самопроизвольно поворачиваться и болтаться, колеса будут с запозданием реагировать на поворот руля или вовсе не поворачиваться.

Чтобы устранить неисправности в работе распределителя, изношенные детали нужно заменить. Самый простой способ продлить срок службы золотникового механизма – ездить внимательно и аккуратно, избегать поездок по ухабистой дороге и при первых признаках неисправностей обращаться на СТО.

Неисправности электроусилителя.

Если рейка с электроусилителем, и вышел из строя электропривод, помимо тугого руля, на приборной панели появится характерный сигнал ошибки в работе ЭУРа. Электроусилитель может сломаться по многим причинам.

Индикаторы работы ЭУР

Желтый значок сигнализирует о неисправности в работе ЭУРа рейки, а красный значок – о полном отключении усилителя

Если описывать вкратце, то большинство неисправностей электроусилителя возникают из-за влаги, которая замыкает и окисляет контакты. Усилитель и электропривод ломаются от резких ударов, частой езды по неровной дороге и агрессивного вождения. Эти причины также приводят к неполадкам в работе датчиков. Некачественный сервис – еще одна причина непредвиденной поломки электроусилителя или электропривода для насоса ЭГУР.

Выработка внутренней стенки корпуса рейки.

Частичное отсутствие усилия обычно возникает, когда поршень штока бьет по корпусу рейки и выбивает в нем борозду. Последствия поломки усугубляет старое масло, в котором находится много металлической стружки. В результате поршень штока не плотно прилегает к корпусу и нарушается герметичность камер гидроцилиндра. В этом случае водителю будет сложно повернуть руль из центрального положения, а когда поршень штока пройдет место выбоины, руль станет заметно легче.

Поршень штока рулевой рейки

Поршень штока, который при движении по неровной дороге постепенно разбивает корпус рейки

Поврежденный корпус нужно менять. Другого способа восстановить работоспособность рейки после этой неисправности нет. Выбоина на внутренней стенке корпуса рейки возникает в результате частой езды по неровной дороге, агрессивного вождения, наездов на препятствия и резких ударов.

Износ поршня штока.

Также усилие на руле частично пропадает, если износились уплотнители поршня штока или сам поршень. Износ уплотнителей и поршня штока возникает из-за постоянного трения, резких ударов и вибраций при езде по ухабистой дороге. Во всех случаях результат одинаковый – давление в камерах гидроцилиндра распределяется некорректно и руль становится тяжелым. Признаки особо ощутимы на низких оборотах работы двигателя, когда насос ГУР не создает большого давления.

Чтобы устранить неисправность, замените уплотнители. Если неисправность затронула поршень, его также придется заменить. Как и в большинстве случаев, чтобы избежать неисправностей, достаточно быть аккуратным и внимательным на дороге, не устраивать своему автомобилю тест-драйв по бездорожью без крайней на то необходимости. И не забывайте о плановом техобслуживании.

Теперь вы знаете, что ломается в рулевых рейках, какие признаки сигнализируют о каждом виде неисправностей, как устранить и предотвратить поломки. Надеемся, что эта информация будет полезной и поможет оставаться на ходу при любых обстоятельствах.

steering.com.ua

Ремонт рулевой рейки своими руками: пошаговый план

Возможен ли ремонт рулевой рейки своими руками, если появился стук в рулевом, или придётся потратиться на автосервис?
Исправность рулевого механизма, это залог безопасности, но к сожалению, ничто не вечно и износ когда-то приходит. Как проверить рулевую рейку и устранить неисправность самому?

Несколько слов о рейках

В публикациях на блоге уже много писалось о механизме управления машины и о рейке в частности. Но, думаю, не лишним будет освежить знания.

Итак, рулевая рейка выполняет важную задачу – преобразовывает вращение «баранки» в повороты колёс в горизонтальной плоскости. Рассмотрим процесс детальнее.

Простейшая разновидность этого узла состоит из шестерни на валу руля и пластины с зубьями. Когда мы поворачиваем руль, пластина начинает сдвигаться в одну из сторон, увлекая за собой тяги, которые, в свою очередь, поворачивают колёса авто.

Это элементарная конструкция, и весь механизм в данном случае приводится в движение исключительно физической силой водителя. Подобные варианты очень распространены на отечественных авто.

Есть и более продвинутые конструкции – с гидро- и электроусилителем. Устройство рулевой рейки с гидроусилителем немного сложнее простого механического варианта.

Здесь присутствуют дополнительные узлы, помогающие водителю без особых усилий крутить «баранку».

Если точнее — контур, по которому циркулирует под давлением масло, узел с клапанами на валу руля и поршень двойного действия, непосредственно связанный с рейкой.

При повороте руля приоткрываются клапаны с определённой стороны, и масло устремляется по открытым магистралям, давя на поршень в одну или другую сторону, а он уже двигает рейку.

В вариантах рулевой рейки с электроусилителем, основным силовым элементом является шаговый электромотор, перемещающий механизмы рулевого управления.

На первый взгляд устройство рулевого механизма может показаться достаточно сложным, добраться до него зачастую проблематично, поэтому возникает вопрос, возможен ли ремонт рулевой рейки своими руками?

На самом деле, возможен, и пугаться трудностей не стоит.

Рассмотрим простые варианты ремонта на примере отечественных ВАЗ 2109 и 2110, автомобили укомплектованые механическими узлами управления.

Анализ проблем с управлением автомобиля

Какие симптомы говорят о том, что с этим узлом что-то неладное?

Варианты такие:

  • появился люфт на руле;
  • «баранка» стала непривычно тяжёлой;
  • слышны подозрительные стуки при повороте руля;
  • у систем с гидроусилителем начало подтекать масло;
  • руль периодически закусывает в одном положении.

Если нечто подобное вы заметили на своём авто, то самое время задуматься о посещении автосервиса или всё же попробовать ремонт рулевой рейки своими руками.

Второй вариант поможет вам сэкономить не только средства, но и время, ведь на СТО зачастую бывают очереди, а оставаться даже на небольшой срок без машины не хочется никому.

Итак, рассмотрим последовательности несложного самостоятельного ремонта рейки на примере популярных отечественных авто ВАЗ 2109 и ВАЗ 2110.

Ремонт рулевой рейки своими руками

Нужно отметить, что вышеперечисленные симптомы вовсе не означают дорогостоящий ремонт с заменой узлов рулевого управления, зачастую всё обходится профилактической заменой расходных деталей.

Но, к сожалению, чтобы точно определить проблему, придётся покопаться и провести демонтаж рейки. Ремонт рулевой рейки ваз 2109 своими руками будет выглядеть таким образом:

  • поднять переднюю часть авто при помощи домкратов, установить противооткаты и предусмотреть другие меры безопасности;
  • освободить доступ к рейке;
  • поставить колёса прямо и открутить болт шлицевого соединения, который находится возле педалей;
  • открутить гайки рулевых тяг;
  • узел готов к отсоединению, хотя можно ещё попробовать сразу снять тяги.

Для устранения неисправности в первую очередь нужно обзавестись специальным ремкомплектом, который продаётся в автомагазинах.

Он может полный, включая шестерню и рейку, или неполный, содержащий игольчатый подшипник, опорную втулку, уплотнительные резинки, стопорные кольца, кожух пыльника, стяжки и прочую мелочовку.

Далее рулевую рейку надо разобрать и заменить износившиеся элементы на новые из купленного набора. Порядок действий выглядит примерно так:

  • снимаем пыльник, торцевые колпачки и упоры;
  • восьмигранником откручиваем резьбовые пробки и извлекаем пружины, упорные втулки и кольца – всё это внимательно осматриваем и если нужно меняем;
  • не лишним будет проверить подшипник и при малейшем подозрении на люфт, заменить его;
  • осматриваем приводную шестерню;
  • наконец, достаём саму рейку, и тут важно не забыть поменять втулки опорного вала и резинки – всё это есть в ремкомплекте;
  • самый сложный пациент – игольчатый подшипник. Для него нужен специальный ключ или, в крайнем случае, дрель со сверлом на 1,5 мм, которым мы ослабляем торец подшипника и затем выбиваем его;
  • после того как поменяли всё что можно, смазываем детали рейки и собираем всё как было.

Ремонт рулевой рейки ваз 2110 своими руками схож, но есть нюансы. Некоторые версии «десяток» оснащены новыми узлами, разбирать которые полностью для замены втулки нет необходимости.

Достаточно снять гофру, открутить гайку под ней и рейка распадётся на две части – в одной из них будет удобный доступ к втулке.

Не так это все сложно, чтобы провести ремонт рулевой рейки своими руками. Был рад помочь с ремонтом вашего четырёхколёсного друга!

auto-ru.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о