Рулевая рейка за что отвечает
Как работает рулевая рейка.( устройство и особенности)
— Автомобильная рулевая рейка в течение многих лет используется как один из обязательных элементов рулевого управления. Почти все легковые авто, которые выпускаются в наше время, оснащены данной деталью. Сегодня будет идти речь об устройстве рулевой рейки, а также принципе её работы.
• Как устроена рулевая рейка?!
— Рулевая рейка автомобиля представляет собой устройство, цель использования которого заключается в том, чтобы преобразовать водительское усилие во время воздействия на рулевое колесо в салоне авто, что необходимо для обеспечения поворота колес машины.
— Сегодня существуют три вида рулевых реек, принцип действия которых различается.
Гидравлическая рулевая рейка. Она используется почти во всех легковушках, которые выпускают сегодня. Обеспечивает достаточно комфортное управление автомобилем, поскольку используется гидравлический усилитель руля, благодаря чему водителю нужно прилагать минимум усилий. Механическая рулевая рейка. Устройство данного элемента очень простое. На одном из концов рейки находится зубчатый механизм, который контактирует с зубчатой рейкой. Последняя взаимодействует с приводом руля. Электрическая рулевая рейка. Её отличие от гидравлического аналога состоит в том, что гидравлика не применяется. Для увеличения усилий водителя автомобиль оснащается отдельным электрическим двигателем. Устройство рулевой рейки, а также принцип её работы зависят от характерных особенностей каждого автомобиля. Рулевая рейка может иметь верхнее либо нижнее расположение, что также зависит от модели транспортного средства. Рулевые рейки с верхним расположением устанавливаются сзади мотора, они крепятся к автомобильному кузову. Рулевые рейки с нижним расположением крепятся снизу, их соединяют с кузовом, подрамником либо балкой.
• Конструктивные особенности рулевой рейки.
— Конструкция шестерни-рейки, о которой будет идти речь далее, состоит из следующих элементов: алюминиевый картер, внутри которого находится полость, имеющая специальную защиту; пружина, которая прижимает рейку к шестерне, обеспечивая надежное сцепление зубцов рулевой рейки и вк.ком/cars.best шестерни; колесо привода с зубцами, которое находится в картере (устанавливается на подшипники); втулка шарнира рулевой тяги и ограничительное кольцо обеспечивают требуемый ход рулевой рейки в заданном интервале. Схема рулевой рейки такого типа отличается невысоким передаточным числом, благодаря чему водитель может быстро поворачивать колеса в требуемую сторону.
Стоит отметить, что в автомобилях производителя BMW применяется модернизированная рулевая рейка, в конструкции которой присутствует планетарный механизм. Эта схема рулевой рейки обеспечивает возможность корректировки передаточного числа с учетом скорости, с которой движется транспортное средство.
• Как работает рулевая рейка с ГУР?!
— Информация о принципе работы рулевой рейки с гидравлическим усилителем руля поможет понять, почему крутить такой руль можно без особых усилий.
Насос ГУР работает благодаря соединению с мотором. Для этого применяется ременная передача либо специальные шестерни. Насос гидроусилителя руля обеспечивает подачу гидравлической жидкости в распределитель. Этот распределитель расположен в корпусе рулевой рейки, который ещё называют картером.
Золотниковый распределитель используется для обеспечения контроля усилия на руль и объема гидравлической жидкости, необходимой для поворота рейки. В качестве дозирующего устройства используется торсион, интегрированный в разрез рулевого реечного вала.
Если автомобиль движется без поворотов или стоит на месте, рулевая рейка не движется. По этой причине масло пребывает в резервуаре, а не в дозирующих системах распределителя. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, колеса начинают сопротивляться. Статья была опубликована в паблике Машины. Во время этого происходит закручивание торсиона, сила которого зависит от усилия, прилагаемого на руль. В этот момент происходит открытие каналов распределителя и подача гидравлической жидкости на рулевую рейку. После этого выполняется распределение масла, которое приводит к движению рейки. Принцип работы рулевой рейки – это не просто теоретическая ненужная информация. Поскольку данный элемент используется постоянно, необходимо контролировать исправность составляющих рейки, то есть сальников, пыльников и трубок. Для этого надо просто следить за тем, не появляются ли капли масла под автомобилем. Теперь вы знаете, устройство рулевой рейки, а также принцип её работы.
Как понять, что рулевая рейка скоро сломается и от чего это происходит
Перед тем как разбираться с признаками неисправной рейки, напомним в двух словах для чего она нужна и как устроена.
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
Перечислим самые распространенные признаки неисправности рулевой рейки, укажем причины неполадок и способы ремонта.
Основные причины неисправности рулевой рейки
Как предотвратить поломку рулевой рейки?
Тут совет будет универсальный: диагностика, техническое обслуживание, профилактика. Чем раньше заметите признаки проблемы, тем проще будет устранить причину. Запущенные случаи превращаются в дополнительные траты. Как только появилось что-то похожее из раздела про признаки — езжайте к специалистам и проверяйте рулевую рейку. Главное, чтобы мастера знали технические особенности вашей машины и у сервисного центра были хорошие отзывы. Совсем хорошо, если это официальный дилер вашей марки, мастера которого работают по стандартам, а не «как удобнее», и знают все технические особенности машины. Или если это сервис, специализирующийся на ремонте реек.
Факт. Раньше рулевые рейки считались обслуживаемыми. Их чинили, делая замену отдельных частей. Так продолжалось до середины нулевых, а потом все чаще этот узел стали называть необслуживаемым. Продажу оригинальных деталей производители прикрыли, а восстановление рулевых реек сделали вне закона, говоря, что это плохо влияет на безопасность управления. В этой ситуации есть пара нюансов. Во-первых, для большинства автомобилей рейки изготавливают сторонние производители, которые все также делают запчасти. Во-вторых, сам этот узел почти не меняется со временем, поэтому на некоторые свежие машины подходят детали из прошлого.
Как работает рулевая рейка – устройство и особенности
Автомобильная рулевая рейка в течение многих лет используется как один из обязательных элементов рулевого управления. Почти все легковые авто, которые выпускаются в наше время, оснащены данной деталью. Сегодня будет идти речь об устройстве рулевой рейки, а также принципе её работы.
Как устроена рулевая рейка?!
— Рулевая рейка автомобиля представляет собой устройство, цель использования которого заключается в том, чтобы преобразовать водительское усилие во время воздействия на рулевое колесо в салоне авто, что необходимо для обеспечения поворота колес машины.
Сегодня существуют три вида рулевых реек, принцип действия которых различается.
Гидравлическая рулевая рейка. Она используется почти во всех легковушках, которые выпускают сегодня. Обеспечивает достаточно комфортное управление автомобилем, поскольку используется гидравлический усилитель руля, благодаря чему водителю нужно прилагать минимум усилий. Механическая рулевая рейка. Устройство данного элемента очень простое. На одном из концов рейки находится зубчатый механизм, который контактирует с зубчатой рейкой. Последняя взаимодействует с приводом руля. Электрическая рулевая рейка. Её отличие от гидравлического аналога состоит в том, что гидравлика не применяется. Для увеличения усилий водителя автомобиль оснащается отдельным электрическим двигателем. Устройство рулевой рейки, а также принцип её работы зависят от характерных особенностей каждого автомобиля. Рулевая рейка может иметь верхнее либо нижнее расположение, что также зависит от модели транспортного средства. Рулевые рейки с верхним расположением устанавливаются сзади мотора, они крепятся к автомобильному кузову. Рулевые рейки с нижним расположением крепятся снизу, их соединяют с кузовом, подрамником либо балкой.
Конструктивные особенности рулевой рейки.
— Конструкция шестерни-рейки, о которой будет идти речь далее, состоит из следующих элементов: алюминиевый картер, внутри которого находится полость, имеющая специальную защиту; пружина, которая прижимает рейку к шестерне, обеспечивая надежное сцепление зубцов рулевой рейки и шестерни; колесо привода с зубцами, которое находится в картере (устанавливается на подшипники); втулка шарнира рулевой тяги и ограничительное кольцо обеспечивают требуемый ход рулевой рейки в заданном интервале. Схема рулевой рейки такого типа отличается невысоким передаточным числом, благодаря чему водитель может быстро поворачивать колеса в требуемую сторону.
Стоит отметить, что в автомобилях производителя BMW применяется модернизированная рулевая рейка, в конструкции которой присутствует планетарный механизм. Эта схема рулевой рейки обеспечивает возможность корректировки передаточного числа с учетом скорости, с которой движется транспортное средство.
Как работает рулевая рейка с ГУР?!
— Информация о принципе работы рулевой рейки с гидравлическим усилителем руля поможет понять, почему крутить такой руль можно без особых усилий.
Насос ГУР работает благодаря соединению с мотором. Для этого применяется ременная передача либо специальные шестерни. Насос гидроусилителя руля обеспечивает подачу гидравлической жидкости в распределитель. Этот распределитель расположен в корпусе рулевой рейки, который ещё называют картером.
Золотниковый распределитель используется для обеспечения контроля усилия на руль и объема гидравлической жидкости, необходимой для поворота рейки. В качестве дозирующего устройства используется торсион, интегрированный в разрез рулевого реечного вала.
Если автомобиль движется без поворотов или стоит на месте, рулевая рейка не движется. По этой причине масло пребывает в резервуаре, а не в дозирующих системах распределителя. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, колеса начинают сопротивляться. Во время этого происходит закручивание торсиона, сила которого зависит от усилия, прилагаемого на руль. В этот момент происходит открытие каналов распределителя и подача гидравлической жидкости на рулевую рейку. После этого выполняется распределение масла, которое приводит к движению рейки. Принцип работы рулевой рейки – это не просто теоретическая ненужная информация. Поскольку данный элемент используется постоянно, необходимо контролировать исправность составляющих рейки, то есть сальников, пыльников и трубок. Для этого надо просто следить за тем, не появляются ли капли масла под автомобилем. Теперь вы знаете, устройство рулевой рейки, а также принцип её работы.
По каким признакам определяется неисправность рулевой рейки?
Рулевая рейка – это механизм, отвечающий за поворот передних колес автомобиля и соединенный с ними посредством тяг. Как и любой другой агрегат, элемент постепенно изнашивается в процессе эксплуатации, что негативно влияет на управляемость машины. Поскольку данная проблема связана с безопасностью водителя и пассажиров, хозяину авто необходимо различать признаки неисправности рулевой рейки, чтобы устранять их в кратчайшие сроки либо ставить новую запчасть.
Кратко об устройстве механизма
Элемент представляет собой цилиндрический корпус, куда помещены следующие детали:
Таково устройство обычной механической и так называемой электрической рейки, действующей в паре с электроусилителем руля (ЭУР). Если автомобиль оснащен гидравлическим усилителем (ГУР), то конструкция механизма дополнена цилиндрами и поршнями, помогающими двигать зубчатую планку в ту или иную сторону.
Элемент работает по простому принципу: при вращении руля ведущий вал посредством шестерни двигает рейку в необходимом направлении. Концы детали, связанные с тягами, заставляют поворачиваться передние колеса. ГУР либо ЭУР реагирует на движение руля и «подталкивает» реечный механизм в нужную сторону, снимая физическую нагрузку с водителя.
Признаки неполадок
Поскольку большинство легковых автомобилей оборудовано гидравлическим усилителем, то симптомы износа рейки следует рассматривать в комплексе с элементами ГУР – насосом, распределительным клапаном и масляными магистралями.
Неполадки работы реечного механизма делятся на явные и скрытые. Выявить первые способен сам автолюбитель в процессе движения либо в результате осмотра узлов и агрегатов. Во втором случае четко определить неисправность может мастер станции технического обслуживания. Ваша задача – вовремя отреагировать и обратиться на СТО при появлении следующих симптомов:
Примечание. Специфика стука реечного механизма – центральное расположение, из-за чего водителю кажется, будто звук доносится с обеих сторон сразу. Подтверждающий признак – вибрация на руле и увеличение люфта.
Если удалось однозначно выяснить, что стучит рулевая рейка, произведите внешний осмотр агрегата. Особое внимание уделите резиновым пыльникам – их видно сквозь арки передних колес и частично – под капотом. Лучший вариант – обследование на смотровой канаве. Порывы и масло на «гармошках» свидетельствуют о том, что внутрь элемента попала вода и грязь, ускоряющая износ всех деталей.
Другие внешние признаки поломки – потеки смазки на кожухе агрегата. Если сразу не заметить прохудившийся сальник, то уровень масла в картере снизится и начнется так называемый кольцевой износ корпуса и силового цилиндра. Последствия – дорогостоящая замена узла в сборе.
При наличии гидроусилителя руля нужно осматривать не только рейку, но и элементы ГУР – насос, ременной привод и масляные шланги. Загляните в расширительный бачок – пониженный уровень сразу даст понять, что смазка теряется в результате утечки. Дополнительное подтверждение – свежие пятна под автомобилем на месте постоянного хранения.
Подробней о проблеме мы писали в этой статье.
В отличие от ГУР, электрические усилители не подают признаков неисправности и выходят из строя сразу. Но подобные случаи – редкость, в целом ЭУР – довольно надежный агрегат.
Что делать с неисправностями рейки?
В подавляющем большинстве случаев замена или ремонт рулевой рейки производится на автосервисе, поскольку даже снятие элемента – задача непростая. Но мелкие проблемы можно решить самостоятельно, например:
Конструкцией рейки предусматривается регулировка зазоров в передаточном узле. На ранних стадиях изношенности шестерен люфт устраняется подтягиванием регулировочных винтов. Самому выполнять операцию крайне нежелательно: если перестараетесь и не оставите зазоров, зубчатая передача станет изнашиваться еще быстрее.
Когда проблема кроется внутри корпуса реечного механизма, самостоятельно устранить стук не получится, разве что вы сами – автомеханик. Наиболее распространены следующие внутренние неисправности:
Часть перечисленных поломок устраняется путем установки ремонтных комплектов в условиях автосервиса. Изношенные детали зубчатой передачи отдельно лучше не менять – необходимо ставить новую рейку.
Диагностика рулевой рейки
Речь пойдёт о всех возможных причинах стуков (люфтов) в рулевом управлении с рулевым механизмом реечного типа. Такие механизмы встречаются сейчас на подавляющем большинстве легковых автомобилей. Очень много внимания уделяет народ рейке. Очень много всяких ощущений неисправностей принято на неё сваливать. А ведь рейка, по мнению большинства автопроизводителей, не подлежит ремонту (производители предлагают менять этот механизм в сборе, по всякому поводу).
Реечному рулевому механизму в автомобиле, и правда не просто выживать в наших дорожных условиях. Рейка не любит плохих дорог. Это и не удивительно: такой рулевой механизм получает жесткие удары от всех дорожных неровностей, по которым проезжает управляемое колесо. Раньше ещё были «верхние» рейки с длинными рулевыми тягами «усами», которые соединялись с сошками на стойках (а не на поворотных кулаках, как сейчас). Усы обычно имели резиновые демпферы, смягчающие удары, передаваемые к рейке от колеса…
Теперь же, рулевые тяги (короткие, прямые, с жесткими шаровыми шарнирами) передают все удары от колёс непосредственно на зубчатую рейку «рашпиль» рулевого механизма (который расположен обычно внизу между управляемыми колёсами). Поэтому, реечные рулевые механизмы живут в наших машинах не так долго, как хотелось бы. Их конечно «подтягивают», перебирают, реставрируют… Но это хлопотно, дорого и не очень надёжно.
Вижу что состояние рулевой рейки на конкретном автомобиле многим интересно и хочу рассказать тут, как диагностировать этот механизм прямо на автомобиле и какие неисправности вообще там могут быть.
В народе, с рулевой рейкой ассоциируют весь набор деталей (узлов и механизмов), входящих в реечное рулевое управление. Поэтому, диагносту надо идти по всей цепочке, от руля до управляемых колёс.
Течь ГУРа, закусывание и другие проблемы усилителей тут обсуждать не будем, будем говорить только про стуки-люфты в рулевом управлении.
Причины по порядку и как их диагностировать:
1) Рулевое колесо не закреплено на рулевом валу. Определяется покачиванием руля вокруг вертикальной или горизонтальной хорд баранки.
Ощущение – люфт со стуком. Причиной такого люфта может быть не затянутая гайка руля или разрушенная ступица рулевого колеса.
2) Радиальный люфт рулевого вала (люфт вала в рулевой колонке на подшипниках)
Определяется покачиванием руля вверх-вниз или вправо-влево
Такие же ощущения неисправностей могут быть при нарушении крепления рулевой колонки к кузову автомобиля.
3) Вращательный люфт руля в шарнирах рулевого вала
4) Вращательный люфт руля в шлицевых соединениях рулевого вала. Шлицевые соединения на рулевом валу бывают подвижные (регулировка вылета руля, шлицы между кузовом и рамой) и неподвижные (телескопический механизм складывания вала при ДТП, шлицевые соединения частей рулевого вала с болтовой стяжкой). Подвижные шлицевые соединения могут получить люфт из за выработки, а неподвижные могут быть плохо затянуты или как то там повреждены.
Вращательный люфт в рулевом валу (на крестовинах, демпферах, щлицевых соединениях.) определяется методом приложения обеих рук к концам проверяемых валов. Создавая руками вращательные движения в противоположных направлениях, на концах валов, мы пытаемся прочувствовать наличие люфта в соединениях этих валов (болтовые стяжки можно проверить на затяжку разумным моментом).
5) Радиальный (или продольный) люфт вала шестерни рейки в корпусе рейки (на подшипниках). Определяется попыткой раскачать рукой этот вал в корпусе рейки (обычно к этому валу есть доступ в салоне под ногами водителя). (такой люфт бывает только у сильно убитых реек))
6) Вращательный люфт в паре «шестерня-рейка». Обычно он вызван из износом зубьев рашпиля и шестерни. Бывает, что развальцован промежуток между двумя «средними» зубами рейки, а бывает что выработан целый ряд зубьев посередине рашпиля. Зубья шестерни рейки тоже бывают изношены.
Увеличенный зазор между шестерней и рашпилем бывает так же из за слабого прижима «упора» рейки. Упор осуществляет так же функцию позиционирования рашпиля в корпусе рейки (чтобы рашпиль не смещался вдоль оси шестерни). Поэтому, упор бывает нагружен в различных направлениях и может производить ряд лишних движений, сопровождаемых стуком механизма.
Слабое усилие прижима упора можно вычислить по тому что рашпиль, при этом, будет проворачиваться вокруг своей оси в рейке на какой то ощутимый угол (это особенно легко проверить, когда рулевые тяги закреплены не с торцов рейки, а сбоку – нужно взяться рукой за тяги-усы и попробовать провернуть рашпиль в корпусе рейки).
7) Люфт тела упора в корпусе рейки (цилиндрическое отверстие, где находится упор, в алюминиевом корпусе рейки разбивается, изнашиваются уплотнение упора, изнашивается само тело упора.). Это приводит к стукам при работе реечного рулевого механизма, так как упор сдвигается рашпилем в боковых направлениях и стучит в корпусе рейки.
Иногда удаётся компенсировать стуки вызванные неисправностями №6 и №7 (а иногда даже и №5)) с помощью подтяжки гайки упора. Подтягивать эту гайку нужно на снятой рейке. Конечно же, никто не будет снимать рейку для подтяжки гайки упора, но тогда нужно как то контролировать усилие проворачивания вала шестерни (или усилие перемещения рашпиля). Я делаю это на вывешенной управляемой оси. Запоминаю усилие проворачивания на руле (или усилие проворачивания, вокруг оси поворота, вывешенных колёс). Во время подтяжки гайки, постоянно контролирую усилие проворачивания рулевого механизма. При малейших признаках закусывания рейки (в любой точке контакта рашпиля с шестерней), подтяжку прекращаю.
8) Люфт в районе пластмассовой втулки рейки. Втулка является второй опорой рашпиля в корпусе рейки (у реечных механизмов с ГУР есть ещё третья опора рашпиля – поршень гидроцилиндра, поэтому в таких механизмах втулка рейки служит гораздо дольше). В районе втулки, в корпусе рейки, часто высыхает смазка, а не редко туда попадает влага и грязь. Поэтому, эта пластмассовая втулка часто бывает изношена (рашпиль болтается во втулке, а втулка болтается в корпусе рейки). Всё это ощутимо стучит на кочках при езде и при покачивании рулём тоже.
Люфт рашпиля во втулке можно вычислить так: выкрутить руль в такую сторону, чтобы рашпили максимально вышел в сторону втулки. Взяться за рашпиль рукой с ямы или из под капота и попробовать раскачивать рашпиль в корпусе рейки перпендикулярно оси рашпиля.
Эту неисправность, в большинстве случаев, можно устранить заменой пластиковой втулки на более плотную.
9) Люфт в шарнире рулевой тяги (люфт «яблока» рулевой тяги)
Или люфт из за выработки резиновых сайлентблоков рулевых тяг «гранаток»
Выявляются такие люфты так: один человек раскачивает руль в салоне частыми короткими рывками вправо-влево, а другой ощупывает руками шарниры на люфт. Шаровый шарнир-яблоко обычно скрыт под пыльником рейки («гофрой») гофры бывают жесткие термопластовые, а бывают мягкие резиновые. Надо постараться продавить гофру пальцами до контакта пальцев с шаром шарнира (яблоком), тогда будет чётко определён люфт в этом шарнире (при покачивании рулём).
Если гофра слишком жесткая, то люфт в шаровом шарнире рулевой тяги можно заметить покачивая в стороны вывешенное управляемое колесо (колесо будет иметь свободный ход вокруг оси поворота).
Сайлентблоки рулевых тяг-грантаки ничем не прикрыты и и люфт в них легко ощутить руками (когда кто то качает руль в салоне).
10) Люфты шаровых пальцев рулевых наконечников. Лучше всего, эти люфты ощущаются, когда авто стоит на колёсах, помощник качает рулём «вправо-влево», а диагност прощупывает шарниры пальцами на наличие люфта корпуса шарнира относительно шарового пальца. Во время этого теста, можно так же вдавливать корпус шарнира на палец, наблюдая возможное появление люфта (неисправным считается шарнир, который имеет люфт в направлении — вдоль тела рулевой тяги).