1 ≫
-
Рулевая рейка, это важнейший для управления автомобилем, механизм. Предназначение его, достаточно простое. Рейка превращает движение руля, которое осуществляет водитель, в горизонтальные движения колес, благодаря которым, собственно и выполняются повороты автомобиля.
В этой статье мы рассмотрим основные разновидности рулевых реек, их достоинства и недостатки, а так же признаки неисправности рулевой рейки. Что касается последнего пункта, то нужно отметить высокую опасность появления неисправностей и сбоев в работе рулевого управления и рулевой рейки в частности. Когда машина не слушает руля, да еще на высокой скорости, это без преувеличения смертельно опасная ситуация.
Виды рулевых реек
В принципе на сегодняшний день используется три разновидности рулевых реек:
Простейшая рулевая рейка через передачу червячного типа сообщает движение рулевым тягам. Руль приходится крутить активно и управляемость такой системы не очень высокая. За то надежность простейшей передачи остается непревзойденной и в наши дни. Основным недостатком и даже опасностью механической рейки следует считать ситуации, когда машина на скорости влетает колесом в яму. В ряде случаев, руль просто вырывает из рук. Что, конечно же, очень нехорошо.
Для улучшения управляемости рулевой рейки механического типа применяют переменные передаточные числа. По центру шаг зубьев рулевой рейки больше, что позволяет нагружать руль и обеспечить приемлемую остроту управления на высоких скоростях. Ну а ближе к краям зубья расположены чаще, благодаря чему руль при управлении на паркинге или медленных разворотах, более легкий.
На смену механической рулевой рейке пришел гидроусилитель руля (ГУР). Здесь уже усилие водителя по управлению машиной является скорее направляющим, а подхватывает его именно ГУР. Система эта, безусловно, гораздо более сложная, а значит более подвержена неисправностям, но и управляемость, которую она обеспечивает не идет ни в какое сравнение с управляемостью механической рулевой рейки. В ГУР устранена ситуация, когда серьезный ухаб на дороге выбивал руль из рук водителя. Но и чувствовать дорогу, так четко как на механике с гидроусилителем руля, не получается. Кроме того, ГУР работает от двигателя, а значит, отнимает часть его мощности. В целом же, гидравлический усилитель руля на сегодня наиболее распространенное решение для автомобилей.
Рулевая рейка с гидроусилителем руля
Тем не менее, постепенно гидроусилители выдавливает с автомобильного рынка ЭУР – электрический усилитель руля. Суть такой рейки сходна с гидравлической, только вместо гидроусилителя используется электродвигатель. Это и мотор разгружает и конструкцию самой рейки упрощает. Существует три разновидности электрических усилителей руля. Они различаются, прежде всего, расположением электромотора. Он либо встроен в рулевую колонку, либо расположен на валу руля, либо же интегрируется в саму рейку. Мотор в рулевой колонке это дешево, но опасно. Если по каким-то причинам двигатель отказывает, вы остаетесь без рулевого управления вообще. Когда же электродвигатель является частью рулевой рейки, надежность такой системы возрастает многократно.
Рулевая рейка с электроусилителем руля: 1 — руль, 2— рулевая колонка, 3— карданный вал, 4— электродвигатель, 5— механизм руля, 6— блок управления, 7— датчик крутящего момента
Неисправности рулевой рейки
Поскольку все три разновидности рулевых реек, конструктивно различаются весьма ощутимо, то и неисправности у каждой из них, будут своеобразные. Так например, в ГУР могут подтекать сальники, а в электрических усилителях, неисправности могут заключаться в перебоях с питанием, плохом контакте и других проблемах с электрикой. Что же касается механики, то она ломается очень редко, если конечно не убивать ее сознательно. О замене наконечников и других изнашиваемых элементов, речь сейчас не идет. Так как, это скорее сервис, чем собственно ремонт.
Не смотря на все различия в конструкции признаки неисправности рулевой рейки, в общем-то, весьма схожи. Это в первую очередь:
- стуки и иные посторонние звуки при рулении;
- рывки и закусы при движении руля;
- провалы или наоборот затруднения при вращении руля;
- пропадание усилия в центральном положении руля;
- сложности с возвращением руля в центральное положение после поворотов и иных маневров автомобиля;
- общее снижение управляемости;
- биение в руль;
- появление жидкости из гидроусилителя в пыльниках рулевых тяг;
При появлении подобных признаков или каких-то других жалоб на неисправность рулевого управления, нужно сразу же показать автомобиль опытному специалисту. Собственно ремонт рулевой рейки, как правило, производится в автомастерской, ну или с привлечением опытного автомеханика. Самостоятельно в рулевую систему, лучше не соваться.
Так же следует помнить, что сразу же после любого ремонта рулевой рейки или иного элемента рулевого управления, необходимо произвести развал – схождение колес. Это, фактически аксиома. Так же не забывайте вовремя менять жидкость в гидроусилителе, и пользуйтесь только тем маслом, которое указывается производителем автомобиля. Ведь ГУР рассчитан именно на рабочие параметры этой конкретной жидкости.
Видео о неисправностях рулевой рейки
Материалы: http://avtonov.com/%D0%BD%D0%B5%D0%B8%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D1%80%D1%83%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9-%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BA%D0%B8/
2 ≫
-
- Легковые автомобили
- Легковые такси
- Маршрутные автобусы
- Автобусы <= 16 мест
- Автобусы > 16 мест
- Грузовые авто <= 16 тонн
- Грузовые авто > 16 тонн
- Тракторы и стоит. техника
- Мотоциклы
- Троллейбусы
- Трамваи
- Сначала выберите марку
2 клика и вы узнаете самый выгодный тариф!
Рулевая рейка – это центральный элемент рулевого управления практически любым современным автотранспортным средством.
По своей сути это механизм, который осуществляет преобразование вращения водителем рулевого колеса в поворот колес авто в ту или иную сторону.
Конечно, современные модели рулевого управления оснащены гидравлическими или электрическими усилителями, включают в себя гидроцилиндры и прочие технические изыски, однако изначально все было очень и очень лаконично – рулевая колонка имела в своем окончании шестеренку, сопряженную с рулевой рейкой и тягами рулевого управления соответственно. Вот и все.
Теперь давайте разберемся, что такое рейка в рамках рулевого управления современного легкового автомобиля, из чего она состоит, как работает рулевая рейка, каких типов бывает, каково устройство рулевой рейки и принцип работы рулевой рейки.
Обычно принято выделять 3 основных типа рулевых реек:
Полностью механический вариант
Это самая простая и примитивная разновидность из ныне существующих, хотя надо отдать должное инновационным технологиям – автомобилей с такими механизмами становится все меньше с каждым годом. Покупка автомобиля без электрического или гидравлического усилителя рулевого управления уже считается чуть ли не «mauvais ton», особенно среди представителей «офисного класса». Конечно дедушке, которому надо, чтобы его ласточка исправно возила картошку от рынка и до дома, ну или в зависимости от ситуации, предприимчивости дедушки и погодных условий в обратном направлении, такие навороты совершенно ни к чему. Но число «ласточек» гибнущих в неравном бою с дорожными неурядицами год от года растет, а дедушки уже волей-неволей вынуждены переквалифицироваться в «логановодов».
Так вот суть механической рулевой рейки заключается в полном отсутствии вспомогательных механизмов и устройств и сводится к вращению рулевого колеса исключительно при помощи физической силы водителя.
Конечно, и тут конструкторы умудрились внести несколько технических хитростей, вроде изменяющегося передаточного числа, то есть изменения шага между зубьями на рейке ближе к краям, оптимизировав управление транспортным средством, как для езды на высоких скоростях по трассе, так и для маневрирования при парковке автомобиля, но, тем не менее, технология эта уже не просто прошлый, а глубоко прошлый век.
Гидравлический усилитель руля (ГУР)
Как следует из названия этой разновидности рулевого управления, усилие водителя, используемое для поворота рулевого колеса, а следовательно и самих колес в этой версии исполнения заменяет гидравлический усилитель, сокращенно – ГУР. Эта система имеет очень широкое распространение в наши дни, и нет оснований полагать, что она будет заменена на что-то иное в обозримом будущем. Ибо система, хоть когда-то и была редкостью и дорогостоящей диковиной, но сегодня её уже отлично знают практически во всех сервисах, прекрасно – быстро и качественно умеют чинить, а самое главное, что и ломается-то она не сильно часто. Так что почти золотая середина. Рулевое управление при использовании ГУР достаточно информативное и острое, так что – ставим большой жирный плюс!
Кроме того, благодаря ГУР езда становится намного безопаснее, благодаря менее сильной обратной связи между рулевым колесом и дефектами дорожного покрытия. Если на «механике» руль при попадании в особо глубокую яму мог вырваться из рук у водителя, то гидравлика спокойно «проглотит» все неровности и огрехи, своим подергиванием и вибрацией, впрочем, сообщив водителю – что «мы что-то такое там проехали».
Электрическое рулевое управление (ЭУР)
Тут в принципе все полностью аналогично ГУР-у, с той лишь разницей, что усилие на рулевую рейку от рулевого колеса передает не гидроусилитель, а электрический, который на современных автомобилях, начиная с гольф-класса и выше, имеет адаптивные механизмы и при помощи бортового компьютера ориентируется на скорость передвижения, увеличивая или ослабляя свое усилие, делая руль, таким образом, исключительно чувствительным и отзывчивым при любой езде. На высокой скорости руль «тяжелеет», позволяя избежать излишней «болтанки» на дороге, а на низкой наоборот становится более «легким», облегчая маневрирование в пробках и при парковке.
Есть, конечно, и серьезный минус в таких адаптивных системах, если такой механизм выйдет из строя, управление автомобилем будет практически невозможным, поскольку рулевое колесо перестанет поворачиваться, но проблемы эти остались позади уже лет 10 назад, поэтом сейчас фактически можно говорить о сплошных плюсах:
1. Более экономный вариант работы по сравнению с гидравликой – электромотор включается лишь, когда вы выполняете поворот.
2. Более высокая степень чувствительности, чем у ГУР – вы будете чувствовать руль одинаково хорошо при любом скоростном режиме.
3. Полное отсутствие зависимости от температуры воздуха – в системе нет жидкости, которая могла бы замерзнуть, как в гидравлических вариациях
4. Опять же, по причине отсутствия технологических жидкостей – нет необходимости проводить регулярные сервисные работы
5. Ну и конечно более высокий уровень надежности и безопасности по сравнению с ГУР – опять потому что нет шлангов и сочленений, которые могут протечь или порваться.
Несмотря на высокий уровень надежности современных систем рулевого управления в целом и рулевых реек в частности, они периодически все же выходят из строя. Стоимость ремонта рулевой рейки вещь весьма недешевая, поэтому имеет смысл сразу же обращаться в сервис, чтобы при необходимости ограничиться профилактическими мерами, а не доводить ситуацию до замены узла в сборе.
Что же служит основной причиной выхода из строя рулевых реек в России, и каковы первые признаки неисправности рулевой рейки? А также, почему стучит рулевая рейка?
Вы не будете удивлены – это дороги, а точнее их крайне низкое качество. Пыль, попадающая на сочленения рулевого управления под пыльник рулевой рейки, вывернутые на сильном морозе колеса (только для гидроусилителя), проезд сильных повреждений дорожного покрытия на высокой скорости – все это однозначно приведет к тому, что рулевая рейка будет поломана.
Любой посторонний стук исходящий из под руля, ближе к подкапотному пространству, скорее всего, издается вашей рулевой рейкой. А стук в рулевой рейке - это первый признак того, что пора обратиться в сервис.
Может быть так, что стук появляется при повороте руля только в одну сторону или в обе сразу, иногда это может быть скрип, ну а если там уже что-то хрустит, то дело точно – беда.
До этого доводить ни в коем случае нельзя, потому что если захрустело, значит, скоро колеса и руль перестанут слушаться друг друга.
Кроме того, очевидно говорит о том, что у вас что-то не то с рейкой внезапно «потяжелевший» руль, особенно это относится к электроусилителям.
Если у вас из ГУР-а течет жидкость – значит прохудился шланг или сальник рулевой рейки, это очень легко заметить, так как на месте стоянки вашего авто будут оставаться пятна черного масляного вещества. Течь рулевой рейки быстро приведет к тому, что гидравлический механизм перестанет работать и руль можно будет повернуть только с большим усилием. Поэтому, как только заметили пятна – сразу в сервис!
Стук рулевой рейки может переходить в вибрации руля, и вообще может быть слышен даже при резких подергиваниях руля в сторону на полностью заглушенной машине (кстати, именно это ответ на вопрос - как проверить рулевую рейку в рамках первичной диагностики, которую можно выполнить самостоятельно).
Некорректное центрирование рулевого колеса, скорее всего, говорит о том, что у вас соскочил зубец и требуется регулировка рулевой рейки – это может случиться, если на высокой скорости пролететь какую-то яму, угодив в неё одним или сразу двумя передними колесами.
Ну и, конечно же, полное отсутствие усилий при повороте руля также скажет о том, что не в порядке усилитель.
При обнаружении любого их вышеперечисленных признаков следует срочно обратиться в автосервис для скорейшего разрешения проблемы, где профессионалы знают, как подтянуть рулевую рейку, отрегулировать ЭУР или провести замену втулки рулевой рейки.
Промедление чревато не только дорогостоящим ремонтом, но и тем, что вы просто намертво встанете где-то на дороге и хорошо еще, если в городской черте, где можно вызвать эвакуатор. Помните, мы говорили о том, что при выходе из строя ЭУР руль нельзя будет повернуть. Ремонт рулевой рейки своими руками на трассе вряд ли будет возможен. Не рискуйте, не доводите до серьезных поломок!
Материалы: http://howcarworks.ru/%D0%B2%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81/%D1%80%D1%83%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%B0%D1%8F-%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BA%D0%B0-%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D1%8B-%D0%B8-%D0%BD%D0%B5%D0%B8%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8
3 ≫
-
Название рулевого механизма "рулевая рейка" произошло от названия механизма "шестерня - рейка". Механизм этого типа чаще всего применяется при конструировании современных переднеприводных автомобилей.
Существует ошибочное мнение, что рулевая рейка – это самая современная конструкция рулевого управления, однако это не совсем так. На многих первых автомобилях конца 19 века использовалась именно такая конструкция, в начале 20 века “шестерня-рейка” использовалась, например, на некоторых моделях BMW. Исторически так сложилось, что в 20 веке обычная рулевая рейка на легковом транспорте уступила место червячным механизмам и другим более сложным конструкциям. Но, как известно всё новое – хорошо забытое старое, в конце 20го века конструкторы вновь вернулись к использованию рулевой рейки, так как эта конструкция лучше всего подходила для переднеприводных автомобилей с подвеской Макферсона. На самом деле эти три конструкторских решения достаточно тесно связаны исторически и призваны решить одну общую задачу - сделать автомобиль проще и доступней. Такое конструкторское решение оказалось достаточно удачным, и управление колёсами на основе реечной передачи на сегодняшний день получило самое широкое распространение в легковых автомобилях. Какую роль в этой задаче играет рулевая рейка, как она устроена и как работает становится понятно после ознакомления с её конструкцией.
Рейка связана с управляемыми колёсам с помощью рулевых тяг и наконечников и представляет из себя зубчатую передачу. Шестерня, закрепленная на рулевом валу, входит в зацепление с зубцами на рейке. При повороте руля вокруг своей оси шестерня рулевого вала сдвигает рейку в соответствующую вращению сторону. В свою очередь рейка через шарниры и тяги поворачивает управляемые колёса.
В настоящее время большинство рулевых реек имеет механизмы, облегчающие вращение рулевого колеса, особенно в те моменты, когда автомобиль стоит на месте. Одним и самых распространенных устройств является гидроусилитель. К обычной рейке добавляется исполнительный механизм с распределителем и насос. Насос, приводимый ремнем от коленчатого вала, засасывает из расширительного бачка ГУРа гидравлическую жидкость и подает её под высоким давлением в 50-100 атм в золотниковый распределитель. Принцип действия распределителя заключается в отслеживании прилагаемого усилия к рулю и при его появлении - помогать водителю вращать руль. Основа распределителя - следящее устройство – торсион, в рулевом валу. Когда руль находится в покое, торсион не закручен, дозирующие каналы распределителя закрыты, а масло без всякого усилия уходит обратно в расширительный бачок. Когда водитель начинает вращать руль, торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие к вращению руля прилагает водитель. В свою очередь закрученный торсион с помощью золотника и системы каналов направляет жидкость в исполнительное устройство. В зависимости от того, в какую сторону закручен торсион, давление подается или за поршень исполнительного устройства, или до него. Поршень жестко закреплен на рейке и с помощью этого давления масла помогает вращать колеса в нужную сторону. Также в системе предусмотрен предохранительный клапан. Если колёса повернуты до упора, он открывается и сбрасывает лишнее давление обратно в бачок.
Таким образом достигается существенное облегчение вращения руля и ослабляется передача ударов от колёс на баранку.
К недостаткам принято относить потерю отзывчивости и информативности рулевого управления, нехватку реактивного усилия на руле, которое опытным водителям и профессиональным гонщикам помогает чувствовать машину и проходить повороты на максимально возможной скорости. Но на самом деле систему можно настроить практически под любые требования, просто абсолютному большинству потребителей гораздо важнее комфорт и безопасность. Эти слова подтверждают некоторые модели BMW 3й серии, где настройка рулевого управления способна удовлетворить даже высокие требования гонщиков и не дать повода журналистам в очередной раз упрекнуть конструкторов в низкой информативности рулевого управления.
Система гидроусилителя в целом достаточно надёжная, обслуживание обычно сводится лишь к регламентной замене приводного ремня и контролю уровня рабочей гидравлической жидкости в бачке (обычно Dexron, ATF). Несмотря на высокую надёжность, уплотнители (сальники) рулевой рейки нередко теряют герметичность, и через них начинается утечка рабочей жидкости ГУР. Зачастую причиной служит загрязнение и коррозия рейки из-за разрыва пыльников и износа сальников.
Электрогидравлические системы рулевого управления с усилителем, иногда называемые «гибридными» системами, используют такую же гидравлическую технологию как и в стандартной системе ГУР. Различие в том, что насос, создающий давление жидкости, приводится в движение не ремнем от двигателя автомобиля, а отдельным электродвигателем.
Первые эксперименты по созданию похожих систем проводила корпорация Форд в 1965 году. Первый серийный автомобиль с ЭГУР – Toyota MR2. В нём из-за нетрадиционного расположения мотора (за спиной водителя), конструкторы заменили очень длинные шланги ГУР обычными проводами, которые должны были проходить почти через всю машину.
Позже ЭГУР использовали на некоторых своих моделях большинство автопроизводителей, с его помощью легко обеспечить зависимость интенсивности от скорости движения автомобиля. Чем больше скорость, тем меньшее давление создает электронасос, тем самым повышается отзывчивость рулевого управления и достигается экономичность.
Электроусилитель руля в настоящее время набирает популярность среди автомобилей практически любого класса. Устройство электрического усилителя зависит от его модели и производителя, но основной принцип состоит в дооснащении обычного механизма рулевой рейки электрическим двигателем и особой системой управления этим двигателем. Чаще всего двигатель располагают на рулевом валу, но на тяжелых автомобилях двигатель может быть расположен и на самой рейке. Никакой гидравлики нет. На скручивающемся торсионе следящего устройства (тот же принцип работы, что и на на рейке с ГУР) стоит электронный датчик, и по его сигналу блок управления подает ток нужной величины на электромотор. Величина усилия корректируется блоком управления на основании показания различных датчиков (датчик скорости, ускорения, угла поворота колёс и т.д.)
Преимущества реечного рулевого механизма.
- Простота и компактность конструкции,
- Механизм с небольшим количеством тяг и шарниров не требует частого обслуживания,
- Небольшой вес,
- Хорошая точность управления за счет высокой жесткости и малых люфтов,
- Хороший самовозврат руля в нейтральное положение,
- Небольшая стоимость,
Недостатки реечного рулевого механизма.
- Конструкция хорошо передает удары от дорожных неровностей на руль,
- Конструктивная склонность к проявлению стуков в рейке,
- Часто требует подтяжки или ремонта на относительно небольших пробегах,
- Конструкция механически ограничена применением в основном на лёгких автомобилях с независимой подвеской управляемых колёс.
Недостатком можно считать вероятность возникновения сбоев в программах управления, что теоретически может приводить к внезапному рывку руля в какую либо сторону. Правда, с подобной проблемой за всю мировую историю использования электроусилителей, судя по упоминаниям в прессе, сталкивались только пользователи продукции ВАЗ.
Материалы: http://blamper.ru/auto/wiki/hodovaya-chast/rulevaya-reyka-3703