Устройство рулевой рейки с гидроусилителем: принцип работы

Общий вид рулевой рейки

Опытным автомобилистам известно, что собой представляет устройство рулевой рейки и насколько важно поддерживать его в рабочем состоянии. Правильное название этого узла – реечный рулевой механизм, но оно не прижилось в народе. Суть работы механизма достаточно проста – преобразовать поворот руля в движение тяг влево-вправо (для передних колес это горизонтальное отклонение), которые перенаправляют силу к передним колесам посредством поворотных кулаков.

Если говорить простыми словами, то рулевая рейка является промежуточным звеном между человеком, сидящим у руля и поворачиваемыми колесами. Неудивительно, что работоспособность такого механизма должна быть безупречной. Как работает рулевая рейка?

Принцип работы

Указанный механизм с конструкционной точки зрения представляет собой шток с поршнем. Его основание выступает силовым цилиндром ГУРа. В цилиндре есть две полости, которые заполняются жидкостью посредством ее распределения золотником, находящимся в корпусе. С учётом стороны поворота руля (влево или вправо) изменяется и сторона, где находится под давлением жидкость.

На сегодняшний день в автомобилях встречается 3 типа реечных механизмов, отличающихся принципом функционирования:

Устройство механической рейки

Данный тип характеризуется конструкционной простотой и эффективность. Принцип работы рулевой рейки соответствует описанному выше, а поворот колес обеспечивается за счёт прилагаемой силы со стороны водителя. Для снижения нагрузки на руки производители комплектуют новые модели транспортных средств рейкой с переменным передаточным числом.

Механическая рулевая рейка

Если говорить просто, то шаг между соседними зубьями рейки корректируется от краев к средине. Вследствие этого с повышением скорости движения маневренность падает, а управлять рулем становится сложнее. На минимальных скоростях баранку крутить может даже ребёнок, ввиду минимального передаточного числа. Столь простая конструкция прекрасно себя зарекомендовала в отечественной машине ВАЗ-2110.

Гидравлический рулевой механизм

Главное отличие рейки с гидроусилителем от рассмотренной выше заключается в том, что физические усилия водителя увеличиваются за счёт встроенного гидравлического усилителя. При таком устройстве обеспечивается лёгкость управления транспортным средством и его высокая маневренность, вне зависимости от скорости езды. Подобными механизмами оснащаются практически все современные автомобили.

Гидравлическая рулевая рейка

Высокая безопасность движения обеспечивает ГУР: он гасит мелкие выбоины и неровности на дорожном полотне за счёт гидроусилителя. Руки водителя остаются на руле без каких-либо рывков. Многие собственники таких транспортных средств жалуются на то, что не «чувствуют» своего железного коня.

Устройство гидравлической рейки

Частично нивелируют этот недостаток современные подвески в сочетании с электро-гидроусилителем.

Электрический механизм

Принцип работы электрического механизма практически полностью соответствует гидравлическому. Силовым агрегатом при этом выступает электромотор, интегрированный в рулевой вал, рулевую колонку или рейку (считается самым безопасным вариантом). Вариант с электромотором в рулевой колонке не сыскал популярности ввиду невысокой конструктивной надёжности.

Электрическая рулевая рейка снаружи

Из чего состоит электрическая рулевая рейка

Электрическое устройство рулевой рейки, при всех своих недостатках, характеризуется и очевидными преимуществами:

экономичность (во время движения электроагрегат активизируется лишь при повороте баранки);
высокое значение КПД (если проводить сравнительную параллель с гидроусилителем);
нетребовательность в плане обслуживания;
работоспособность не зависит от температурного режима окружающей среды;
конструктивная целостность, минимальная вероятность возникновения течи.

Исправность и надёжность рулевого управления – неизменная составляющая безопасного и уверенного движения авто. Необходимо регулярно проводить технический осмотр транспортного средства и при первых признаках неисправности, обращаться на СТО.

Что нужно для ТО? на Toyota Camry седан V50 2.5 (2AR-FE)

Материалы: http://camry-v50.ru/printsip-rabotyi-rulevoy-reyki/

2 ≫

Рад Вас приветствовать, друзья, на блоге «Тебе на заметку»

Рулевая рейка применяется в устройстве автомобилей достаточно давно. По опыту эксплуатации она стала наиболее удачным решением в реализации рулевого управления. Конечно, существуют и другие разновидности передач – червячные или схемы на основе винт-шариковой гайки, однако никакого сколь-нибудь значимого распространения они не получили.

Сегодняшняя статья будет посвящена устройству, разновидностям и основным принципам работы реечных рулевых механизмов.

Р азновидности рулевых реек.

Для начала, скажем, что рулевая рейка является механической передающей системой, предназначенной преобразовывать вращение рулевого колеса в разнонаправленные повороты колес.

П о принципу работы и функциональному устройству выделяют три вида рулевых реек:

♦ Механическая. Она обладает наиболее простым устройством. Механическая рулевая рейка предусматривает наличие зубчатого колеса, расположенного в нижней части колонки, которое осуществляет взаимодействие с зубчиками рейки, имеющей в свою очередь непосредственную связь с рулевыми тягами – передающими частями рулевого блока.

♦ Гидравлическая. Современные автомобили, оснащенные гидроусилителем, получают именно эту разновидность рулевых реек. Это способствует максимально удобному и легкому управлению транспортным средством за счет увеличения усилия, прилагаемого ГУР к рулевым тягам. Водитель при этом получает неимоверно легкий, информативный руль.

♦ Электрическая. Принцип работы электрических реек максимально схож с гидравлической разновидностью, однако основные приводящие силы в ней увеличиваются не за счет специальной жидкости, а путем применения небольшого электрического двигателя.

Особенности устройства и работы рулевой рейки определяются непосредственно той моделью автомашины, на которой она установлена. Варьируется даже место установки. Так, рулевая рейка может быть с верхним расположением, подразумевающим её монтаж позади силового агрегата с закреплением непосредственно к кузову, а также с вариантом нижнего расположения, при котором рейка закрепляется на подрамник, кузов или балку снизу.

К онструктивное устройство механических рулевых реек шестеренчатого типа.

Давайте рассмотрим устройство классической механической рейки. Она достаточно простая, не подразумевающая наличия большого количества внутренних частей.

♦ Картер. Основным корпусом механизма выступает алюминиевый картер, имеющий внутреннюю полость, защищенную резиновой гофрой.

♦ Шестеренка. Данный элемент является обыкновенным зубчатым колесом. Он крепится внутри корпуса через специальные подшипники.

♦ Рейка. Упрощенно рейку можно назвать продольной пластиной, наделенной зубцами. Благодаря плотному прижиму, обеспечивающемуся за счет пружины повышенной жесткости, рейка взаимодействует с шестеренкой, путем постоянного беззазорного сцепления.

♦ Ограничители рабочих диапазонов. Для этих целей используются фиксирующие кольца с одного края и шарнирные втулки рулевой тяги с другого.

Такое схематическое устройство рулевой рейки дает возможность иметь малый передаточный коэффициент. Это дает возможность управлять движением колес в любом из направлений без каких-либо заминок и промедлений.

Подобное строение может легко дорабатываться производителями, согласно своим видениям удобства рулевого управления. Например, западногерманская компания «БМВ» добавила в схему планетарный механизм. Дополнение позволило менять передаточный коэффициент шестеренки в зависимости от выбранного скоростного режима автомобиля.

Р улевая рейка с гидроусилителем.

Рулевые рейки, схема которых дополнена гидравлическим усилителем, позволяет осуществлять управление транспортным средством с максимальной легкостью.

К ак это происходит?

Основную задачу по передаче усилий водителя в данном случае получает специальная жидкость, заполняющая под высоким давлением основной рабочий канал. В зависимости от направления поворота соответствующие золотники открываются, позволяя маслу попадать в дополнительные каналы, в которых осуществляется давление на непосредственные исполнительные узлы – рулевые тяги.

В случае возвращения руля в первоначальное положение, гидравлическая жидкость возвращается обратно в основной канал. Во время этого работа гидроусилителя будет направлена исключительно на поддержание рабочего режима давления.

И тоги.

В конце статьи, скажем, что рулевая рейка по своему устройству является несложным механизмом, однако его важность весьма высока. Задача водителя – следить за качеством её эксплуатации. Любые нарушения герметичности или повреждение других частей необходимо, не затягивая, устранять, чтобы не возникла потребность полной замены узла.

Н аглядно в видео ⇓

Материалы: http://content-bis.com.ru/rulevaya-rejka-avtomobilya-princip-raboty-i-raznovidnosti.html

3 ≫

Что мы знаем о руле? Во-первых, это приспособление, которым мы выбираем направление движения автомобиля, а во-вторых – он круглый. Но давайте задумаемся, как происходит передача усилия от руля на колёса? Ключевую рол в этом процессе играет рулевая рейка, ей посвящается эта статья. Какие разновидности рулевой рейки бывают и как проверить рулевую рейку на предмет неисправности?

Как было сказано, рулевая рейка преобразовывает вращение руля в повороты колёс в горизонтальной плоскости.

По сути, это простой элемент, работа которого основана на элементарных принципах механики. Шестерни, зубчатые передачи и тяги – это то, из чего состоит конструкция самой примитивной разновидности рулевой рейки.

Существуют и более сложные вариации данного узла, и далее мы рассмотрим что внутри и у более простых, и у более продвинутых вариантов этого элемента автомобиля.

Итак, что такое рулевая рейка, уже разобрались, теперь вникнем в её конструкцию.

Различают несколько разновидностей данного узла:

механическая;
с гидроусилителем;
с электроусилителем.

Механическая рейка

Первый вариант самый простой и встречается уже в основном на старых автомобилях. В её основе лежит элементарная конструкция, состоящая из шестерни, вращающейся под действием руля вправо или влево и рейки с зубьями, которую эта шестерня двигает в горизонтальной плоскости.

Рейка соединена с тягами, а они уже поворачивают колёса. Всё просто, и главная особенность – полная зависимость от физической силы водителя, ведь только от его усилий приводится в движение весь механизм. Вот как работает рулевая рейка самой примитивной разновидности, но нас, конечно же, интересуют более современные варианты и наиболее ходовым является второй в нашем списке.

Рулевая рейка с гидроусилителем

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем (ГУР) немного сложнее. В этом случае водителю не приходится прикладывать нечеловеческие усилия, чтобы повернуть «баранку», ему в этом помогает специальное гидравлическое устройство, являющееся посредником между валом руля и колёсами.

Как работает рулевая рейка с гур? На самом деле ничего сложно в этом нет. Устройство дополнено насосом, качающим масло в замкнутом контуре и гидроусилителем.

Гидроусилитель имеет следующую логику работы – в момент поворота руля приоткрываются клапаны с одной из его сторон, через которые масло устремляется к поршню двойного действия. Он в свою очередь поворачивает шестерню и, как следствие весь остальной механизм.

ГУР включается только при заведённом моторе авто, если машина заглушена, то повернуть колёса даже сложнее чем в простых механических конструкциях.

Рулевая рейка с электроусилителем

Что же касается рулевых реек с электроусилителем (ЭУР), то они чем-то схожи с предыдущими. Ключевой разницей является наличие электромотора вместо ГУР, который и приводит в движение шестерню.

Кстати, есть несколько видов таких конструкций – у одних двигатель установлен непосредственно на корпусе рейки, а у других (часто встречается на отечественных авто) встроен в привод вала рулевого колеса.

В любом случае устройство является самодостаточным, оно получается информацию о повороте «баранки» от датчиков и на основе команд от своего блока управления поворачивает сервомотор в ту или иную сторону.

Ну что ж, как работают рулевая рейка разных типов, мы разобрали, теперь перейдём к их характерным болезням.

Подходим, друзья, к одному из главных вопросов — как проверить рулевую рейку? Существует ряд симптомов, которые могут говорить о неисправности данного узла.

Симптомы возможной неисправности:

стук при езде по небольшим неровностям, который полностью исчезает, если повернуть «баранку» в одно из крайних положений;
руль тяжёлый, поворачивается очень трудно;
самопроизвольные повороты руля;
резкое падение уровня гидравлической жидкости ГУР в бачке;
угол поворота колёс не соответствует углу поворота руля;
на панели приборов засветилась лампа неисправного ГУР или ЭУР.

Неприятности рулевого управления выглядят очень неприятно. Помимо этого, они ещё и потенциально опасны, ведь получить внезапно где-нибудь на трассе неуправляемый автомобиль не хочет никто.

Перечислим возможные неисправности: