Как устроена рулевая рейка: Рулевая рейка: устройство, виды, неисправности

Содержание

Рулевая рейка: устройство, виды, неисправности

Это своеобразный механизм, способный передавать усилия с руля на тяги. Грубо говоря, приспособление, которое позволяет синхронно поворачиваться колесам в сторону заданную рулем. Работает механизм достаточно просто. Необходимо понимать взаимосвязь, поворотное устройство вращает вал, от него вращения передаются на шестерню, а с последней движения передаются на зубчатую рейку. Таким образом, в зависимости от поворота руля, она двигается влево или вправо, а вместе с ней меняется и поворот рулевых тяг, которые прикреплены к поворотным кулакам.

В последнее время именно рулевой рейке, приписывается первенство среди всех систем управления.

Рулевая рейкаРулевая рейка

Устройство

Как и любой механизм, данная деталь состоит из нескольких элементов. Итак:

• Цилиндр, он же картер. Деталь, в которой размещается сама зубчатая рейка. Как правило, в современных авто стали использовать легкие сплавы, такие как алюминий.

• Шестерня, часть вала «приходящего» с рулевой колонки.

• Зубчатая рейка, которая для надежного сцепления с шестерней, имеет пружину.

• Различные сальники и фиксаторы по краям, для ограничения хода.

• Тяги, наконечники.

• Не забываем о подшипниках, они предотвращают появление люфта и обеспечивают легкие «маневры» самой рейки по корпусу.рулевая рейка устройство

Имейте виду, что в зависимости от модификации автомобиля, устройство может дополняться некоторыми дополнительными элементами. К примеру, это могут быть гидравлические цилиндры, электромоторы со своим набором деталей.

Одним из доп. элементов, может выступать планетарный механизм. Он позволяет изменять передаточное соотношение, то есть во время движения, в зависимости от того какая скорость, «планетарка» регулирует передаточное число шестерни. Улучшается управляемость, особенно на высоких скоростях, когда резкие повороты руля, не желательны. Впервые стали применять производители БМВ.

Виды

Ныне существует три разновидности подобного управления. Об их отличиях, узнаете далее. Так вот, виды:

1. «Голая», то есть механическая рейка.

Самый простой представитель среди всего рулевого управления. Как понимаете из названия, повороты колес осуществимы только с учетом приложенной силы водителя. Но, не думайте, что в связи с отсутствием «помощников», крутить руль будет сложно. Есть модификации, где смогли внедрить сменное передаточное число. Об его особенностях говорили выше.

СхемаСхема

Принцип работы в том, что на рейки есть специальные зубья и в зависимости от того, каким образом они устроены и зависит, «тяжесть» и «легкость» поворота руля.

Например, автомобили ВАЗ «Зубила» среди отечественного сегмента, «первопроходцы», первыми применили разный шаг зубьев. То есть, от середины до краев, шаг менялся, тем самым при малых оборотах руля, к примеру, на скорости, руль становился тяжелым. А при маневрировании на ограниченных площадках, руль наоборот вращался легче, из-за меньшего передаточного числа.

2. Рулевая рейка с гидроусилителем

Основное отличие от предыдущего варианта только в том, что в дополнение к той физической силе, которую прилагает водитель, прилагается и «помощь» гидроусилителя. Обеспечивается легкость вращения руля.

К примеру, попробуйте покрутить руль механической рейки и «гидравлики» на месте, разница будет ощутима. В первом случае, «баранку» не повернуть пальцем, во втором случае, это удастся с легкостью.

Рейка с ГУР и без Рейка с ГУР и без

Принято считать, что гидравлические помощники повышают безопасность движения, основывают такие мысли на том, что во время движения при попадании колеса в яму, именно гидроусилитель примет и «погасит» удар. В случае с «механикой», воздействие передаются на «руки» и не известно, как поведет себя водитель.

Но, это и негативная сторона, ведь значительно ухудшается чувствительность управления.

Принцип работы гидравлики достаточно прост. «Мозги» ГУРа распределяют нужное количество давления и усилия на торсион и золотник. Последние направляют и нагнетают рассчитанное «мозгами» давление. В итоге, когда руль поворачивает, через золотник мгновенно впрыскивается масло в ту зону, в которую идет поворот. После обездвиживания руля или его поворота в другую сторону, масло меняет «позицию».

3. Рейка с электроусилителем

Электрическая рейка, принцип работы аналогичен предшествующей разновидности, но вместо гидравлики, помощь оказывает электромотор. В зависимости от модификации автомобиля, его класса и стоимости, различают несколько вариантов размещения мотора. Итак:

• Встроенный непосредственно в колонку.

• Установлен на валу.

• Третий вариант подразумевает размещение на зубчатой рейке.

схема рейки с электроусилителем

Третий вариант размещения по праву считается наиболее безопасным, ведь первые два подразумевают установку на валу. А в случае, выхода из строя, колеса попросту не удастся вывернуть.

Что касается ЭУР в целом, то автомобили с такими механизмами, как правило, дороже. Ведь, в отличие от второго вида, здесь нет никаких шлангов, сальников, которые предотвращали утечку жидкости. И поэтому с точки зрения надежности, они выигрывают.

Неисправности и признаки

В общем, можно выделить около пяти основных проблем, которые могут подстерегать устройство рулевой рейки.

1. Деформация картера, если повреждения окажутся серьезными, не удастся повернуть колеса.

2. Разгерметизация корпуса, то есть попадает пыль, грязь, влага и тому подобное. Как правило, после этого, рейка долго не «проживет».

Порванный пыльникПорванный пыльник

3. Поломка зубьев рейки, шестеренок, «планетарки».

неисправный вал рулевой рейкиПоврежденные зубья вала

4. Износ деталей.

5. Потеря целостности смежных элементов рейки, например, трещина, нарушение геометрии, коррозия рулевых тяг, наконечников.

КоррозияКоррозия

Признаки, свидетельствующие о том, что механизм в скором времени выйдет из строя или нуждается в ремонте:

• Появился стук даже на небольших кочках, который пропадает при «переносе» руля в крайнее положение.

• Пропало усилие при повороте руля.

• Произвольные вращения руля.

признаки неисправности

• Рулевое колесо перестало возвращаться в исходное положение, после поворота.

• Утечка жидкости из ГУРа, появление масляных пятен на пыльниках.

• Повышенная чувствительность руля.

Ссылки по теме:

ГУР или ЭУР — что лучше?

Какое масло лить в ГУР

Почему гудит ГУР

РУЛЕВАЯ РЕЙКА: типы, устройство, принцип работы

Рулевая рейка – важный элемент устройства автомобиля. Он обеспечивает синхронный поворот передних колес вслед за поворотом руля водителем. Другими словами – это элемент, который передает угол поворота руля на колеса в нужную сторону. Знать устройство и принцип работы необходимо каждому водителю, так как в случае неисправности в работе этого элемента под угрозу может быть поставлена безопасность водителя и пассажиров.

Типы, схемы и устройства рулевых реек

Основные детали рулевого управления:

  1. Руль. При помощи этого устройства водитель задает угол поворота автомобиля.
  2. Вал руля. Он представляет собой стержень, который с одной стороны крепится к рулю, а с другой – к рулевой рейке.
  3. Непосредственно рулевая рейка. Она представляет собой своего рода узел, к которому крепится шестерня. С ее помощью передается движение руля.
  4. Рулевые тяги – стержневидные детали, имеющие резьбу. Они крепятся к рулевым наконечникам и являются одним из последних звеньев, передающих поворот на колеса.
  5. Ну и, собственно, сами наконечники.

В зависимости от того, каким образом поставлен принцип реализации работы рулевой рейки, различают три основных вида такого механизма. Основное их различие в устройстве и принципе действия. У современных автомобилей встречаются следующие виды.

Механическая

По сути механическая рулевая рейка представляет собой простейший механизм, все вариации в котором происходят только благодаря физической силе водителя. Однако ошибочно думать, что при такой реализации водителю будет необходимо прикладывать слишком много физической силы – эту проблему можно решить благодаря переменному передаточному числу. Его особенность в том, что количество зубьев варьируется при переходе от центра к краям. Эта особенность помогает избавиться от слишком больших поворотов на скорости, в то же время физически облегчает поворот руля при медленном движении, или когда автомобиль стоит.

Гидравлическая (ГУР)

Отличие рулевой рейки с гидроусилителем (ГУР) от предыдущей заключается в том, что ГУР облегчает поворот руля. Достигается это следующим образом: в самом гидроусилителе есть масло. Оно, под давлением насоса ГУР, увеличивает усилие во время поворота и облегчает водителю сам физический процесс.

Основное преимущество такого вида механизма не только в том, что водитель меньше устает физически, но и в повышенной безопасности движения. Последняя достигается тем, что ГУР возьмет на себя нагрузку при попадании колеса в яму и руль среагирует на это более плавно. С другой же стороны, ГУР снижает чувствительность автомобиля водителем, что может привести к непредвиденным маневрам. Тем не менее, именно такой вид механизма чаще всего используется в современных автомобилях.

Электрическая (ЭУР)

Устройство электрической рулевой рейки отличается от ГУРа тем, что усилителем в данной системе является электромотор. Он может быть встроенным в колонку руля, располагаться на рулевом валу либо быть совмещенным с самой рейкой. Первый вариант наиболее опасен, так как может привести к полной блокировке руля. Поэтому на дорогих автомобилях используется третий вариант размещения электрического усилителя.

Данный тип обладает рядом преимуществ, таких как:

  • высокий коэффициент полезного действия;
  • экономия топлива;
  • высокая надежность и безопасность при движении;
  • проста обслуживании;
  • независимость работы механизма от погодных условий и окружающей среды.

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы рулевой рейки с ГУР. При повороте рулевого колеса в какую-либо строноу, усилие, прилагаемое водителем, проходит к шестерне. Сама шестерня состоит из множества зубчиков, которые передают момент поворота непосредственно на рейку руля. Последняя под этим действием перемещается влево или вправо. Также с ней перемещается и тяга, поворачивающая ступицу. На последней и крепится колесо. В результате этого получается синхронный поворот обеих колес автомобиля.

Если рейка дополнительно укомплектована усилителем гидравлическим или электрическим, то естественно сила на рейку будет увеличиваться. Ниже на видео подробно о рулевых рейках с ГУРом.

Преимущества и недостатки

Рейки руля сегодняшних автомобилей чаще всего оснащены усилителями: гидравлическим или электрическим. Но это не лишает их полностью всех «минусов».  Но сначала о «плюсах».

Основные преимущества:

  1. Простая конструкция и малые габариты и вес.
  2. Простота в обслуживании.
  3. Хорошая послушность при управлении.

Недостатки:

  1. Передает удары от неровного дорожного покрытия на руль, хоть устройства с ГУР смягчают эти удары.
  2. При выработке появляются люфты, создавая стук и шум.

Основные неисправности

После долгой эксплуатации рулевая рейка может работать некорректно. При этом могут возникать следующие признаки неисправности

:

  1. Колесо стучит при поворотном маневре – часто это вызвано износом рулевых наконечников.
  2. Возникает люфт между рейкой и приводной шестерней.
  3. Усложняется процесс контроля автомобиля.
  4. Деформация кожуха (пыльника).
  5. Поломка зубов.
  6. Руль вращается произвольно.

Полезные советы

Во избежание полной поломки механизма и сохранении безопасности водителя и пассажиров проводится соответствующая диагностика. В принципе, проверка должна быть пройдена при малейшем изменении в работе, либо после того, как автомобиль преодолеет соответствующий пробег.

Некоторые действия водитель может выполнить самостоятельно. Так, например, можно проверить пыльник и при необходимости очистить или заменить его. Время от времени следует менять сальники, так как он часто подвергается износу в следствие механической нагрузки.

Чаще же всего необходимо подтянуть рейку, чтобы избавиться от неисправностей. Для этого используется регулировочный болт, который подтягивается специальным ключом до необходимого состояния.

Иногда, в случае неисправности лучше обратиться на СТО или в сервисный центр. Ведь знающему человеку лучше известна конструкция автомобиля, а это значит, что он может выполнить свою работу более качественно.

Рулевая рейка – одна из важных частей автомобиля. Несмотря на то, что ее конструкция неизбежно меняется из-за технического прогресса, основной принцип действия пока остается одним и тем же. Автолюбителям настоятельно рекомендуется следить за ее состоянием, так как это не только продлит срок ее службы, но и сделает вождение более безопасным.

устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Рулевая рейка – элемент рулевого управления, силовой узел, с помощью которого передние колеса автомобиля синхронно поворачиваются в ту сторону, в которую водитель поворачивает руль. Знать устройство рулевой рейки, а также принцип ее работы полезно каждому автовладельцу, так как от этого устройства зависит безопасность пассажиров и пешеходов.

Принцип работы

rul mehrul mehМеханизм “шестерня-рейка”

Рассмотрим принцип работы рулевой рейки. Когда водитель вращает рулевое колесо, усилие с него передается дальше на шестерню, которая заставляет перемещаться рейку. Она передвигается влево или вправо, а вместе с ней перемещаются тяги рулевого привода, которые поворачивают ступицы или поворотные кулаки. Соответственно, на самих ступицах закреплены колеса. В итоге, при повороте водителем руля происходит синхронный поворот передних колес машины.

Реечный рулевой механизм часто оснащается усилителем, который существенно уменьшает усилие при вращении водителем рулевого колеса.

Устройство и основные составляющие

Компоненты рулевой рейкиКомпоненты рулевой рейкиСхема рулевой рейки

Рассмотрим, как устроена рулевая рейка. Описываться будет реечное рулевое управление в целом. Итак, его основные составляющие:

  • рулевое колесо (или руль) – устройство для управления движением автомобилем в заданном направлении;
  • рулевой вал – металлический стержень, который имеет шлицы (пазы) для закрепления руля с одной стороны, а с другой – шлицы для крепления самого рулевого вала к рулевой колонке;
  • рулевая рейка – силовой узел, который состоит из зубчатой рейки и шестерни. Именно она приводит в движение рейку. Данный узел собран в корпус из легкого сплава и закреплен к кузову машины;
  • рулевые тяги – металлические стержни. Каждая тяга с одной стороны имеет резьбу, а с противоположной – шарнирное шаровое устройство, на котором также имеется резьба;
  • рулевой наконечник – деталь для вкручивания тяги. Имеет шаровый шарнир и внутреннюю резьбу.

Отметим, что иногда рулевой механизм имеет еще один компонент – демпфер рулевой рейки. Этот элемент устанавливается между тягами и корпусом рулевой рейки. Демпфер является амортизатором двустороннего действия. Основная задача демпфера – снизить вибрации на рулевом колесе. Демпфер рулевой рейки часто предустановлен на различных внедорожниках, так как именно этот тип машин чаще всего передвигается по плохим дорогам.

Виды рулевых реек

Существует три основных типа рулевых реек:

  • Механическая рулевая рейка. Является простейшим вариантом рулевого механизма. Здесь поворот передних колес осуществляется только за счет физических усилий водителя. Часто для облегчения его труда устанавливается рулевая рейка, имеющая переменное передаточное число. В ней шаг зубьев изменяется от центра к краям. Впервые в истории отечественного авто такая рейка была применена на автомобиле ВАЗ-2110.
  • Гидравлическая рулевая рейка. Главное отличие от механической – наличие гидроусилителя (сокращенно ГУР), который существенно облегчает вращение руля. При этом водитель не только меньше устает за рулем, но и получает большую безопасность во время езды. Рейка с гидроусилителем широко распространена на современных автомашинах.
  • Электрическая рулевая рейка.  Здесь усиление рулевого колеса происходит с помощью электромотора. Отдельно стоит отметить размещение электромотора: он может встраиваться в рулевую колонку, располагаться на рулевом валу или быть объединенным с рейкой. Рейка с электроусилителем руля имеет самый высокий КПД, экономична и более надежна. Подробнее про электроусилитель руля можно почитать по ссылке.

Преимущества и недостатки

Сначала о плюсах реечного рулевого механизма:

  • простота и малые габариты конструкции;
  • небольшой вес;
  • не требуется частое обслуживание;
  • хорошая точность управления;
  • небольшая цена.

Теперь о минусах:

  • передает удары от неровностей на дорожном полотне на рулевое колесо;
  • частые неисправности в виде люфтов и стуков в рейке;
  • данное механическое устройство ограничено применением в большинстве случаев на лёгких автомашинах с независимой подвеской управляемых колёс.

Несмотря на свою надежность, срок эксплуатации данного силового узла зависит от качества сборки автомобиля, условий использования, стиля вождения, условий хранения. Если машина долго находится в сырости, механизм может попросту заржаветь. Экстремальная езда по кочкам и ямам и прочим неровностям также уменьшает срок эксплуатации механической рулевой рейки.

На легковых автомобилях реечный рулевой механизм остается самым распространенным. Этому способствует, прежде всего, простота конструкции, невысокая стоимость механизма, а также его небольшие габариты.

Рулевая рейка что это такое простыми словами

Рулевая рейка – это механизм, который передает усилия с руля на тяги. Проще говоря, с помощью этого механизма осуществляется синхронный поворот колес, куда это необходимо. Принцип работы прост, но рекомендуется разобраться в нюансах, чтобы понимать, как производить ремонт. Поэтому стоит изучить взаимосвязь между рулевой рейкой и другими смежными узлами. Эта информация позволит понять, когда возникает проблема с этим узлом или со смежными. При наличии определенных навыков можно осуществить диагностику неполадки самостоятельно. Тем более, сегодня существует много приложений, которые проводят диагностику автомобиля целиком автоматически.

Устройство рулевой рейки

устройство рулевой рейкиЭто несложный механизм, который обладает следующими составляющими:

  • Руль, который находится в кабине. Используется, чтобы задать автомобилю направление движения.
  • Рулевой вал. Это металлический стержень, который оснащен специальными пазами. Они называются шлицами. С их помощью с одной стороны крепится руль, а с другой производится крепление к рулевой колонке.
  • При создании рейки используются шестерня и сама рейка. При производстве используется специальный легкий сплав повышенной прочности.
  • Рулевая тяга – это металлические стержни, у которых с одной стороны есть резьба, а с другой шарнир с резьбой.
  • Рулевой наконечник оснащен шарниром с резьбой.

Это все составляющие рулевой рейки. Правда, еще в него можно отнести демпфер. Это двухсторонний амортизатор. Его цель заключается в снижении вибрации во время движения. Таким образом, удается снизить негативное воздействие на весь механизм. Не на всех машинах он есть, но на внедорожниках его устанавливают по умолчанию. Это связано с тем, что эти машины часто передвигаются по плохим дорогам.

рулевая рейка с гур

Принцип работы

Сегодня в большинстве случаев используется гидроусилитель руля. Поэтому стоит рассмотреть, как работает рулевая рейка с ним. Данная информация позволит понять, почему практически не приходится прикладывать усилия, чтобы крутить рулевой колесо во время движения.

Насос гидроусилителя соединяется с двигателем с помощью ремня или специальных шестерней. Он обеспечивает подачу бесперебойную подачу жидкости в распределитель. Последний находится в корпусе рулевой рейки. Его еще могут называть картером.

С помощью золотникового распределителя происходит распределение гидравлической жидкости, которая требуется для осуществления поворота. Торсион позволяет контролировать количество жидкости, которая требуется в конкретно взятом случае. Его интегрируют в разрез рулевого вала.

Похожие статьи

Когда машина стоит или движется по прямой, то рулевая рейка не двигается. Тогда масло находится в специальных емкостях, а не в распределителе. Когда колеса поворачиваются, они сопротивляются изменению направления, так как во время движения на них оказывает воздействие сразу несколько сил. Тогда закручивается торсион, каналы распределителя открываются, а жидкость подается на рулевую рейку. Масло распределяется так, чтобы облегчить ее движение. Чтобы управление автомобилем было безопасным, водитель должен внимательно следить за состоянием рулевой рейки и всех смежных узлов. В частности, если появляются масляные подтеки, требуется обратиться в СТО. Также можно попробовать выполнить ремонт самостоятельно, если есть соответствующие навыки.

рулевая рейка без гур

Виды рулевых реек

Что такое рулевая рейка - устройство, принцип работы и видыСуществует три вида рулевых реек, а именно:

  1. Механическая – это наиболее простой вариант, который не оснащен дополнительными функциями. Поворот происходит только благодаря усилиям самого водителя. Если установить рейку с переменным передаточным числом, то можно облегчить труд водителя. Данная модель практически не используется, но осталась еще на некоторых старых отечественных машинах.
  2. Гидравлическая считается наиболее популярной. Ее стоимость демократичная, а также необходимо прикладывать минимум усилий для поворота руля. Наличие гидроусилителя снижает физические затраты водителя во время поездки и повышает уровень безопасности на дороге. Дело в том, что при возникновении аварийной ситуации нужно действовать быстр. Когда руль легко крутится, колеса быстрее повернутся в нужную сторону. Это позволит избежать ДТП или снизить негативные последствия.
  3. Электрическая считается наиболее современной. В работе используется электромотор. Он расположен в рулевой колонке, на рулевом валу или входит в комплектацию самой рейки. Способ интеграции этого усилителя зависит от самого производителя. Электрический усилитель применяют в наиболее современных машинах, что обеспечивает максимальную безопасность на дороге.

Это все существующие модели. Современные рулевые рейки стоят недорого, обладают небольшим весом и не требуют частого технического обслуживания. Точность управления довольно высокая. Поэтому водители могут заменить рулевую рейку в случае необходимости на более совершенную. Только нужно убедиться сначала, что конкретно взятый автомобиль поддерживает ее.

рулевое колесо для автомобиля

Неисправности и признаки

Есть несколько частых проблем, которые возникают у рулевых реек. Стоит рассмотреть их подробнее. Вот какие признаки проблем могут быть:

  • утяжеление руля в определенных положениях;
  • появление стуков;
  • вибрация рулевого колеса;
  • протекание жидкости гидроусилителя;
  • неполный возврат руля в исходное положение;
  • вращение руля не соответствует вращению колес.

Чаще всего все начинается с появления суков. Рекомендуется сразу насторожиться, потому что остальные признаки приведут к более дорогостоящему ремонту.

Что такое рулевая рейка - устройство, принцип работы и видыА теперь стоит рассмотреть основные неисправности, с которыми приходится иметь дело.

  1. Появление стука возможно из-за повреждения пыльников. Тогда наконечники тяги быстро приходят в негодность, давая о себе знать стуком. Ремонт невозможен, необходимо менять их на новые.
  2. Внутренний стук часто свидетельствует о наличии проблем с поршневой или с направляющими втулками. Рейку нужно разобрать, чтобы понять, в чем проблема. Рекомендуется обратиться на СТО для этого.
  3. Стук также свидетельствует о выработке некоторых комплектующих. В этом случае нужно заменить их или весь механизм полностью.
  4. На гидроусилителе нередко появляется течь. В этом случае требуется заменить сальники. Также стоит разобрать рейку, чтобы обнаружить причину течи. Если нет соответствующих навыков, стоит обратиться к специалистам.
  5. При использовании электроусилителя руль бывает сложно повернуть. Этого говорит о необходимости замены мотора электроусилителя.
  6. Когда аналогичная проблема возникает с гидроусилителем, проблема кроется в насосе.

Необходимо отличать проблему в рулевой рейке с проблемами гидроусилителя. Вот какие симптомы бывают у последнего:

  • усиление руля полностью отсутствует;
  • усиление отсутствует на холостых работах двигателя;
  • наличие посторонних шумов при включенном двигателе;
  • появление пены в рабочей жидкости.

Таким образом, не всегда нужно сразу разбирать рулевую рейку. В некоторых случаях стоит сначала ознакомиться с состоянием гидроусилителя.

Насос ГУР

Особенности обслуживания

Обслуживать рулевую рейку несложно. Это неприхотливый элемент. Однако важно периодически следить за его работоспособностью, чтобы не возникло проблем на дороге. При отсутствии должного ухода есть риск, что машина перестанет слушаться на дороге. Вот на что требуется обращать внимание:

    • проверять состояние пыльников и своевременно их менять;
    • при обнаружении дефекта нужно менять комплектующие;
    • не рекомендуется держать руль в вывернутом положении до упора более 5 секунд;
    • если рулевое колесо не возвращается в исходное положение, стоит обратиться к специалистам;
    • при начале езды необходимо поворачивать руль с минимальной амплитудой, чтобы продлить срок эксплуатации механизма;
    • зимой стоит на месте несколько раз покрутить руль на месте, чтобы проверить работоспособность.

обслуживание рулевых реекЕсли нет необходимых навыков, то стоит при первых признаках появления проблемы обращаться в сервисный центр. Специалисты выполнят диагностику и скажут, все ли в порядке. Когда потребуется ремонт, они его выполнят в сжатые сроки. При этом обращение на СТО каждые 5 – 6 месяцев снизит риск появления серьезных проблем. Большинство ремонтных работ будут поверхностными и недорогими.

При выборе нового автомобиля стоит покупать электроусилитель руля. Он обеспечит плавное вращение и легкое управление. Выйдет немного дороже, чем гидравлика. Зато результат окажется лучшим.

Тяга рулевая

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Pinterest

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.

Как устроена рулевая рейка автомобиля

Рулевая рейка - это одна из главных составляющих сложной системы рулевого управления. С помощью рулевой рейки передние колеса поворачиваются в ту сторону, куда водитель поворачивает руль. А если на рейке еще и усилитель есть - руль будет послушным и легким.

На продолжительность жизни рулевой рейки влияет:

  • с агрессивным стилем вождения рейка ломается в разы быстрее;
  • качество дорог: кочки, выбоины, лужи неопределенной глубины не идут рейке на пользу;
  • своевременное ТО: не посещаете СТО, не меняете ремкомплект, рабочие жидкости, не осматриваете автомобиль самостоятельно - получайте сломанную рейку.

Рулевая рейка без ГУР

Механическая рулевая рейка.

Сухая рейка (она же “механическая” или “рейка без усилителя”)

По сути, механическая рейка - это основа для реек с усилителями. Как самостоятельный агрегат сухая рейка существует в старых легковушках или грузовых автомобилях.

Устройство рулевой рейки:

  • Шток (она же зубчатая рейка) - это вал рулевой рейки с насечками(зубьями), которые входят в зацепление с приводной шестерней.
  • Корпус рейки - в нем располагается шток и другие детали рейки.
  • Рулевые тяги и их наконечники: прикрепляются к рулевой рейке и передают усилие от руля на колеса.
  • Гайка бокового поджима: нужна, чтобы рейка плотно прилегала к приводной шестерне, пружина не дает люфтить штоку.
  • Ремкомплект - набор комплектующих для герметичности рейки: сальники, подшипники, резиновые уплотнители, гидробарьерные и тефлоновые кольца.
  • Втулка шарнира рулевой тяги с одной стороны и ограничительное кольцо с другой стороны рейки: удерживают рейку в заданном диапазоне движения.

Принцип действия рейки: при повороте руля рулевой вал вращает приводную шестерню, которая входит в зацепление с зубьями штока (валом рейки). Шток двигается влево-вправо, двигает рулевые тяги, а тяги уже поворачивают колеса.

Рейка с гидроусилителем

Рейка с ГУР

Рулевая рейка с гидроусилителем (ГУР)

Гидроусилитель руля - это гидравлическая система, которая облегчает вращение руля, создает легкость и остроту управления. 

Когда руль не вращается, масло циркулирует по замкнутой системе маслопроводов, не попадая в силовой цилиндр. Во время поворота руля гидрораспределитель направляет масло под давлением в левую или правую камеру силового цилиндра рейки, увеличивая усилие водителя.

В рейке с ГУР важна герметичность не только самой рейки, но и гидравлической системы. Если масло начнет подтекать - сломается насос, и руль станет тугим.

Рулевая рейка с электроусилителем

Рейка с ЭУР

Рулевая рейка с электроусилителем (ЭУР)

Электроусилитель, так же как и гидроусилитель, облегчает вращение руля, увеличивает легкость и удобство управления авто.

В случае с ЭУР усилие на колеса производится за счет электропривода.  Электроника в системе ЭУР делает автомобиль “умным” и дает дополнительные бонусы в виде автоматической парковки.

Преимущества ЭУР в сравнении с ГУР:

  • за счет отсутствия гидравлики в системе исключаются утечки масла, и другие поломки, свойственные ГУРу;
  • электроусилитель дает более точное и удобное управление автомобилем;
  • ЭУР экономит топливо благодаря тому, что работает только в процессе поворота, в отличие от ГУР.

Что лучше: рейка с ГУР или ЭУР?

Рейка с ЭУР более отзывчива к усилиям водителя. Но с ГУР лучше ощущается обратная связь колес.

ГУР дешевле в обслуживании, но важно следить за герметичностью его системы. А ЭУР чувствителен к попаданию воды - электроника сразу выходит из строя, а ремонт рейки с ЭУР - удовольствие не из дешевых.

В любом случае, какая бы рейка ни была в автомобиле, важно самостоятельно следить за ее состоянием и вовремя проходить сезонное ТО.

Устройство рулевой рейки и признаки неисправности

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 176

Рулевое управление почти у всех моделей современных легковых автомобилей представлено в виде рулевой рейки. Это механический узел, предназначенный для преобразования поворота руля в горизонтальное отклонение передних колес. Изначально устройство рулевой рейки не отличалось особой сложностью. В простейшем варианте это механизм, состоящий из шестерни, расположенной на рулевом валу, сопряженной с ней рейки и рулевых тяг.
рулевое управлениерулевое управление

Типы и варианты исполнения

В настоящее время существует три разновидности реечных механизмов. Отличие между ними заключается в принципе действия.

Механическая рулевая рейка

Наиболее простой вариант рулевого управления. Поворот колес осуществляется исключительно за счет физической силы водителя. В целях облегчения работы водителя и повышения удобства управления на многих автомобилях применяется рулевая рейка с переменным передаточным числом. Иными словами, шаг зубьев рейки меняется от середины к краям. Такое устройство при небольших углах поворота руля, что характерно для движения на больших скоростях, обеспечивает большое передаточное число, тяжелый и острый руль. Вместе с этим во время маневрирования на парковке, когда рулевое колесо приходится поворачивать «от края до края», делать это легко, благодаря меньшему передаточному числу. Первым отечественным автомобилем, где была применена такая конструкция, стал ВАЗ-2110.
механическая рулевая рейкамеханическая рулевая рейка

Гидравлическая рулевая рейка

Отличается от механической тем, что механическое воздействие, которое оказывает водитель на руль, усиливается гидроусилителем. Это позволяет обеспечить одновременно остроту и легкость рулевого управления. Такое устройство чаще всего применяется на современных автомобилях.
схема гидроусилителя рулясхема гидроусилителя руля
ГУР также способствует повышению безопасности вождения, поскольку неровности дороги передаются на руль не так сильно, и в случае, если машина на высокой скорости попадет передним колесом в яму, удар многократно погасится гидроусилителем, и руль не вырвет из рук, как это произойдет на автомобиле с механической рейкой. Однако существует у этой медали и обратная сторона, ведь ухудшение обратной связи ведет к снижению «чувства автомобиля». Компенсировать этот недостаток автопроизводители стараются за счет изменения конструкции подвески, а также путем применения электромотора для привода ГУР (электро-гидроусилитель).

Электрическая рулевая рейка

По принципу действия аналогична гидравлической, только усиление производится электромотором, который либо встроен в рулевую колонку (самый дешевый и более опасный вариант), либо размещается на рулевом валу, либо интегрирован с рейкой (наиболее безопасный вариант, применяется на автомобилях высокого класса).
устройство электроусилителя руляустройство электроусилителя руля
Вариант с размещением электромотора в рулевой колонке опасен тем, что в случае выхода его из строя автомобиль становится практически неуправляемым, поскольку повернуть руль невозможно. К сожалению, этим порой грешили автомобили Лада Приора первых лет выпуска – ЭУРы на них не отличались высокой надежностью.

Такое устройство имеет немало достоинств:

  • более высокий КПД по сравнению с гидроусилителем;
  • экономичность (электромотор включается только при повороте руля, тогда как масло в ГУР постоянно циркулирует, на что отнимается некоторая часть мощности мотора;
  • независимость от температуры окружающей среды;
  • отсутствие необходимости регулярно обслуживать устройство, т.к. не требуется менять и доливать рабочую жидкость;
  • более высокая надежность в целом, обусловленная отсутствием шлангов, прокладок и сальников, в которых могла бы появиться течь.

схема электроусилителя рулясхема электроусилителя руля

Строение

Конструкция механической рулевой рейки выглядит следующим образом. Внутри картера, имеющего в разрезе вид полого цилиндра, размещен защитный гофро-чехол. На подшипниках в картере установлено приводное зубчатое колесо, к которому пружиной прижимается рулевая рейка. Пружина требуется для устранения зазора в паре «шестерня-рейка». Ход рейки ограничивается с одной стороны ограничительным кольцом, а с другой – втулкой шарнира рулевой тяги. Данная схема рулевой рейки отличается предельной простотой и надежностью.

Признаки неисправности

Исправность рулевого управления  – это залог безопасного вождения автомобиля, поэтому необходимо следить за его состоянием. Это не значит, что перед каждой поездкой нужно проводить тщательную проверку, ведь поломка происходит не вдруг. Существуют признаки неисправности рулевой рейки, по которым можно судить о необходимости ремонта.

  1. Стук, проявляющийся при езде по мелким неровностям, уменьшающийся при повороте руля в крайние положения.
  2. Отсутствие усилий при вращении руля.
  3. Усилие на руле исчезает в центральном положении.
  4. Самопроизвольное вращение рулевого колеса.
  5. Руль не возвращается или плохо возвращается в центральное положение при выходе машины из поворота.
  6. Повышенная чувствительность автомобиля (его бросает в сторону при незначительном повороте руля, угол поворота колес не соответствует углу поворота рулевого колеса).
  7. Постоянное падение уровня жидкости в бачке гидроусилителя, а также ее появление в пыльниках рулевых тяг.

Проверка реечного рулевого управления

A рулевая рейка

Точки для осмотра при проверке рулевой рейки. Есть также шаровые опоры и гетры на другой стороне автомобиля.

Часть рулевое управление стеллаж проверка включает в себя поднятие передней части автомобиля, но сохранение его веса на колесах. Вы также должны попасть под машину, пока помощник поворачивает колеса туда-сюда. Если вы не можете получить доступ к надлежащему смотровому колодцу, вам, возможно, придется использовать колесные рампы.Убедитесь, что они лежат на ровной поверхности и прямо под колесами.

Надежно включите ручной тормоз, поставьте колодку за задние колеса и установите автомобиль с задним приводом в шестерня ( парк для автоматический ).

Меры предосторожности также, когда автомобиль поднят с колесами земля , В этом случае используйте ось стоит под Рамка участники - не работают под машиной, поднятой на домкратах.

Рулевая рейка заполнена маслом или смазкой, которые обычно не требуют замены.

Однако стойка может пострадать от утечек масла, попадания песка и его повреждения, а также от простого износа. Проверьте это вместе с остальной системой рулевого управления (см. Проверка поворотных пальцев рулевого управления ).

Если рулевое управление кажется жестким, это может быть связано с тем, что в стойке потеряно много масла. Обновите масло (см. Смазка рулевых шарниров ) и почистить всю стойку и гетры.

Проехать на машине несколько миль. Обратите внимание, что добавление масла временно вылечило жесткость.Если это так, ищите масло вокруг стойки.

Очистка стойки может также выявить другие повреждения, такие как трещины, и в этом случае стойку следует заменить.

Вы можете заменить гетры самостоятельно (см. Замена рулевой рейки ) при условии, что в стойку не попал песок и не повредил его. Осмотрите зубцы стойки, когда рулевое управление включено на полную блокировку. Почти любая другая неисправность стойки должна быть устранена гаражом.

Проверка на износ

Измерительное движение

Измерьте ход рулевого колеса, сделав отметку мелом на ободе и используя палец в качестве ориентира, чтобы проверить движение, прежде чем передние колеса начнут двигаться.Скажите помощнику, чтобы он двигал колесо очень медленно и останавливался, когда вы вызываете. Позвоните, когда увидите, как гусеница движется. Если в рулевом колесе наблюдается движение более чем на 1/2 дюйма (13 мм), проверьте люфт на рулевой рейке и на концах направляющей штанги.

В системе рулевой рейки должно быть очень мало люфта. Не должно быть возможности перемещать обод рулевого колеса диаметром 15 дюймов (380 мм) более чем на 1/2 дюйма (13 мм) без движения передних колес.

Если люфт кажется больше этого, проверьте все остальные рулевые шарниры.Убедитесь, что стойка надежно закреплена, проверив ее зажимные болты.

Проверьте саму стойку, расположившись там, где вы можете увидеть один из направляющих.

Это может включать в себя попадание под автомобиль, который должен, однако, иметь вес на передних колесах, а колеса должны быть направлены прямо вперед. Подъезжайте к паре.

Поместите в машину помощника и нарисуйте отметку на ободе рулевого колеса, чтобы показать, насколько далеко он движется.

Скажите помощнику, чтобы он очень медленно двигал колесо и останавливался при вызове.Позвоните, когда увидите, как гусеница движется.

Если колесо сместилось больше допустимого расстояния, стойку необходимо отрегулировать или заменить, и это гаражные работы.

Также проверьте рулевой механизм подшипник за износ, схватившись рулевая колонка вал и пытается переместить его и наружу и поперек.

Если шлицевое соединение к рулевой вал движется, затяните зажимной болт. Если шестерня сама движется, доставьте машину в гараж для ремонта.

Посмотрите, что прокладка край на крышке ведущей шестерни не поврежден и что болты крепления крышки затянуты.

Вы можете затянуть болты самостоятельно; но другие работы, такие как обновление прокладки или шестерни сальник , должно быть сделано в гараже.

Осматривать гетры

Вы можете сделать временный ремонт дырочной гетры, привязав к ней полиэтиленовый пакет.

Утечка может быть вызвана незакрепленным зажимом или неправильным положением гетры под зажим. Сам каучук может быть поврежден, поэтому всегда тщательно проверяйте всю гетру по всей ее длине.

В зависимости от компоновки вашего автомобиля, вам может понадобиться поднять автомобиль на стойках осей или даже снять передние колеса, чтобы осмотреть гетры. Используйте небольшое зеркало и фонарик или контрольную лампу, чтобы осмотреть детали, которые неудобно видеть.

Не поворачивайте рулевое колесо быстро, когда автомобиль не стоит на колесах. Результирующий всплеск давление может разорвать гетры.

Тщательно очистите гетры (при необходимости используйте фирменный обезжириватель - не парафин или бензин, которые могут повредить резину).Любое маслянистое или жирное пятно, покрытое грязью, может привести к появлению трещины, поэтому тщательно проверьте.

Убедитесь, что гетра не скручена. Получить помощника, чтобы медленно повернуть рулевое управление, чтобы вы могли видеть, есть ли какие-либо закручены.

Сброс любой поворот, ослабляя внутренний зажим гетры, выпрямляя гетру и повторно закрепляя зажим. Если это был проводной зажим, замените его новым винтовым зажимом.

Не изменяйте расположение внешнего конца гетры, которое должно быть точным, чтобы предотвратить перенапряжение.

Зажимы должны быть туго и в нужном месте.

Осмотрите зажимы, чтобы убедиться, что они затянуты (но не настолько плотно, чтобы разрезать резину). Также убедитесь, что они находятся в нужном месте и не сильно подвержены коррозии. Ржавые зажимы следует заменить.

Внимательно осмотрите всю гетру на предмет трещин и потертостей. Скорее всего, трещины на гребнях и впадинах гребней, а также на концах.

Сожмите гетру пальцами.Затем попросите помощника медленно повернуть рулевое управление, пока вы наблюдаете за появлением трещин.

Сожмите гетру, чтобы выявить трещины.

Даже самая маленькая трещина может впустить как песок, так и масло. В качестве временной меры, плотно завяжите пластиковый пакет поверх гетры, пока он вытянут.

,

Как работает система рулевого управления

Типичная схема рулевого управления с реечной передачей, показывающая, как стойка действует непосредственно на рычаги рулевого колеса.

рулевое управление Система преобразует вращение рулевого колеса в поворотное движение дорожных колес таким образом, что обод рулевого колеса поворачивает на долгий путь, чтобы сместить дорожные колеса на короткий путь.

Система позволяет водителю использовать только свет сил управлять тяжелой машиной.Обод рулевого колеса диаметром 15 дюймов (380 мм), перемещающийся на четыре оборота от полного левого замка до полного правого замка, перемещается почти на 16 футов (5 м), в то время как край дорожного колеса перемещается на расстояние чуть более 12 дюйм (300 мм) Если водитель поворачивает дорожное колесо напрямую, ему или ей придется толкать почти в 16 раз сильнее.

Усилие рулевого управления передается колесам через систему шарнирных соединений. Они предназначены для перемещения колес вверх и вниз с подвеска без изменения угла поворота руля.

Они также гарантируют, что при прохождении поворотов внутреннее переднее колесо, которое должно вращаться по более крутой кривой, чем внешнее, становится более острым.

Шарниры должны быть отрегулированы очень точно, и даже небольшая разболтанность делает рулевое управление опасно неаккуратным и неточным.

Существует две системы рулевого управления общего пользования - стеллаж и шестерня и рулевая коробка.

На больших автомобилях любая из этих систем может быть снабжена электропитанием для дальнейшего уменьшения усилий, необходимых для ее перемещения, особенно когда автомобиль движется медленно.

Реечная система

Реечный механизм

Ведущая шестерня плотно прилегает к зубчатой ​​рейке, поэтому в зубчатых передачах нет люфта. Это дает очень точное рулевое управление.

У основания рулевая колонка есть маленькая шестерня ( шестерня колесо) внутри корпуса. Зубья его сетки с прямым рядом зубьев на стойке - длинной поперечной планкой.

Вращение шестерни заставляет реечку двигаться из стороны в сторону.Концы стойки соединены с дорожными колесами гусеницами.

Эта система проста, с небольшим количеством движущихся частей, которые изнашиваются или смещаются, поэтому ее действие является точным.

А универсальный шарнир в рулевой колонке позволяет ему соединяться со стойкой, не наклоняя рулевое колесо неловко вбок.

Система рулевого управления

В основании рулевой колонки есть червячный редуктор внутри коробки.Червяк резьбовой цилиндр как короткий болт. Представьте, что вы поворачиваете болт, на котором крепится гайка; гайка будет двигаться вдоль болта. Точно так же, вращение червя перемещает все, что вмонтировано в его нить.

В зависимости от конструкции, движущейся частью может быть сектор (например, часть зубчатого колеса), колышек или ролик, соединенный с вилкой, или большая гайка.

При червячном управлении червяк перемещает рычаг с помощью штифта, соединенного с вилкой.

Система гайки имеет закаленные шарики, проходящие внутри резьбы между червяком и гайкой. По мере движения гайки шарики раскатываются в трубу, которая возвращает их к началу; это называется системой рециркуляционных шариков.

Червь перемещает стрелу, соединенную направляющим стержнем, к рулевой рычаг это перемещает ближайшее переднее колесо.

При управлении шариками с рециркуляцией нить между червяком и гайкой заполнена шариками.

Центральная направляющая тяги достигает другой стороны автомобиля, где она соединена с другим передним колесом другой направляющей и рычагом.Поворотный рука холостого хода удерживает дальний конец уровня центральной направляющей. Схемы расположения рук меняются.

Система рулевого механизма имеет много движущихся частей, поэтому она менее точна, чем система стоек, так как здесь больше места для износа и смещение ,

Усилитель руля

На тяжелом автомобиле рулевое управление тяжелое или оно неудобно мало приспособлено - рулевое колесо требует много оборотов от упора до упора.

Тяжелая передача может создавать проблемы при парковке в ограниченном пространстве.Усилитель руля преодолевает проблему. двигатель водит насос который поставляет нефть под высоким давление к стойке или рулевой коробке.

Клапаны в рулевой рейке или коробке открывать всякий раз, когда водитель поворачивает колесо, пропуская масло в цилиндр. Масло работает поршень это помогает подтолкнуть рулевое управление в соответствующем направлении.

Как только водитель перестает вращать колесо, клапан закрывается, и действие поршня прекращается.

Усилитель только помогает рулевому управлению - рулевое колесо по-прежнему связано с дорожными колесами обычным способом.

,

Проблемы рулевой рейки и советы по замене

Хотя большинство из нас считают это само собой разумеющимся, система гидроусилителя руля является важным компонентом вашего автомобиля. В конце концов, части, которые составляют систему рулевого управления, изнашиваются. Внешние компоненты, такие как концы поперечной рулевой тяги и звенья, изнашиваются намного быстрее, чем внутренние компоненты, поэтому вы будете регулярно обслуживать эти детали. Внутренние компоненты, которые включают в себя гидравлику, рулевую рейку и шестерню, служат гораздо дольше, поэтому обслуживание этих элементов встречается довольно редко.

Когда вам нужно обслуживать внутреннюю систему, это должно быть сделано правильно. Самая распространенная ошибка - ломаная линия. Это легко заменить без ущерба для остальной системы. Однако, если насос выходит из строя, вероятность дальнейшего повреждения очень высока. Когда выходит из строя насос гидроусилителя руля, обычно через линии направляется большое количество металлической стружки. Стружка наносит ущерб клапанам и уплотнениям, а это означает, что функция помощи при подаче электроэнергии быстро отключится и, возможно, также вытеснит новый насос, если он не будет заменен одновременно.

Замена рулевой рейки не представляет трудностей с физической точки зрения, но необходимо выполнить несколько шагов, чтобы убедиться, что все сделано правильно и ремонт длится. Чистота - ключ к замене рулевой рейки. Если вы не являетесь DIYer, ваш местный NAPA AutoCare Center сможет с легкостью справиться с этой задачей.

Общие проблемы рулевой рейки

Самая распространенная неисправность в рулевой рейке - это сальники. Большинство рулевых реек используют уплотнительные кольца для уплотнения внутренних компонентов.Внутри приводной реечной передачи работают две отдельные системы: гидравлика (усилитель мощности) и механика (рулевое управление). Две системы совместно используют ведущую шестерню внутри верхней части основного корпуса. Ведущая шестерня проходит через гидравлический сервопривод. Когда жидкость под давлением проходит через клапан, любое движение ведущей шестерни (которая соединена с рулевой колонкой) вращает золотниковый клапан для выравнивания с правильными отверстиями для потока. Когда рулевое колесо отцентрировано (нейтральное положение), жидкость обходит золотниковый клапан.Золотниковый клапан направляет жидкость под давлением на соответствующую сторону вспомогательного поршня внутри длинной трубки рулевой рейки. Это обеспечивает помощь для управления. Есть множество линий и клапанов, которые нуждаются в уплотнительном кольце. Поскольку они находятся под серьезным давлением, превышающим 2000 фунтов на квадратный дюйм, они склонны к отказу.

Inside the steering rack is the pinion gear which rides on the rack gear as shown. The pinion gear is also part of the hydraulic valve.

Внутри рулевой рейки находится ведущая шестерня, которая едет на зубчатой ​​рейке, как показано на рисунке. Ведущая шестерня также является частью гидравлического клапана.

Механика стойки, безусловно, более проста, но, тем не менее, может дать сбой.Шестерня едет на рейке (которая прикреплена к поршню). Существует сетка, которая может быть выровнена из-за износа или физического повреждения, и может привести к жесткому или слабому рулевому управлению. В некоторых стойках рулевые валы выходят из конца агрегата, со временем они могут быть повреждены или даже лишить резьбы, что требует полной замены блока рулевой рейки.

Советы по замене рулевой рейки

Возможно восстановить уплотнения на рулевой рейке, но процесс длительный, и более глубокие внутренние уплотнения труднее заменить без специальных инструментов.Замена обычно является наиболее экономически эффективным решением. Процесс замены стойки обычно занимает 4-6 часов, различия в марках и моделях различаются или изменяются. Снятие стойки включает в себя отсоединение рулевой тяги, снятие стяжек, отсоединение гидравлических линий, а затем и самой стойки. Существует два типа креплений в стойке - втулки или зажимы. Эта стойка, показанная ниже (из 2009 Dodge Challenger), использует стиль втулки с втулкой. Вот сама стойка. Обратите внимание на два больших выступа с внутренней стороны сильфона.Это стойки крепления. Это стойка с конечным поворотом, где рулевые рычаги выходят из концов. Другой тип стойки - это центральное рулевое управление, где рулевые рычаги монтируются на поперечной рулевой тяге.

The new rack is on top, the old rack is on the bottom. They must be identical.

Новая стойка сверху, старая стойка снизу. Они должны быть идентичны.

Установка производится в порядке, обратном снятию, за исключением гидравлики. Те должны быть убраны в первую очередь. Сейчас настало время проверить линии на наличие трещин, выпуклостей или слабых мест, которые могут вызвать проблемы в будущем.Если они находятся в хорошем состоянии, каждая линия должна быть тщательно промыта средством для очистки тормозов, если они будут использоваться повторно.

Every line must be flushed when a rack is changed. Failure to do so often voids the warranty on the new part.

Каждая строка должна быть промыта при замене стойки. Невыполнение этого требования часто приводит к аннулированию гарантии на новую деталь.

Для внешних систем резервуаров, таких как эта, резервуар также должен быть очищен. Мы опрыскивали это средством для очистки тормозов, продувая его сжатым воздухом, а затем повторяли несколько раз. Установка магнитного линейного фильтра для обратной линии системы - хорошая идея.Фильтр идет по обратной линии от стойки к резервуару. Это работает как для внешних, так и для внутренних резервуарных насосов.

Purchase an inline filter with your new rack to protect all of the components from debris damage.

Приобретите встроенный фильтр с новой стойкой для защиты всех компонентов от повреждения мусором.

После установки и подключения новой стойки она заполняется новой жидкостью гидроусилителя руля и продувается. Чтобы удалить воздух из системы, рулевое колесо поворачивается 15-20 раз, чтобы заблокировать его при выключенном двигателе. В этот момент двигатель был запущен, и система работала нормально.В течение следующих нескольких миль, некоторые дополнительные воздушные карманы, вероятно, будут смещены, понижая уровень жидкости в резервуаре, поэтому его следует проверять в течение нескольких дней и добавлять дополнительную жидкость при необходимости.

The last step is filling the system with fresh fluid and purging the air.

Последний шаг - заполнение системы свежей жидкостью и очистка воздуха.

При каждом изменении системы рулевого управления автомобиль должен быть выровнен. Некоторые центры NAPA AutoCare могут сделать это самостоятельно, а некоторые - нет. Это не маленькая проблема, если вы не выровняете переднюю подвеску, это приведет к неустойчивому управлению и постоянному повреждению шин в радиусе 100 миль.Принимая правильные меры, ваша новая рулевая рейка прослужит вам долгие годы и вернет вас в путь.

Проверьте все детали рулевого управления и подвески , доступные на NAPA Online, или обратитесь в одно из 17 000 мест NAPA AutoCare для планового технического обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о регулировании реечной передачи, пообщайтесь с опытным экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Статьи по теме

Что такое реечный руль?

Рулевое управление с реечной передачей - невероятно популярная установка в современных транспортных средствах, но как это на самом деле работает?

Скорее всего, ваш автомобиль имеет реечное рулевое управление.В течение многих лет это был невероятно популярный инженерный выбор, но вы когда-нибудь задумывались, как именно это работает?

К счастью, основы совсем не сложно понять: все дело в том, чтобы превратить вращательное движение в линейное. При повороте рулевого колеса поворачивается рулевая колонка, в которой вращается прикрепленный рулевой вал и червячная передача, известная как шестерня. Эта шестеренка стоит на «стойке» - металлическом отрезке с прорезанными зубьями. Так как шестерня вращается, рейка перемещается влево или вправо, в зависимости от вашего рулевого управления.

Упрощенная схема рулевого управления реечным механизмом, показывающая колонку (2), реечный механизм (3) и рулевую тягу (4) - Изображение с помощью Wikimedia Commons / LaurensvanLieshout

Галстук связывает стойку с вора в законе, выступая в качестве последней части головоломки.Это простая, эффективная конструкция, не имеющая недостатков в рециркуляционных установках шарика (они, как правило, увеличивают вес машины, требуют больше усилий и часто имеют «мертвую зону» посередине), которую в наши дни обычно предпочитают резервировать. для больших транспортных средств.

Усилитель руля добавляет устройство с одной стороны стойки с поршнем с гидравлическим приводом внутри. Поворотный клапан направляет гидравлическую жидкость на правую или левую сторону поршня - в зависимости от направления рулевого управления - что оказывает давление на поршень и уменьшает усилие, необходимое для перемещения стойки.Системы электроусилителя руля - которые медленно заменяют гидравлические системы - заменяют насос, клапан и поршень двигателями.

Изображение через Bishop Steering

Коэффициент рулевого управления определяется расстоянием между зубьями рейки, хотя соотношение можно изменять.У некоторых стоек есть зубы, которые расположены ближе к середине и растекаются дальше по обеим сторонам стойки. Это позволяет удерживать рулевое управление вокруг центральной точки с комфортной скоростью, и чем быстрее вы поворачиваете колесо, тем быстрее оно становится.

Существуют более сложные механические системы с переменным передаточным отношением, добавляя отдельные устройства между рулевым валом и шестерней, при этом некоторые активные системы вводят двигатели в смесь, позволяя постоянно изменять передаточное число. Мы расскажем об этом в другой раз.

Можно обновить настройки рулевого механизма реечной передачи, если вы хотите что-то более прямое.Стойки OEM иногда взаимозаменяемы между различными моделями, хотя системы ESP часто связаны с системами рулевого управления на более новых автомобилях, замена не всегда будет простой. Между тем, послепродажные стойки таких компаний, как Quaife и Bilstein, популярны в автоспортивном сообществе, где скорость рулевого управления часто не снижает его.

В следующий раз, когда вы поворачиваете колесо в своей машине, вы должны знать, что происходит.Возможно, это не самая сексуальная область в автомобильной инженерии, но мы все можем по достоинству оценить простой, но умный дизайн - особенно тот, который зарекомендовал себя настолько, чтобы стать настолько широко используемым.

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о