Главная » Разное » Рулевая рейка что это такое

Рулевая рейка что это такое


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

Это 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

Существует 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.

А 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.

Если 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

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 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.

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.

Схема

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

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.

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 пыльник

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

Поврежденные зубья вала

4. Износ деталей.

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

Коррозия

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.

• 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.

Диагностика рулевой рейки — DRIVE2

Речь пойдёт о всех возможных причинах стуков (люфтов) в рулевом управлении с рулевым механизмом реечного типа. Такие механизмы встречаются сейчас на подавляющем большинстве легковых автомобилей. Очень много внимания уделяет народ рейке. Очень много всяких ощущений неисправностей принято на неё сваливать. А ведь рейка, по мнению большинства автопроизводителей, не подлежит ремонту (производители предлагают менять этот механизм в сборе, по всякому поводу).
Реечному рулевому механизму в автомобиле, и правда не просто выживать в наших дорожных условиях. Рейка не любит плохих дорог. Это и не удивительно: такой рулевой механизм получает жесткие удары от всех дорожных неровностей, по которым проезжает управляемое колесо. Раньше ещё были «верхние» рейки с длинными рулевыми тягами «усами», которые соединялись с сошками на стойках (а не на поворотных кулаках, как сейчас). Усы обычно имели резиновые демпферы, смягчающие удары, передаваемые к рейке от колеса…
Теперь же, рулевые тяги (короткие, прямые, с жесткими шаровыми шарнирами) передают все удары от колёс непосредственно на зубчатую рейку «рашпиль» рулевого механизма (который расположен обычно внизу между управляемыми колёсами). Поэтому, реечные рулевые механизмы живут в наших машинах не так долго, как хотелось бы. Их конечно «подтягивают», перебирают, реставрируют… Но это хлопотно, дорого и не очень надёжно.
Вижу что состояние рулевой рейки на конкретном автомобиле многим интересно и хочу рассказать тут, как диагностировать этот механизм прямо на автомобиле и какие неисправности вообще там могут быть.
В народе, с рулевой рейкой ассоциируют весь набор деталей (узлов и механизмов), входящих в реечное рулевое управление. Поэтому, диагносту надо идти по всей цепочке, от руля до управляемых колёс.
Течь ГУРа, закусывание и другие проблемы усилителей тут обсуждать не будем, будем говорить только про стуки-люфты в рулевом управлении.
Причины по порядку и как их диагностировать:
1) Рулевое колесо не закреплено на рулевом валу. Определяется покачиванием руля вокруг вертикальной или горизонтальной хорд баранки.

Ощущение – люфт со стуком. Причиной такого люфта может быть не затянутая гайка руля или разрушенная ступица рулевого колеса.
2) Радиальный люфт рулевого вала (люфт вала в рулевой колонке на подшипниках)

Определяется покачиванием руля вверх-вниз или вправо-влево

Такие же ощущения неисправностей могут быть при нарушении крепления рулевой колонки к кузову автомобиля.
3) Вращательный люфт руля в шарнирах рулевого вала

Полный размер

4) Вращательный люфт руля в шлицевых соединениях рулевого вала. Шлицевые соединения на рулевом валу бывают подвижные (регулировка вылета руля, шлицы между кузовом и рамой) и неподвижные (телескопический механизм складывания вала при ДТП, шлицевые соединения частей рулевого вала с болтовой стяжкой). Подвижные шлицевые соединения могут получить люфт из за выработки, а неподвижные могут быть плохо затянуты или как то там повреждены.
Вращательный люфт в рулевом валу (на крестовинах, демпферах, щлицевых соединениях.) определяется методом приложения обеих рук к концам проверяемых валов. Создавая руками вращательные движения в противоположных направлениях, на концах валов, мы пытаемся прочувствовать наличие люфта в соединениях этих валов (болтовые стяжки можно проверить на затяжку разумным моментом).
5) Радиальный (или продольный) люфт вала шестерни рейки в корпусе рейки (на подшипниках). Определяется попыткой раскачать рукой этот вал в корпусе рейки (обычно к этому валу есть доступ в салоне под ногами водителя). (такой люфт бывает только у сильно убитых реек))
6) Вращательный люфт в паре «шестерня-рейка». Обычно он вызван из износом зубьев рашпиля и шестерни. Бывает, что развальцован промежуток между двумя «средними» зубами рейки, а бывает что выработан целый ряд зубьев посередине рашпиля. Зубья шестерни рейки тоже бывают изношены.

Увеличенный зазор между шестерней и рашпилем бывает так же из за слабого прижима «упора» рейки. Упор осуществляет так же функцию позиционирования рашпиля в корпусе рейки (чтобы рашпиль не смещался вдоль оси шестерни). Поэтому, упор бывает нагружен в различных направлениях и может производить ряд лишних движений, сопровождаемых стуком механизма.
Слабое усилие прижима упора можно вычислить по тому что рашпиль, при этом, будет проворачиваться вокруг своей оси в рейке на какой то ощутимый угол (это особенно легко проверить, когда рулевые тяги закреплены не с торцов рейки, а сбоку – нужно взяться рукой за тяги-усы и попробовать провернуть рашпиль в корпусе рейки).
7) Люфт тела упора в корпусе рейки (цилиндрическое отверстие, где находится упор, в алюминиевом корпусе рейки разбивается, изнашиваются уплотнение упора, изнашивается само тело упора.). Это приводит к стукам при работе реечного рулевого механизма, так как упор сдвигается рашпилем в боковых направлениях и стучит в корпусе рейки.

Полный размер

Иногда удаётся компенсировать стуки вызванные неисправностями №6 и №7 (а иногда даже и №5)) с помощью подтяжки гайки упора. Подтягивать эту гайку нужно на снятой рейке. Конечно же, никто не будет снимать рейку для подтяжки гайки упора, но тогда нужно как то контролировать усилие проворачивания вала шестерни (или усилие перемещения рашпиля). Я делаю это на вывешенной управляемой оси. Запоминаю усилие проворачивания на руле (или усилие проворачивания, вокруг оси поворота, вывешенных колёс). Во время подтяжки гайки, постоянно контролирую усилие проворачивания рулевого механизма. При малейших признаках закусывания рейки (в любой точке контакта рашпиля с шестерней), подтяжку прекращаю.
8) Люфт в районе пластмассовой втулки рейки. Втулка является второй опорой рашпиля в корпусе рейки (у реечных механизмов с ГУР есть ещё третья опора рашпиля – поршень гидроцилиндра, поэтому в таких механизмах втулка рейки служит гораздо дольше). В районе втулки, в корпусе рейки, часто высыхает смазка, а не редко туда попадает влага и грязь. Поэтому, эта пластмассовая втулка часто бывает изношена (рашпиль болтается во втулке, а втулка болтается в корпусе рейки). Всё это ощутимо стучит на кочках при езде и при покачивании рулём тоже.

Люфт рашпиля во втулке можно вычислить так: выкрутить руль в такую сторону, чтобы рашпили максимально вышел в сторону втулки. Взяться за рашпиль рукой с ямы или из под капота и попробовать раскачивать рашпиль в корпусе рейки перпендикулярно оси рашпиля.

Эту неисправность, в большинстве случаев, можно устранить заменой пластиковой втулки на более плотную.
9) Люфт в шарнире рулевой тяги (люфт «яблока» рулевой тяги)

Или люфт из за выработки резиновых сайлентблоков рулевых тяг «гранаток»
Выявляются такие люфты так: один человек раскачивает руль в салоне частыми короткими рывками вправо-влево, а другой ощупывает руками шарниры на люфт. Шаровый шарнир-яблоко обычно скрыт под пыльником рейки («гофрой») гофры бывают жесткие термопластовые, а бывают мягкие резиновые. Надо постараться продавить гофру пальцами до контакта пальцев с шаром шарнира (яблоком), тогда будет чётко определён люфт в этом шарнире (при покачивании рулём).

Полный размер

Если гофра слишком жесткая, то люфт в шаровом шарнире рулевой тяги можно заметить покачивая в стороны вывешенное управляемое колесо (колесо будет иметь свободный ход вокруг оси поворота).
Сайлентблоки рулевых тяг-грантаки ничем не прикрыты и и люфт в них легко ощутить руками (когда кто то качает руль в салоне).

10)

Reika46 › Блог › Рулевые рейки — общие вопросы. Часть 2. Как эти проблемы решаем (в общем и частности).

Для правильного понимания "КАК РЕШАТЬ ПРОБЛЕМУ", для начала, разберемся в наиболее частых дефектах рулевого управления и причинах их возникновения. Этот пост будет посвящён, исключительно, рулевым механизмам с гидроусилителем руля.

1. Гудит насос ГУР

Недостаточный уровень жидкости в системе — всего лишь симптом, который говорит, что жидкость куда-то делась. Как ни печально, но жидкость ГУР — не испаряется, не высыхает и сама в систему не возвращается. Уровень проверяем в соответствии с метками на бачке или щупе крышки. Как правило, имеем четыре уровня: Cold min — Cold max, Hot min — Hot max. Соответственно, "Cold" — смотрим на непрогретой машине, "Hot" — при прогреве.
Итак, если уровень ниже Min — где-то течет. Где и как течет — рассмотрим ниже.

Износ крыльчатки насоса — выработка основной части насоса в силу пробега, перегрузок или длительной течи системы. Появляется в результате разбалансировки при вращении приводного вала насоса из-за попадания воздуха, механических включений, износа подшипников насоса, деформации шкива.

Воздух в системе — как правило, связано с течью, либо подсосом воздуха через изношенный шланг обратного давления.

Непроходимость или недостаточная проходимость шлангов системы — как правило, связано с неквалифицированным вмешательством в автомобиль. Например, перегиб шланга при монтаже, передавливание каким-либо агрегатом при установке либо некачественный ремонт шланга — сечение шланга не соответствует производительности системы, неправильная установка клапанов шланга при ремонте (при наличии).

Намеренно не говорю о варианте неподходящей жидкости — этому посвятим отдельный пост.

2. Уходит жидкость из бачка ГУР.

Течь рулевой рейки — наиболее часто течёт именно из рейки. Стандартная схема рулевой рейки с ГУР приведена ниже.

Вариант А: Течь под один или несколько сальников. На схеме они отмечены чёрными полосами. Причины течи (в порядке убывания частоты обращений): коррозия вала (первичного или вторичного), естественный износ, разрушение опорных подшипников (для верхнего сальника), ДТП, неквалифицированная замена рулевых тяг.
Вариант Б: Течь под уплотнительные кольца — установлены практически там же, где и сальники. Причина — только естественный износ. Не считая, конечно, неквалифицированную замену.
Вариант В: Течь магистральных трубок рейки. На схеме они жёлтым цветом в центре. Только из-за механических повреждений или неправильной установки самой рейки или агрегатов которые рядом. Возможно ещё коррозия, но за 6 лет ни разу не встречал.
Вариант Г : Действительно, самое "Г" из всех возможных — нарушена герметичность самого корпуса рейки. Только механические повреждения, в основном, — ДТП, На Китайских рейках для Ford Focus 2 — несколько раз видел, что возникает просто в процессе эксплуатации.
Вариант Д: Течь под штуцеры шлангов. На схеме они жёлтым справа. Как правило, из-за уплотнительных колец. Естественный износ.

Течь шлангов системы ГУР — течёт, в основном, под опрессовку в связи с естественным износом.

Течь насоса ГУР — Два варианта. Под сальник или, опять же, Ford Focus 1 и 2 — под штуцер шланга. Только естественный износ.

Течь радиатора охлаждения ГУР — крайне редко. В 99% случаев — после ДТП.

Давит через крышку бачка ГУР — Частая проблема возрастных автомобилей после длительной стоянки. Появляются отложения на фильтре бачка, что создаёт непроходимость шланга подачи жидкости на насос. При запуске автомобиля жидкость из бачка не поступает на насос, а по обратке бачок переполняется за счёт жидкости, которая есть в системе. Причина — забитый фильтр и/или очень грязная жидкость.

3. Стук в рулевой рейке.

Ниже на диаграмме — возможные причины стуков в рулевой рейке и, в первую очередь, стуков, которые принимают за стук в рулевой рейке. Уважающий себя сервис, всегда будет двигаться от меньшего к большему т.к. истинная причина стука, зачастую, может быть из-за мелочи, стоимость ремонта которой дешевле ремонта рейки раз в пять.

Износ крестовины рулевого вала — частая проблема на возрастных автомобилях. Выходит из строя (ржавеет и разваливается) крестовина рулевого кардана. В 100% автомобилей до 2014 г.в. она (крестовина) есть и, зачастую, не одна. Проявляется верхним стуком, чувствительным на руле. Всегда сопровождается внушительным люфтом рулевого колеса. Это — критическая неисправность. Ездить с такой проблемой нельзя. Ни под каким предлогом. Риск — потеря контроля над автомобилем. В любой момент. Радует, что проявляется проблема не сразу. Начинается с однозначного симптома — при холодном пуске крутим руль — если чувствуем, что руль прикусывает через равное количество оборотов — ОНА. Как правило, выявляется проблема при обращении Клиента из-за течи верхнего сальника (см. схему рейки выше). Связь прямая — из-за нарушения оси вращения кардана разбивается верхний подшипник и, за тем, сальник.

Износ шаровых соединений — как правило, это тяги, наконечники и шаровые опоры. Проявляется стуком при проезде неровностей и глухими ударами при повороте руля на месте в лево/право. Шаровые опоры сильно отдают глухим стуком на кузов. Очень часто путают со стуком в рейке.

Износ зубчатой пары в рулевой рейке — самая неприятная поломка. Происходит, если долго и упорно ездить со стуком. А ещё лучше — подтянуть потом и ещё поездить. Как правило — вырабатывается центральные зубцы вторичного вала (на схеме — длинный вал по горизонту). Объясню сарказм по поводу "Подтяжки" рейки.
Представляем себе агрегат, в который в течении 10-15 лет постепенно попадает пыль, песок и вода через образовавшиеся отверстия в пыльниках. Всё это скапливается на рабочих поверхностях зубчатой пары (как одна из причин стука). За тем, мы подтягиваем регулировочной гайкой вторичный вал к первичному. В результате — между шестернями зубчатой пары увеличивается сила сжатия и появляется прослойка из песка и пыли, а, проще говоря, абразив или точильный камень.

Износ регулировочного механизма рулевой рейки — износ одного или нескольких элементов поджимного механизма: фолье-вставки, поршня, пружины или регулировочной гайки. Проявляется стуком при проезде неровностей, отдающим в руль и металлическим лязгом при резком вращении рулевого колеса влево/право на месте. Особенно сильно — при незапущенном двигателе.

Износ подшипников рулевой рейки — как правило, из-за грязи под пыльниками и коррозии. Выражается стуком при проезде неровностей и сопровождается некорректной работой руля — сам подкручивает, сопротивляется, подкусывает.

Износ опорных втулок рулевой рейки — естественный износ, в основном. проявляется стуком при проезде неровностей. Передняя подвеска, пассажирская сторона. Для отдельных автомобилей из Кореи — норма с конвейера.

Развальцовка поршня вторичного вала — Проявляется глухим сильным стуком при повороте руля. Как правило, в одну сторону и только при запущенном двигателе.

Продолжение следует.

Рулевая рейка — типичные неисправности и способы ремонта — журнал За рулем

Есть ли альтернатива дорогостоящей замене узла из-за его течи или стуков? Разбираемся в основных неисправностях и оригинальных приемах ремонта рулевых механизмов.

00

Еще не так давно автопроизводители допускали ремонт механизмов, продавали оригинальные запчасти и разрабатывали технологии восстановления. Однако позже лавочку прикрыли, мотивируя это угрозой безопасности. Хотя в конструкцию и технологии изготовления рулевых реек никаких принципиальных изменений не внесли. Благо, альтернатива дорогостоящей замене узла из-за его течи или стуков всё еще есть. При квалифицированном подходе рейки успешно ремонтируют без какой-либо угрозы безопасности.

ПАЛКИ В КОЛЕСА

01

Сальники в рулевом механизме бывают двух типов. Силовые манжеты уплотняют рейку — они рассчитаны на работу под высоким давлением: до 150–200 бар. Уплотнитель рулевого вала — обычный сальник, выдерживающий давление раз в десять меньше.

Сальники в рулевом механизме бывают двух типов. Силовые манжеты уплотняют рейку — они рассчитаны на работу под высоким давлением: до 150–200 бар. Уплотнитель рулевого вала — обычный сальник, выдерживаю

Что такое рулевая рейка автомобиля, как выглядит, устройство

Рулевая рейка — это узловой элемент рулевого механизма автомобиля, он же — редуктор усилителя руля. Без этого узла управление автотранспортным средством невозможно. В этом материале рассмотрим виды рулевых реек, их устройства, неисправности и ремонт автомобильных рулевых реек.

Содержание статьи:

  1. Виды и типы рулевых реек.
  2. Конструкции рулевых реек.
  3. Причины и признаки, и как определять неисправности рулевых реек.
  4. Особенности ремонта.

 

Виды и типы рулевых реек

По видам и типам автомобильные рулевые рейки классифицируются на:

  1. Механические.
  2. Гидравлические.
  3. Электрические.

На некоторых современные автомобили устанавливаются электрические рулевые рейки. Гидравлические и механические рейки — это классика, большинство машин в мире снабжены этими видами реек.

 

Конструкции рулевых реек

Так выглядит рулевая рейка Форд Фокус 3 в разборе

Принцип действия рулевой рейки не так уж и сложен. Источник силы является сам водитель, он крутит руль, вращение передается рулевой колонке, рулевая колонка через кардан передает вращение рулевой рейке. Рулевая рейка, в свою очередь, передает усилия на поворотные рычаги через тяги и наконечники. Рычаги соединены с колесами посредство цапф.

С механической точки зрения, рулевая рейка — это зубчатая передача (см. фото). На рейке есть специальные зубцы, которые входят в зацепление с шестеренкой, которая жестко установлена на рулевом валу. Водитель, вращая руль через колонку и шестерню двигает рейку влево или вправо, а рейка давит на шарниры и тяги и поворачивает колеса.

Чтобы водителю было легче вращать руль, современные новые автомобили идут с гидроусилителями (ГУР). В случае появления признаков плохой работы усилителя, требуется сделать ремонт насоса гидроусилителя руля своими руками или заменить на новый. или электроусилителями (ЭУР) руля.

Так выглядит электроусилитель руля автомобиля ЛАДА КАЛИНА. Замену рулевой рейки на Калине и стоимость мы уже рассматривали.

 

Если усилитель руля гидравлического действия, то к нему устанавливается насос, механизм для образования усилия и распределитель. Насос ГУРа вращается ремнем газораспределительного механизма (ГРМ). Насос гидроусилителя всасывает гидромасло из бачка в золотниковый распределитель. Золотниковый распределитель следит за тем, с каким усилием вращают руль и помогает крутить баранку.В конструкцию рулевой рейки входят следующие детали:

  1. Корпус.
  2. Рейка.
  3. Вал рулевой с червяком и подшипником.
  4. Втулка прижимная, которая выполняет функцию регулировки зазора червячной передачи.
  5. Гайка регулировочная.
  6. Втулка опорная левая.
  7. Втулка опорная правая.
  8. Кольцо стопорное. Это кольцо только для левой стороны.
  9. Гайка вала руля.
  10. Ползунок.
  11. Втулка ползунка.
  12. Чехол металлический защитный.
  13. Пыльник пластиковый.
  14. Кольцо стопорное гайки вала руля.
  15. Крестовина рулевого вала.
Так выглядит макет рулевого механизма в учебном центре.

На рулевом валу размещается торсион, который является основным элементом распределителя. Если никуда не вращать руль, то масло спокойно движется в расширительный бачок, потому что торсион при неподвижном состоянии руля раскручен и вводные каналы распределителя закрыты.

Если начать вращать руль, то, соответственно, торсион начинает закручиваться. При этом через золотник и каналы масло движется в исполнительный механизм из-за чего повышается давление за поршнем или до поршня исполнительного механизма. Созданное при этом давление облегчает поворот руля водителю.

 

Причины и признаки, и как определять неисправности рулевых реек

Нагрузки на этот ответственный узел конструкции автомобиля зависят от качества дорог. При эксплуатировании авто на плохих дорогах, рулевая рейка и весь рулевой механизм подвергается высоким нагрузкам.

Зная признаки и симптомы поломок рулевой рейки, можно вовремя поменять рулевую рейку:

  1. Если руль не крутится легко как раньше. Заметно стало тяжелее вращать рулевое колесо.
  2. Если «бьет» руль, то есть на кочках ощущается биение рулевой колонки.
  3. Если шум насоса ГУРа стал выше.
  4. Если появился люфт руля. При большом люфте трудно ездить, приходится постоянно вращать руль даже на ровной дороге, чтобы «ловить» колеса. Поэтому при превышенном разрешенный допустимый люфт руля, необходимо, как можно быстрее, устранить. Это может быть и из-за сильно изношенных автомобильных шин. Для правильного выбора резины на колеса, необходимо уметь расшифровывать индексы скорости и нагрузки шин.
  5. Если из устройства рулевой рейки выходит масло. При уменьшении масла, становится труднее крутить руль и, также, могут появиться посторонние шумы.

Так как рулевая рейка — это один из самых элементов устройства авто, отвечающий за управление, то при обнаружении таких признаков неполадок, дальнейшее эксплуатирование запрещается до устранения проблемы.

 

Особенности ремонта

Перед тем как приступать к ремонту рулевой рейки своими руками, надо проверить всю цепочку этого механизма, а это: рулевые тяги, шаровые, подшипники ступиц, цапфы. Такой подход к ремонту позволит устранить поломки, что называется, на корню.

К счастью для автомобильных умельцев, рулевая рейка — это ремонтнопригодное устройство, то есть его можно отремонтировать, а не менять полностью.

По отзывам водителей, чаще всего стуки в районе рулевой рейки появляются из-за износа направляющих втулок.

 Не поленитесь и посмотрите толковое видео о работе рулевой рейки и как продлить его срок службы.

Автор публикации

15 Комментарии: 25Публикации: 324Регистрация: 04-03-2016

Развиваемся в мести :D часть 18 " Название рулевого механизма рулевая рейка " — DRIVE2

Название рулевого механизма "рулевая рейка" произошло от названия механизма "шестерня — рейка". Механизм этого типа чаще всего применяется при конструировании современных переднеприводных автомобилей.

История внедрения рулевой рейки

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-река” 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.

Устройство рулевой рейки

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.

Рулевая рейка с электрогидравлическим усилителем руля (ЭГУР)

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.

Рулевая рейка с электроусилителем (ЭУР)

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.)

Достоинства и недостатки рулевой рейки

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.

Теория и ремонт — BMW 5 series, 3.0 л., 2006 года на DRIVE2

Управляемость — одно из качеств, благодаря которым BMW покорило не одно сердце. Именно об этом и пойдет речь в данной записи.

Управляемость у BMW действительно хороша. И чтобы сделать ее еще лучше, BMW начало применять в своих автомобилях активное рулевое управление (AFS — Active Front Steering). Что же оно из себя представляет? Как оно работает? Какой эффект? Ответы на эти и другие вопросы представлены ниже.

Активная рулевая рейка

Активное рулевое управление изменяет передаточное отношение рулевого механизма в зависимости от скорости. Тем самым обеспечивается более острое управление с малыми углами поворота рулевого колеса при низких скоростях и менее острое управление на больших скоростях с регулировкой скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси. Сложновато для восприятия, но обо всем по-порядку.

Преимущества активного рулевого управление:
— более высокая маневренность;
— более высокая степень комфорта;
— большая безопасность.

Более высокая маневренность

При средних скоростях (около 100 км/ч) автомобиль благодаря большему передаточному отношению рулевого управления воспринимается еще более маневренным и управляемым. Водитель при маневрах намного лучше контролирует автомобиль в сочетании с заметно увеличившейся точностью рулевого управления и снижением усилий при управлении.

Более высокая степень комфорта

Для полного поворота колес из крайнего левого положения в крайнее правое сегодняшние модели BMW еще требуют более трех полных оборотов рулевого колеса. Активное рулевое управление уменьшает количество полных оборотов руля при низкой скорости движения до 2 и меньше. Преимущество: меньше усилий при вращении рулевого колеса для поворотов в городском потоке транспорта или при маневрировании в узких местах на стоянке. Кроме того, при движении с большим количеством поворотов, на извилистых дорогах, благодаря небольшому углу поворота рулевого колеса руки всегда остаются на рулевом колесе в оптимальном положении. Перехватывание или даже перекрещивание рук становится излишним. Многофункциональные клавиши на рулевом колесе в любой ситуации остаются оптимально досягаемыми.

Сравнение количества оборотов обычного рулевого управления и активного на BMW e60

При обычном рулевом управлении для поворота рулевого колеса из одного крайнего положения в другое необходимо сделать около 3,2 оборота, при активном — около 1,8 оборота. Почти в 2 раза, разница ощутимая.

Большая безопасность

Иная ситуация при высокой скорости: опосредованное передаточное отношение при высоких скоростях обеспечивает повышение устойчивости автомобиля при прямолинейном движении (например, на автомагистралях) по сравнению с обычным рулевым управлением. В то же время регулировка скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси позволяет добиться устойчивости автомобиля при его избыточной поворачиваемости. Если автомобиль, например, при прохождении поворотов демонстрирует избыточную поворачиваемость, то регулировка скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси может откорректировать угол поворота передних колес. Таким образом, активное рулевое управление в подобной дорожной ситуации поддерживает систему динамического контроля стабильности (DSC). Только если стабилизации за счет рулевого управления недостаточно, тогда вмешивается DSC.

Все вышесказанное хорошо представлено на следующем видеоролике

Активное рулевое управление начало устанавливаться на автомобили BMW 5-ой серии с модели е60. На ролике представлена е39, так как испытания данного управления проводились именно на этой модели.

Активное рулевое управление BMW, как и прежде, имеет рулевую колонку с постоянным соединением рулевого колеса и передних колес. Механическое соединение гарантирует постоянную работоспособность рулевого управления, даже в случае неисправности системы или ее полного выходя из строя. В то же время механическое соединение позволяет добиться настоящего "чувства руля", возникающего у водителя. По сравнению с этим системы с управлением только по проводам в принципе не могут создать настолько реалистичную обратную связь с водителем.

Устройство активной рулевой рейки

Особенность активной рулевой рейки — наличие планетарного редуктора с электродвигателем

В разрез рулевого вала встроен планетарный механизм. Если электродвигатель не работает, то сателлиты соединяют вал и шестерню рулевого механизма напрямую. Если электродвигатель вращается, он через червяк поворачивает эпициклическую шестерню и в зависимости от направления работы или увеличивает, или уменьшает угловую скорость выходного вала. При отказе системы электромагнит аварийного фиксатора запирает червяк, блокируя механизм изменения передаточного отношения.

Все бы хорошо, но данное управление имеет и свои минусы. Один из них это стоимость как самой рейки, так и соответственно ее ремонта. Ввиду своего особого расположения в автомобиле, рулевые рейки в BMW имеют ограниченный срок эксплуатации. К пробегу 280 000 км моя рейка также не выделилась особой надежностью.

Еще при покупке автомобиля мною был обнаружен люфт руля. После полугодовой эксплуатации появился еще и стук. Необходимо было предпринимать какие-либо меры. Вариантов было 4:
— покупка новой рейки;
— покупка б/у рейки;
— ремонт своей рейки;
— переход на обычную рейку.

Много людей советовало поменять рейку на обычную, но мне этот путь не сильно нравился. Для начало надеялся отделаться малой кровью и узнать про ремонт своей рейки. Нашел в клубе людей, которые вроде неплохо ремонтируют рейки. Позиционируют они себя как профессионалы 80-го уровня. Обратился, по моим описаниям проблемы назвали сумму ремонта от 400$ за базовый ремонт рейки (замена ремкомплекта, замер зацепления в червячной паре, проверка рабочих параметров и компонентов системы активного рулевого управления, съем/установка рулевой рейки, комплектующие для ремонта (базовый оригинальный ремкомплект рулевой рейки: сальники, втулки, поршневые кольца, гидробарьерные кольца, маслостойкие резиновые уплотнения, пыльники рулевой рейки 2шт + оригинальные хомуты, оригинальное масло в систему), все необходимые токарные работы по валам, очистка деталей, сборка/разборка агрегата, проверка геометрии валов на стенде, регулировка червячного зацепления рулевой рейки на специализированном оборудовании, адаптация/настройка на специализированном оборудовании, процедура развал/схождения на лазерном стенде) до 1000$ в зависимости от наличия каких-либо серьезных неисправностей рулевого агрегата.

Считая, что ребята знают свою работу и не видя особых проблем по рейке (не считая мелкого люфта по рулю и стука самой рейки) решил, что обойдусь базовым ремонтом. Загнал к ним автомобиль. За полчаса оформления документов другой мастер успел добраться до вала рейки и продемонстрировать мне значительный его износ. Вал болтался туда-сюда как собачье ухо.

Вердикт один — вал под замену. Предложили 2 варианта: замена на б/у вал (ремонт встанет в 700$) и на новый от ZF (1000$). В случае замены на б/у вал и не достижения заводских допусков гарантию они бы не дали. Выбрал второй вариант.

Через 3 дня мой автомобиль был готов. По моей просьбе сделали несколько фотографий основных этапов ремонта

Устройство рулевой рейки и признаки неисправности

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.

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.

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.


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).


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.

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.

Рулевое управление автомобиля — DRIVE2

Знаете, как называется рулевое колесо у гоночного болида? Штурвал! А в наших автомобилях всего то – руль… Чувствуете разницу? Но оставим Шумахеру шумахерово, и поговорим что же такое рулевое управление, или рулевой механизм.

Система рулевого управления служит для управления автомобилем и обеспечения его движения в заданном направлении по команде водителя. Система включает в себя рулевой механизм и ру­левой привод. Что бы представить себе работу рулевых механизмов разных поколений, я разделю объяснение на три части, именно столько их насчитывается в автомобилестроении.

Червячный рулевой механизм

Свое название получил из-за системы привода рулевой колонки, а именно червячной шестерни. В состав рулевой системы входят:

• Руль (думается объяснять не надо?)

• Рулевой вал с крестовиной, представляет собой металлический стержень, у которого с одной стороны расположены шлицы для фиксации руля, а с другой внутренние шлицы для крепления к рулевой колонке. Полная фиксация производится стяжной муфтой, которая обжимает место стыка вала и «червяка» привода колонки. В месте изгиба вала устанавливается кардан, при помощи которого передается боковое усилие вращения.

• Рулевая колонка, устройство, собранное в одном литом корпусе, в состав которой входят червячная ведущая шестерня и ведомая. Ведомая шестерня соединена жестко с рулевой сошкой.

• Рулевые тяги, наконечники и «маятник», совокупность этих деталей соединённых между собой при помощи шаровых и резьбовых соединений.

Работа рулевого механизма выглядит следующим образом: при вращении рулевого колеса, усилие вращения передается на червячный механизм колонки, «червяк» вращает ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие рулевую сошку. Сошка соединена со средней рулевой тягой, второй конец тяги крепится к маятниковому рычагу. Рычаг устанавливается на опоре и жестко крепится к кузову автомобиля. От сошки и «маятника» отходят боковые тяги, которые при помощи обжимных муфт соединены с рулевыми наконечниками. Наконечники соединяются со ступицей. Рулевая сошка, поворачиваясь, передает усилие одновременно на боковую тягу и на средний рычаг. Средний рычаг приводит в действие вторую боковую тягу и ступицы поворачиваются, соответственно колеса тоже.

Такая система была распространена на старых моделях «Жигулей» и «BMW».

Реечный рулевой механизм

Самая распространенная система в настоящее время.
Основные узлы это:

• Рулевое колесо (руль)

• Рулевой вал (то же что и в червячном механизме)

• Рулевая рейка – это узел, состоящий из зубчатой рейки, в движение которую приводит рулевая шестерня. Собранная в одном корпусе, чаще из легкого сплава, крепится непосредственно к кузову авто. На концах зубчатой рейки изготовлены резьбовые отверстия для крепления рулевых тяг.

• Рулевые тяги представляют собой металлический стержень, с одного конца у которого резьба, а со второй, шарнирное шаровое устройство с резьбой.

• Рулевой наконечник, это корпус с шаровым шарниром и внутренней резьбой, для вкручивания рулевой тяги.

При вращении рулевого колеса, усилие передается на шестерню, которая приводит в действие рулевую рейку. Рейка «выезжает» из корпуса влево или вправо. Усилие передается на рулевой рычаг с наконечником. Наконечник вставлен в ступицу, которую и поворачивает в дальнейшем.

Для уменьшения усилия водителя при вращении рулевого колеса, в реечное рулевое устройство были введены усилители руля, на них остановимся более подробно

Усилитель руля является вспомогательным устройством для вращения рулевого колеса. Различают несколько типов усилителей руля. Это гидроусилитель, гидроэлектроусилитель, электроусилитель и пневмоусилитель.

1. Гидроусилитель состоит из гидравлического насоса, в действие который приводит двигатель, системы шлангов высокого давления, и бачка для жидкости. Корпус рейки выполнен герметически, так как в нем находится жидкость гидроусилителя. Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается «баранка».

2. В гидроэлектроусилителе система точно такая же, только насос вращает электромотор.

3. В электроусилителе применяется так же электромотор, но соединяется он непосредственно с рейкой или с рулевым валом. Управляется электронным блоком управления. Электроусилитель еще называют адаптивным усилителем из-за возможности прикладывания разного усилия к вращению рулевого колеса, в зависимости от скорости движения. Известная система Servotronic.

4. Пневмоусилитель это близкая «родня» гидроусилителя, только жидкость заменена на сжатый воздух.

Активная рулевая система

Самая «продвинутая» система управления в настоящее время, в состав входит:

• Рулевая рейка с планетарным механизмом и электродвигателем
• Блок электронного управления
• Рулевые тяги, наконечники
• Рулевое колесо (ну а как же без него?)

Принцип работы рулевой системы чем-то напоминает работу АКПП. При вращении рулевого колеса, вращается планетарный механизм, который и приводит в действие рейку, но вот только передаточное число всегда разное, в зависимости от скорости движения автомобиля. Дело в том, что солнечную шестерню снаружи вращает электродвигатель, поэтому в зависимости от скорости вращения изменяется передаточное число. На небольшой скорости коэффициент передачи составляет единицу. Но при большем разгоне, когда малейшее движение руля может привести к негативным последствиям, включается электромотор, вращает солнечную шестерню, соответственно необходимо руль довернуть больше при повороте. На маленькой скорости автомобиля электродвигатель вращается в обратную сторону, создавая более комфортное управление.

Весь остальной процесс выглядит, как и у простой реечной системы.

Ничего не забыли? Забыли, конечно! Забыли еще одну систему – винтовую. Правда, эта система больше похожа на червячный механизм. Итак – на валу проточена винтовая резьба, по которой «ползает» своеобразная гайка, представляет собой зубчатую рейку с резьбой внутри. Зубья рейки приводят в действие рулевой сектор, в свою очередь он предает движение сошке, ну а дальше как в червячной системе. Для уменьшения трения, внутри «гайки» расположены шарики, которые «циркулируют» во время вращения.

Смотрите также