Как устроена рейка рулевая: 403 — Доступ запрещён – 403 — Доступ запрещён

Содержание

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.
рулевое управление

рулевое 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 рейка

механическая 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 руля

схема 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 руля

устройство 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 руля

схема 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.

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.

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем, принцип работы (видео)

Устройство рулевой рейки с гидроусилителемКаждому желающему эта статья подскажет, каким является устройство рулевой рейки с гидроусилителем, а также согласно какому принципу осуществляется ее работа.

Устройство

Во всех транспортных средствах есть система управления. Состоит она из массы разных запчастей. Постоянно устройство дорабатывается. Определенные запчасти внедряются, а некоторые и убираются. Чтобы водителю было легче управлять транспортным средством, рулевой механизм оснащается гидроусилителем.

Сам механизм состоит из следующих элементов:

  • Тяги, а также наконечники. Они прикреплены к двигающимся механизмам рейки. Отвечают за то, в какую сторону повернутся колеса.
  • Планка зубчатого типа и шестеренки. Позволяют передать вращение с руля на тяги.
  • Корпус. Делается из алюминия. В нем находятся главные детали самой рейки.
  • Пружинная система. Необходимость пружин в том, чтобы помочь шестеренке плотно прилегать к рейке. Когда пружина в исправном состоянии, свободный ход руля минимальный.
  • Подшипники. Предназначены для более простого выполнения маневров рейки.
  • Ограничивающие элементы. Они определяют максимальный угол поворота руля.Устройство рулевой рейки с гидроусилителем руля

Принцип действия

На самом деле, принцип работы не такой сложный, как кажется изначально. Для того чтобы повернуть рулевое колесо в сторону, помогает дополнительная сила. Суть в том, что на рулевую колонку ставятся шестеренки, а также специализированные рейки, оборудованные тягами.

Со временем начали использовать гидравлический механизм. По сути, он работает точно так, как и механический. Единственная разница заключается в том, что усилие дополняется с помощью специальной жидкости, имеющей масляную основу. В итоге водитель может просто и легко управлять машиной. Достаточно будет небольшого вращения рулем, чтобы войти в самый крутой поворот.

Гидравлический механизм рулевого управления — достаточно интересен. Чтобы полностью разобраться, что он собой представляет, следует остановиться на нем более подробно.Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем руля

Гидроусилитель также делает движение более безопасным. Качество асфальта на отечественных дорогах не самое лучшее. Водитель то и дело попадет в разного рода ямы и выбоины. Наличие подобного узла позволяет их не так сильно чувствовать. Да и руль гораздо проще удерживать в момент, когда на него передаются вибрации. Если сравнить с механической рейкой, то здесь все намного хуже. Известны случаи, когда у автомобилиста рулевое колесо вырывалось из рук.

В последнее время, многие критикуют гидравлику. Делают это потому, что руль недостаточно чувствителен по мнению некоторых водителей. Трудно сказать так это или нет, ибо каждый человек по-разному чувствует дорогу и машинку. Как бы там ни было, но когда ГУР имеется в машине, ездить становится намного проще. Просто многие уже забыли, как тяжело было парковаться без него. Порой приходилось так крутить рулевое колесо, что потом не было сил продолжать езду. Особенно актуальной данная проблема была на автомобилях семейства ВАЗ, выпущенных в конце восьмидесятых, начале девяностых годов прошлого столетия.

Гидроусилитель часто сравнивают с электроприводом. Есть ли в этом смысл? Чтобы понять, нужно разобраться с тем, что это такое. Электрический привод может ставиться на колонку еще на заводе, а может монтироваться и в качестве дополнительной опции. Схема его достаточно интересная, а потому многие люди желают, дабы он был установлен в их авто. Надо признать, что механизм хорош, но имеет массу недоработок. Частенько это приводит к дорожно-транспортным происшествиям.

Первые Лады Приоры были оборудованы усилителем руля именно такого типа. В системе часто были сбои и отказы. Как итог, инженеры решили, что правильнее будет поставить гидроусилитель, что полностью себя оправдало. По сей день руль на таких машинах работает за счет того, что ему помогает масляная жидкость, циркулирующая в системе.

Дабы гидроусилитель работал исправно, за ним нужно правильно следить. Прежде всего, надо регулярно проверять уровень жидкости. Если он не держится и падает, значит нужно проверить сальники. Возможно, течь в них. Если руль повернуть тяжело, нужно выполнять полную диагностику узла.

 

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.

Как устроена и работает рулевая рейка — Auto-Self.ru

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.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Facebook

Twitter

Google+

Telegram

Vkontakte

Рулевая рейка: назначение, виды, особенности расположения

Сегодня в устройстве автомобильного рулевого управления преимущественно используется реечная система, существующая довольно давно, но считающаяся самой современной. Старая червячная – это архаизм для нынешнего легкового автомобиля. Как устроена рейка рулевого управления? Каким образом функционирует реечный механизм?

Если сравнивать с винт-шариковой гайкой либо вышеупомянутым «червяком», то рейка по удобству эксплуатации и технической надежности существенно превосходит их. Рулевая рейка http://rulevaja-rejka.ru/index.php/perechen-avtomobilej.html являет собой механическую передающую систему, призванную преобразовать вращение руля в повороты колес соответствующего направления.

Если отталкиваться от принципа работы рейки и функционального ее устройства, то смело можно выделить три следующих разновидности этих реек:

  1. Механическая — наиболее проста в плане конструкции. В нижней области колонки имеется зубчатое колесо, взаимодействующее с зубчиками на самой рейке. Они, эти зубчики, связаны прямо с рулевыми тягами, а тяги – передающие компоненты рулевого блока.
  2. Гидравлическая — сама современность. Данная разновидность системы ставится на каждую машину с гидроусилителем руля. Управлять транспортом с усиленными рулевыми системами максимально просто, ибо усилие к тягам рулевого управления машины прилагает больше не ее водитель, а встроенный гидроусилитель. Водителю же «достается» легкую, но достаточно информативную баранку.
  3. Рейка электрическая. Она функционирует по принципу, аналогичному гидравлической разновидности, но усилитель тут стоит электрический, увеличение основных приводящих сил тут происходит не при помощи жидкости, а посредством небольшого электромотора.

Особенности конструкции рейки рулевого управления и особенности ее функционирования определены напрямую конкретной моделью автомашины. Даже место установки на разном транспорте конструкторами выбрано свое, верхнее или нижнее:

  1. «Верхняя» рейка. Она монтируется позади мотора, а закрепляется прямо к кузову.
  2. Нижнее расположение рейки – в этом случае ее крепят на подрамнике, прикрепляют снизу на балку либо тоже крепят непосредственно к кузову.

Рулевая рейка – относительно простой по своей конструкции механизм. Однако, переоценить важность этой детали очень сложно, ибо малейшие неполадки способны спровоцировать аварию с непредсказуемыми последствиями. Каждый адекватный автовладелец периодически обязан проверять, каково состояние рулевой рейки, потому что жизнь дороже стоимости диагностики узла.

Что надо знать автовладельцу о рулевой рейке

Рулевая рейка является частью рулевого механизма, управляющего колесами. От нее зависит управляемость транспортного средства поведение автомобиля на дороге, и соответственно безаварийность вождения. Поэтому автовладельцу нужно быть внимательным к этому узлу.

Как устроена и работает рулевая рейка

Рулевая рейка это устройство, механизм, передающий поворотные команды от рулевого колеса к колесам через их поворотные тяги.

Внутри корпуса рулевой рейки находятся крестовина и штанга, соединенная с крестовиной. Зубчатый вал, вставляется внутрь штанги. Зубья вала сообщаются с рулевым валом, на конце которого находится червячная шестерня, и за счет червячной передачи происходит вращение механизма. Рулевая колонка присоединяется к червячному валу. Внутри имеются два подшипника. В корпусе стоит упорный подшипник, в червячном валу – обычный подшипник, закрепляемый крышкой с сальником, которая фиксируется контргайкой. Внутри корпуса имеется втулка, плотно прилегающая к гладкой поверхности зубчатого вала.

В крестовину вставляется поршень, имеющий прорезь, подогнанную под форму зубчатого вала. Поршень фиксируется пружиной регулировочной гайкой. Поршень контролирует жесткость руля, чтобы он вращался легко, и в то же время не допускалось ослабления, чтобы рейка не стучала. Но когда рейка изнашивается, появляется люфт, и тогда возникает необходимость регулирования рейки путем подтягивания регулировочной гайки.

К обоим концам зубчатого вала присоединяются рулевые (поворотные) тяги, с пыльниками и наконечниками. Тяги присоединяются к цапам и позволяют поворачивать одно и другое колеса. Поворотная тяга состоит из яблока, на котором сидит и перемещается колесо, и наконечника. На него надевается защитный чехол (пыльник).

Виды (типы) рулевых реек

В автомобилестроении известны 3 типа рулевых реек. Без усилителей, с гидроусилителем и электроусилителем.

Обычная, без усилителей

Самым первым видом рулевой рейки является обычная рейка без усилителей. Ее еще называют голой. Она применялась на протяжении почти 100 лет с момента изобретения автомобиля. ИМ продолжает кое-где использоваться, претерпев некоторые изменения. Руль поворачивался тяжело, и работа водителя была преррогативой крепких, сильных мужчин.

Обычная рулевая рейка продолжает использоваться благодаря некоторым усовершенствованиям. В ней добавлен планетарный механизм, регулирующий передаточное число шестерни. И, таким образом, облегчивший усилия водителя при повороте руля. Планетарный механизм впервые был применен на автомобилях марки BMV.

Рулевая рейка с ГУРом

Рулевая рейка с гидравлическим усилителем руля (ГУРом). Гидравлическое усиление обеспечивается присоединенным к рейке насосом и замкнутым контуром с сальниками. В замкнутом контуре происходит перекачка жидкости, облегчающей поворот рулевого колеса.

Появление гидроусилителя значительно облегчило работу на водителей, особенно на тяжелых грузовых автомобилях, где поворот руля был особенно тяжелым. В настоящее время гидроусиление руля применяется почти на всех легковых автомобилях. Так, например, ГУРом оснащены рулевые рейки Toyota.

Рулевая рейка с ЭУРом

И, наконец, рулевая рейка с электроусилителем руля (ЭУР). Электрическое усиление обеспечивается электродвигателем, присоединенным к рулевой рейке. Двигатель берет на себя часть силовой нагрузки по повороту рулевого колеса. Это сухой тип усиления, без применения жидкостей. Команды электродвигателю поступают с бортового компьютера (ЭБУ).

Диагностика рулевой рейки.

Рулевая рейка нуждается в диагностике в следующих случаях:

  • При повороте рулевого колеса появляется подозрительный стук;
  • Руль стал тяжело поворачиваться в одну или обе стороны.
  • Колеса не слушаются руля;
  • Биение в рулевое колесо, вибрация;
  • Появляются протечки жидкости в из гидроусилителя, которые остаются на месте остановки машины.

При возникновении подобных симптомов, необходимо разобрать рулевую рейку, осмотреть состояние пыльников. Очень важно, чтобы пыльник был целым, не имел в корпусе повреждения и плотно сидел на наконечнике. В него не должна попадать влага. Если влага попадает в пыльник, оттуда она распространяется по наконечнику к яблоку и зубчатому валу. Начинается коррозия деталей и их стремительное изнашивание. Особенно быстро подвергаются коррозии мелкие детали (пружина) в регулировочном поршне, зубцы обоих валов.

Далее следует осмотреть состояние обоих валов на коррозию, внешнюю целостность зубцов. Состояние регулировочного поршня.

Элементы рулевой рейки не должны соприкасаться с тормозными трубками, шлангами и кузовными элементами. Такое соприкосновение ведет к стремительному изнашиванию деталей. Если подобное соприкосновение имеет место, необходимо этот дефект устранить.

Если рулевая колонка поворачивается от гидроусилителя, следует проверить состояние штуцерных соединений в гидравлических линиях. В гидроусилителе следует проверить,  имеют ли место протечки и откуда, исправны ли шплинты и стопорные флажки.
Причины неисправности и признаки поломок рулевой рейки

Одну причину неисправностей рулевой рейки мы назвали – это коррозия металла и необходимость следить за состоянием защитных чехлов, чтобы в рулевую рейку не попадала влага.

Сильные удары колес о бордюры, рельсы и другие препятствия тоже являются причиной выхода из строя рулевой рейки.

К признакам поломок относятся следующие:

  • Деформация картера затрудняет поворот колес. А если деформация оказывается значительной, то руль может заклинить и колеса не поворачиваются.
  • Разгерметизация корпуса и попадание в него пыли, влаги.
  • Поломка зубьев на шестеренках, планетарке, зубчатом вале;
  • Износ деталей, появление трещин, нарушение геометрии, коррозия рулевых тяг.

Появление всех этих признаков требуют срочного ремонта, з-камены деталей и обращения в автосервис.

Нюансы ремонта

Большинство автопроизводителей считают, что рулевая рейка не подлежит ремонту, и ее следует менять. Но в условиях, когда нужных и дорогостоящих автодеталей порой не хватает, авторемонтники, работая на эффективных стендах, разработали принципы восстановления столь важного в рулевом управлении, узла.

Нюансы ремонта рулевой рейки зависят от физического состояния самой рейки. Если съедены зубья, высокий уровень изношенности деталей, изменена их геометрия, то, скорее всего, придется заменить весь узел. Если коррозия только начала свою разрушительную работу, ее убирают шлифовкой. Шлифовка допускается, когда диаметр рейки уменьшается не более чем на 0,1 мм. Сальники и опорная втулка ставятся родные, номинального размера.

Второй метод – рулевая рейка стачивается под ремонтный диаметр, составляющий не более половины миллиметра. Ведь детали должны выдерживать давление в 150 бар. Детали подбираются под ремдиаметр, под новый диаметр подбираются сальники, а втулку чаще приходится вытачивать по индивидуальному заказу.

Третий метод спасения рулевой рейки – завтуливание. Это сложный процесс. Механизм сначала растачивается, потом на нее напрессовывается методом компаунда нержавеющая труба. Затем полученная деталь снова протачивается и полируется до заданного размера.

Как избежать поломок рулевой рейки

Работоспособность рулевой рейки зависит от качества узлов и деталей, но в большей степени она зависит от того, как сам автовладелец относится к транспортному средству.

Необходимо почаще осматривать состояние защитных чехлов. И если обнаруживается на них повреждения, если заметили, что внутрь чехлов попадает влага, такие чехлы рекомендуется немедленно заменить. А саму рейку разобрать, высушить и очистить от ржавчины.

Следует быть осторожными перед бордюрами, лежачими полицейскими, лучше избегать встреч с ними, а если нет такой возможности, то следует снизить перед ними скорость.

Не рекомендуется держать руль в крайнем положении более 5 секунд. В зимнее время года, прежде чем завести двигатель, необходимо повернуть руль вправо-влево, чтобы дать маслу заполнить все пространство корпуса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *