Что такое люфт руля

6 августа 2019 0 Автор

Требования к элементам рулевого управления транспортных средств регламентируются Правилами ЕЭК ООН №79. Этот документ содержит в основном конструктивные требования к данным элементам. Основные эксплуатационные требования, согласно которым и проводится проверка технического состояния рулевого управления, изложены в СТБ 1641-2006.

Суммарный люфт в рулевом управлении — это угол поворота рулевого колеса от положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в одну сторону, до положения, соответствующего началу их поворота в противоположную сторону.

Суммарный люфт в рулевом управлении в регламентированных условиях испытаний не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, а при отсутствии таких данных не должен превышать:

  • 10° для легковых автомобилей и созданных на их базе агрегатов грузовых автомобилей и автобусов
  • 20° для автобусов
  • 25° для грузовых автомобилей

Начало поворота управляемого колеса — это угол поворота управляемого колеса на (0,06 ± 0,01)°, измеряемый от положения прямолинейного движения.

При проверке суммарного люфта должны выдерживаться следующие предварительные условия:

  • шины управляемых колес должны быть чистыми и сухими
  • управляемые колеса должны находиться в нейтральном положении на сухой ровной горизонтальной асфальто- или цементо- бетонной поверхности
  • испытания автомобилей, оборудованных усилителем рулевого привода, проводятся при работающем двигателе

Значение суммарного люфта в рулевом управлении определяют по углу поворота рулевого колеса между двумя зафиксированными положениями начала поворота управляемых колес в результате двух или более измерений.

Натяжение ремня привода насоса усилителя рулевого управления и уровень рабочей жидкости в бачке должны соответствовать требованиям, установленным изготовителем транспортного средства в эксплуатационной документации.

При органолептической проверке рулевого управления проверяется выполнение следующих нормативных требований:

  • вращение рулевого колеса должно происходить без рывков и заеданий во всем диапазоне угла его поворота, неработоспособность усилителя рулевого управления (при его наличии на транспортном средстве) не допускается
  • самопроизвольный поворот рулевого колеса от нейтрального положения при неподвижном состоянии транспортного средства с усилителем рулевого управления и работающем двигателе не допускается
  • максимальный поворот рулевого колеса должен ограничиваться только устройствами, предусмотренными конструкцией транспортного средства
  • не предусмотренные конструкцией перемещения деталей и узлов рулевого управления относительно друг друга или опорной поверхности не допускаются; резьбовые соединения должны быть затянуты и зафиксированы способом, предусмотренным изготовителем транспортного средства
  • применение в рулевом механизме и рулевом приводе деталей со следами остаточной деформации, трещинами и другими дефектами не допускается

Повреждение и отсутствие деталей крепления рулевой колонки и картера рулевого механизма, а также не предусмотренное изготовителем транспортного средства в эксплуатационной документации повышение подвижности деталей рулевого привода относительно друг друга или кузова (рамы) не допускаются.

Не допускается подвижность рулевой колонки в плоскостях, проходящих через ее ось. Рулевая колонка должна надежно соединяться с сопрягаемыми деталями, не иметь повреждений. Устройство фиксации положения рулевой колонки с регулируемым положением рулевого колеса, а также устройство, предотвращающее несанкционированное использование транспортного средства, должны быть в работоспособном состоянии.

Осевое перемещение и качание плоскости рулевого колеса, качание рулевой колонки определяются путем приложения к рулевому колесу знакопеременных сил в направлении оси рулевого вала и в плоскости рулевого колеса перпендикулярно к колонке, а также знакопеременных моментов сил в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось рулевой колонки.

Взаимные перемещения деталей рулевого привода, крепление картера рулевого механизма и рычагов поворотных цапф определяются поворачиванием рулевого колеса относительно нейтрального положения на 40…60° в каждую сторону, а также приложением непосредственно к деталям рулевого привода знакопеременной силы.

Рулевое управление автомобиля, несмотря на свою достаточно простую конструкцию, является очень важным узлом. Благодаря ему водитель может совершать повороты, маневры, объезжать препятствия, аккуратно парковаться и т. д. Но при этом рулевое управление особой надежностью не отличается, а все потому что, оно включает в себя большое количество подвижных элементов и соединений. А они во время эксплуатации образуют люфт из-за износа.

Читайте также:  Колесные диски для лада веста

Особенности конструкции и принцип работы руля автомобиля

Наибольшее распространение на легковых автомобилях получило рулевое управление типа «шестерня-рейка». Принцип работы такого механизма сводится к преобразованию вращательного движения, которое совершает водитель, в поперечное перемещение, передающееся управляемым колесам.

Рулевой механизм реечного типа

Основным узлом такого управления является рулевой механизм, в котором и производится преобразование. В нем располагается шестерня, жестко соединенная с рулевой колонкой. Колонка обычно представляет собой два вала, соединенных между собой карданной передачей. Один из валов связан с шестерней, а на конце второго располагается рулевое колесо.

Вращаясь, шестерня благодаря зубчатому зацеплению с вторым важным элементом – рейкой, заставляет ее перемещаться внутри корпуса. К рейке подсоединены рулевые тяги, связанные с поворотными кулаками.

Работает все это так. Водителю необходимо повернуть влево, для чего он в эту сторону поворачивает рулевое колесо, то есть посредством валов рулевой колонки он начинает вращать шестерню в левую сторону. Шестерня, благодаря зубчатому зацеплению, начинает перемещать рейку вправо.

Рулевой механизм червячного типа

Рейка, уходя вправо толкает тягу правого колеса и одновременно тянет тягу левого колеса. Тяги, связанные с рулевыми кулаками, обеспечивают одновременный поворот колес в левую сторону. И чем больше водитель посредством шестерни переместит рейку вправо, тем на больший угол повернуться колеса.

Вроде все просто, вот только количество соединений в рулевом управлении действительно много – карданная передача в колонке, шестерня с рейкой, рейка с тягами и тяги с поворотными кулаками. Все эти соединения – подвижные, поэтому образование люфта в них – дело времени.

Где может появиться люфт

Видео: Как устранить ход руля (рулевого вала).

  1. Пройдемся по всем этим соединениям. Карданная передача позволяет изменять угол наклона колонки, обеспечивая большую комфортабельность, хотя это ее не главное предназначение. Карданная передача обеспечивает дополнительную безопасность при столкновении, поскольку при ударе дает возможность изменить положение колонки, не травмируя водителя. Эта карданная передача является одним из самых надежных соединений в рулевом управлении, но и в нем может образоваться люфт. Проверить наличие люфта в карданной передаче очень просто, достаточно рукой удерживать нижний вал, соединенный с шестерней, а второй рукой – повращать руль. Биение, стуки, возможность хоть малейшего вращения рулевого колеса будет указывать на сильный износ или повреждение карданной передачи.
  2. Второе соединение, и одно из наиболее важных – шестерня-рейка. Именно это соединение обеспечивает преобразование вращения в движение рейки. И для точной передачи необходимо соблюдение зацепления между зубьями этих элементов. Поэтому в конструкцию механизма включен упор рейки, поджимающий её в шестерне. Также рейка двигается по втулкам, исключающим ее колебательные движения. Но со временем втулки изнашиваются, зубья рейки и шестерни тоже, поэтому в соединении появляется люфт. Первое время устранить зазоры можно путем закручивания упора, чтобы выбрать люфт, но в конечном итоге придется проводить ремонт механизма с использованием ремкомплектов.
  3. Следующее соединение – рулевых тяг к рейке. Тяги крепятся к рейке при помощи болтов. Но, чтобы тяги не передавали на механизм колебательные движения, которые они получают от колес, на концах тяг со стороны рейки сделаны проушины, с установленными в них сайлент-блоками. Данные резинотехнические элементы выполняют демпфирующую функцию. Но со временем от воздействия окружающей среды, рабочих жидкостей авто, хим. реагентов с дороги, резиновая составляющая сайлент-блоков стареет и расслаивается. При обнаружении сильного износа этих сайтент-блоков, проявляющееся обычно сильным стуком со стороны рулевого механизма, эти резинотехнические элементы просто заменяются.
  4. Последнее соединение рулевого управления – рулевых тяг с поворотным кулаком. Чтобы обеспечить подвижность этого соединения, на концах тяг расположены рулевые наконечники. Этот наконечник представляет собой корпус, в который установлен шаровой палец. Благодаря полусферической поверхности пальца, они имеет возможность менять угол относительно корпуса. Причем палец посажен в корпус достаточно плотно, но во время эксплуатации он изнашивается, приводя к появлению люфта, сопровождающегося стуком со стороны амортизационных стоек. При появлении люфта в наконечниках – они заменяются.

Видео: Диагностика рулевых тяг.

К чему может привести люфт в рулевом управлении

В процессе эксплуатации автомобиля, следует проводить периодическую проверку состояния рулевого управления. Ведь даже небольшой люфт в одном из соединений сильно повышает нагрузку на все управление, приводя к ускоренному износу остальных узлов. К тому же, наличие большого количества составных элементов управления приводит к тому, что колебания люфта значительно увеличиваются. К примеру, маленький люфт, составляющий всего 0,1 мм в соединении рейка-шестерня, передаваясь по цепочке, обеспечит уже достаточно сильное колебание (в несколько миллиметров) управляемых колес.

А если люфтить будут все перечисленные соединения, так называемый суммарный люфт, то колебания управляемых колес будут очень значительны, что приведет к сильному ухудшению управляемости автомобиля, появлению биения в рулевое колесо. Все это приводит не только к снижению комфортабельности и быстрому износу шин, наличие суммарного люфта в рулевом управлении может стать причиной ДТП.

Что нужно предпринять

Чтобы этого избежать нужно периодически проверять состояние всех узлов рулевого механизма, а также всех пыльников, ведь пыль, попавшая внутрь, станет первой причиной износа и появления люфта.

Читайте также:  Обработка кузова твердым воском

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: СТУКИ В РУЛЕВОМ

Проверять все соединения нужно начиная от карданной передачи рулевой колонки. Далее проверяется шестерни с рейкой. Одним из способов проверки является замер свободного хода рулевого колеса. Но можно просто при помощи упора отрегулировать положение рейки относительно шестерни, тем самым выбрав люфт в этом узле.

Для проверки рейки с тягами и тяг с поворотным кулаком, потребуется всего лишь монтировка. С ее помощью нужно раскачивать места соединений. Свободный ход и стуки, если таковые имеются, будут указывать на износ сайлент-блоков или рулевых наконечников.

Люфтомер — прибор для измерения суммарного люфта рулевого управления

Дополнительно само рулевое управление подаст сигнал о наличии люфта. Обычно износ проявляется стуками. Также люфт может проявиться путем повышенной вибрации и биений в рулевое колесо.

Важно учитывать, что виной биения в рулевое колесо, а также стуков может стать не только рулевое управление, но и подвеска. Поэтому лучше проводить диагностику рулевого механизма и подвески комплексно.

При обнаружении хоть малейшего люфта в одном из соединений следует сразу же его устранить, чтобы он не стал причиной большего износа рулевого управления.

Своевременная диагностика рулевого управления и устранение даже малейшего люфта не только увеличит срок службы всех составных частей данного узла, но и всегда будет обеспечивать четкость управления автомобилем.

Термин «люфт» в механике означает наличие свободного хода у составной части механического устройства. Представляет собой показатель, говорящий о величине смещения или движения управляемого узла, не приводящее к изменениям в механизме. Неисправность в виде люфта в рулевом управлении может привести к серьезным поломкам.

Понятие люфта в рулевом механизме

В отношении рулевого управления автомобиля, люфт – это амплитуда поворота рулевого колеса, при котором авто продолжает движение в прежнем направлении.

Специальный шток, один из элементов рулевого управления, неплотно прилегает к другим деталям, образуя зазор. За счет этого элементы механизма не изнашиваются во время трения. Правилами дорожного движения максимальная величина промежутка установлена не более 10 градусов. Превышение этого значения делает эксплуатацию авто невозможным и требует немедленного устранения.

Причины появления люфта

Спустя длительное время эксплуатации, приходят в негодность рабочие поверхности ролика, подшипника, втулки, шайбы, вала сошки и его Т – образного паза, головки регулировочного винта. Таким образом, зазоры в рулевом устройстве увеличиваются, во время движения автомобиля появляются посторонние стуки и вибрация, колеса становятся неустойчивыми и шатаются. Изначально зазор появляется в месте сцепления ролика и червяка, впоследствии, одновременно с валом руля происходит осевое смещение червяка.

При передвижении на высокой скорости машина становится неуправляемой, что может привести к серьезным последствиям, вплоть до аварии.

Основной причиной появления люфта – это отвратительное состояние дорог. Подвеска автомобиля берет на себя основную часть нагрузки, которая направлена на колеса, но все же часть из нее приходится на детали рулевого управления. Усугубляет ситуацию использование низкокачественной резины, что значительно сокращает срок эксплуатации рулевой тяги и подвески.

Ослабление затяжки гайки

«Невинной» причиной возникновения неисправности является ослабление гайки крепления рулевого колеса. Регулировка выполняется методом подтягивания винта в торцевой крышке рулевого механизма. Сначала снимается декоративный элемент обшивки крепления, затем гайка протягивается торцовым ключом необходимого диаметра.

Если в обшивке автомобиля (это относится к современным авто) вмонтирован узел подушки безопасности, его предварительно демонтируют, чтобы обеспечить доступ к гайке. Работа проводится при отключенных аккумуляторных клеммах в целях соблюдения техники безопасности.

Важно! Если не выполнить своевременную затяжку гайки крепления, это приведет к износу шлицов в месте крепления руля, повлечет за собой проворачивание руля, потерю управления транспортным средством.

Износ наконечников тяг

Более опасной причиной люфта в рулевом управлении является износ наконечников тяг. В связи с тем, что эти элементы работают в непростых условиях, подвергаясь постоянному воздействию грязи и воды, они приходят в негодность быстрее. В результате увеличиваются осевые и радиальные зазоры в шаровом соединении наконечника, он разваливается и управление автомобилем становится невозможным. Чтобы избежать последствий такой неисправности, следует немедленно обратиться в сервис для замены деталей.

Читайте также:  Какое масло лить в коробку оки

Также, выделяют несколько причин образования свободного хода, кроющихся в конструкции системы рулевого управления.

  • развалившийся подшипник ступицы;
  • послабление или ненадлежащее протягивание гайки крепления рулевого колеса, регулировочных тяг;
  • износ шаровой опоры;
  • амортизация или поломка шарниров, шлицов, соединений карданного вала;
  • завышенный зазор между зубчатой планкой и шестерней, или их износ;
  • непригодное гидравлическое масло.

Как диагностировать неисправность?

Люфт руля особенно ярко выражается при передвижении по прямой дороге на высокой скорости. Признаком поломки является стук при резком повороте руля. Нарастающий стук во время движения по неровной местности указывает на поломку рулевых наконечников и тяг. Отдающий в руль – о неисправности рулевой планки.

Если руль «бьет» при движении, это говорит о выходе из строя шаровой или рулевых наконечников. Причиной также может быть износ втулки, подшипника, крестовины.

Шум неизвестного происхождения во время поворота руля указывает на необходимость проверки уровня жидкости.

Изменение заданного направления движения авто при прямом положении руля, ощущение, что авто «уводит» в сторону, говорит о несбалансированном развале – схождении колес.

Руль проворачивается отрывисто в случае заклинивания рулевой планки. Если он поворачивается с усилием, требуется проверить работу усилителя.

Чтобы выяснить, есть ли проблемы с рулевым управлением, следует провести небольшую проверку:

  1. Завести двигатель и оставить работать на холостом ходу.
  2. Одновременно проверить работу гидравлического усилителя.
  3. Передние колеса выставить параллельно продольной оси авто.
  4. Поворачивая руль в одну и в другую сторону, фиксировать момент, когда передние колеса начинают движение. Люфтом (свободным ходом) будет промежуток, который руль проходит до движения колес.

Для более точного определения зазора используют специальный прибор люфтомер.

Устранение люфта в рулевом управлении

Для регулировки рулевого управления понадобится обычный набор простых инструментов, позволяющих выполнить настройку креплений. Все работы по устранению неполадок проводятся в гараже со смотровой ямой, эстакадой, или с наличием подъемника.

Если люфтомер или ручная диагностика показали неудовлетворительные результаты, переходят к следующим действиям (потребуется помощь напарника):

  1. Определить источник стука и проверить работу подвесок.
  2. Попытаться подтянуть рулевую планку.
  3. Взявшись за руль, поворачивать его из стороны в сторону в пределах свободного хода, одновременно наблюдая работу карданного вала около рейки, шаровых наконечников тяги. А также отслеживать уплотненность сопряжения штанг, которые должны точно входить одна в другую.
  4. Если рулевая планка не повреждена, поворачивая регулировочный винт, устранить люфт в рейке.
  5. Свободный ход в карданном вале возникает чаще всего по причине отсутствия смазки. Устранить его можно, только заменив деталь.
  6. Люфт в месте сопряжения штанг устраняется точечной сваркой, которая сдерживает детали во время работы.
  7. Отремонтировать или заменить шаровые наконечники, если есть необходимость.
  8. Особое внимание уделить исправности наконечников и целостности резиновых пыльников.
  9. Проверить, устранен ли люфт рулевого колеса.

Если все действия не привели к желаемому результату, остается только полностью разобрать рулевой механизм, чтобы определить, какие детали вышли со строя и заменить их.

Безопасность водителя и пассажиров напрямую зависит от исправной работы рулевого механизма. Исправление поломок и регулировку механизмов лучше возложить на профессионалов.

Заключение

Таким образом, появление люфта рулевого колеса может привести к плачевным последствиям. Для предупреждения его появления необходима своевременная диагностика узлов и механизмов рулевого управления, а также своевременное устранение проблемы.