Устройство рейки с гидроусилителем

6 августа 2019 0 Автор

Рулевая рейка служит основным элементом управления большинства современных легковых авто. С ее помощью вращение руля преобразуется в поворот передних колес относительно оси автомобиля. Этот узел отличается простотой конструкции и высоким запасом прочности. Как и все другие агрегаты автомобиля, рейку приходится обслуживать и ремонтировать. Поэтому автовладельцам будет полезно знать ее устройство и принцип работы.

Как устроена рулевая рейка

Конструкции отличаются в зависимости от типа узла и модели автомобиля. Не меняется лишь перечень основных деталей:

  • Картер (цилиндр) — корпус из алюминия.
  • Шестерня, сопрягаемая с валом рулевого колеса.
  • Зубчатая планка с пружиной, которая прижимает приводную шестерню.
  • Фиксаторы, для ограничения хода.
  • Сальники, предотвращающие утечку масла.
  • Подшипники, обеспечивающие легкое передвижение рейки в корпусе и уменьшающие люфт деталей.

Зубчатая планка двигается при повороте шестерни. Она соединена с тягами, которые передают усилие на поворотные кулаки передних колес.

В зависимости от модификации, узел может включать гидравлические цилиндры или электромоторы, облегчающие поворот руля.

Разновидности рулевых реек

На легковых машинах устанавливают механизмы трех типов. Они отличаются наличием или отсутствием вспомогательных устройств, облегчающих управление.

Механическая рулевая рейка

Простейший вариант устройства, в котором управляющие колеса поворачиваются за счет усилий водителя. Чтобы уменьшить нагрузку на руки и одновременно облегчить управление на трассе в машины ставят рейки, у которых переменное число растет с увеличением угла поворота колес. Это облегчает маневры на парковке и обеспечивает «острый руль» на скорости.

Гидравлическая рулевая рейка

Воздействие водителя дополняется гидроусилителем. Это позволяет создать легкое и одновременно «острое» управление.

ГУР смягчает нагрузки, возникающие при движении по неровностям. Единственный недостаток такого устройства — ухудшение «чувствительности». Его компенсируют двумя способами:

  • устанавливают электро-гидроусилитель с обратной связью;
  • изменяют конструкцию подвески.

Электрическая рулевая рейка

В этих устройствах воздействие водителя на руль усиливается за счет двигателя. Он питается от бортовой электросети. В зависимости от места размещения различают три типа узлов, в которых мотор закреплен на рулевом валу, колонке и в корпусе рейки. Последний вариант наиболее надежен.

Конструкция с электродвигателем на валу опасна тем, что в случае поломки она практически перестает работать.

Сегодня на большинстве серийных автомобилей бюджетного и среднего класса устанавливается рейка рулевая с гидроусилителем.

Диагностика и ремонт

От исправности устройства зависит комфорт водителя и безопасность на дороге. Простая конструкция рейки с гидроусилителем позволяет выполнить ремонтно-диагностических работы в домашних условиях. Для обнаружения поломок и замены деталей требуется специальное оборудование и приспособления.

Неисправности рулевой рейки с гидроусилителем: симптомы

Чтобы обезопасить себя на дорогах, необходимо регулярно проводить тщательную проверку техсостояния механизма управления. Серьезные поломки проявляют себя явным образом и не требуют специальных приборов для обнаружения. Просто обратите внимание на следующие признаки:

  • Затрудненное вращение руля или отсутствие в возврате в центральное положение после поворота. Это случается в результате деформации рейки, картера или вала.
  • Стук при езде по неровностям и ямам, снижающийся при установке колес в крайнее положение. Причиной служит износ карданчиков рулевой колонки, шарниров тяг, стирание зубьев центральной шестерни рейки.
  • Повышенная чувствительность — несоответствие угла поворота колес и руля либо ситуация, когда при малейшем движении рук автомобиль «бросает по сторонам». Такое случается в результате неисправностей гидравлической системы ГУРа.
  • Уменьшение уровне жидкости в бачке, появление подтеков и масляных пятен на пыльниках. Утечка происходит в результате коррозии вала и износа резиновых сальников.

Любое из проявлений поломки требует немедленного вмешательства. Выход из строя рулевого управления — одна из самых опасных проблем, с которой не может сравниться даже отказ тормозной системы. Промедления с ремонтом приводят к усугублению неисправности. Несвоевременное устранение мелких проблем станет причиной финансовых потерь и, в худшем случае, аварии.

Ремонт рулевой рейки с гидроусилителем своими руками

Прежде чем снимать узел, нужно попробовать устранить стук путем регулировки. Для этого понадобится специальный ключ, которым подтягивают гайку рулевой рейки. Важно понимать, что таким образом удается устранить стуки, но не утечку жидкости.

Для выполнения работ понадобится стандартный комплект слесарного инструмента и некоторые специальные приспособления:

  • восьмигранный ключ;
  • съемник для подшипников;
  • щипцы для демонтажа и установки стопорных колец.
Читайте также:  Ошибка автовхода внутренняя ошибка системы 2 мегафон

Чтобы отремонтировать рейку, ее придется снимать с автомобиля. Поэтому нужно запастись жидкостью для ГУРа и полным набором расходных материалов:

  • сальники;
  • уплотнительные кольца;
  • пыльники;
  • гофра;
  • втулки:
  • смазка и подшипник.

Перед началом работ необходимо организовать доступ к узлу снизу, установив автомобиль на смотровую яму или подъемник.

Процедура делится на 5 этапов:

  • Демонтаж.
  • Разборка.
  • Проверка состояния и замена запчастей.
  • Установка.

После снятия рейки с автомобиля необходимо очистить ее корпус от загрязнений. Последовательность операций по разборке механизма выглядит так:

  • Снять рулевые тяги.
  • Выкрутить заглушку, закрывающую зубчатый вал.
  • Открутить гайку и извлечь стопорное кольца.
  • Выбить вал.
  • Снять сальники и удерживающие их штифты.
  • Демонтировать стопорное кольцо, провернув заглушку.
  • Вытащить зубчатую рейку.
  • Снять сальник и пластиковую втулку.
  • Извлечь заглушку и пружину с прижимным механизмом.

После разборки необходимо вымыть детали и проверить их состояние. Заменить те которые вышли из строя.

После ремонта рейку нужно собрать и установить на автомобиль и отрегулировать. Люфт приводит к их преждевременному износу и внеплановому ремонту узла. Поэтому уделите особое внимание подтяжке регулировочной гайки.

04.12.2018 Автор: Master Service 1287

Половина современных автомобилей оснащается гидроусилителем руля. Благодаря этому великому — в масштабах автомеханики — изобретению рулить стало намного легче, у руля повысилась острота и управление стало более плавным.

Конструкция гидравлической рулевой рейки предусматривает гидроцилиндр, разделенный поршнем на две полости. В зависимости от того, куда поворачивается руль, масло подается либо в правую, либо в левую полость. Значит, между рулем, насосом ГУР и гидроцилиндром есть механизм, который направляет гидравлическую жидкость в определенную часть силового цилиндра.

Как устроен распределитель

За процесс перераспределения масла в правую-левую полости силового цилиндра отвечает распределитель. Многие водители знают, что это, но очень отдаленно представляют себе, как он устроен и работает.

А состоит он из трех частей:

  • Нижняя часть — шестерня, которая взаимодействует с зубчатым сектором рейки и отвечает за механическое движение рулевого механизма.
  • Золотник (она же распределительная катушка) открывает и закрывает перепускные каналы и направляет масло в соответствующие полости силового цилиндра, когда вал распределителя поворачивается вправо или влево.
  • Торсион — следящее устройство, которое обеспечивает строго дозированное вспомогательное усилие. Когда водитель поворачивает руль, торсион закручивается, и золотник открывает каналы.
  • Шлицевая часть, соединяется с рулевым валом, и через торсион крепится к нижней части, через штифт.
  • Подшипник распределителя — обеспечивает вращение валов.
  • Сальники и другие резиновые уплотнители обеспечивают герметичность механизма.

Почему ломаются распределители

Итак, распределитель перенаправляет жидкость. Механизм этот износостойкий, несмотря на подвижные детали в конструкции. Но ничто не вечно под луной, и, несмотря на то, что золотниковый механизм спрятан внутри рейки, постоянно смазывается маслом и защищен корпусом от внешних воздействий, он все равно ломается.

Причины бывают разными:

  • распределитель мог повредиться, если автомобиль попадал в ДТП;
  • кустарный некачественный ремонт — распределитель часто повреждают энтузиасты во время любительского ремонта в гаражике под пиво, либо непрофессиональные автомеханики на СТО;
  • механический износ распределителя — случается, когда водитель долгое время откладывает ТО автомобиля на потом;
  • мало масла в системе или масло грязное.

Неисправности распределителей: как распознать и что делать

Что случилось: течь распределителя.

Появляется, если по распределителю расползлась ржавчина и зашла под верхний сальник-пыльник. Из-за постоянного взаимодействия с подвижными элементами распределителя и контакта с горячим маслом изнашиваются резиновые уплотнители — сальники, кольца.

Проявления: руль проворачивается рывками, либо вообще не вращается, потому что нарушена герметичность системы.

Как починить: как и с другими проявлениями коррозии — при легком повреждении шлифуем, при глубоком — меняем поврежденные элементы либо весь механизм. Изношенные уплотнительные элементы нужно заменить.

Что случилось: на внутренней поверхности корпуса распределителя появилась выработка — бороздки.

Такая неисправность называется “кольцевым износом”. Кольцевой износ появляется из-за того, что уплотнительные кольца распределительной катушки вращаются вместе с ней, плотно прижимаются к стенкам корпуса и потихоньку “выбивают” частицы металла. Со временем они перестают обеспечивать необходимую герметичность и удерживать поток масла.

Проявления: в этом случае при повороте руля влево-вправо жидкость возвращается в бачок и не дает усилия, которое давит на поршень рейки. Соответственно, руль становится тугим.

Как починить: если выработка некритична, корпус распределителя гильзуют.

Что случилось: механический износ торсиона и катушки.

Читайте также:  Не работает обогрев сиденья ларгус

Обычно изнашиваются крепления распределительной катушки, она разбалтывается и произвольно перекрывает каналы для масла. Торсион обычно изнашивается механически — металл, все-таки, имеет свойство устаревать.

Проявления: самопроизвольное вращение руля, колеса с запозданием отзываются на повороты руля.

Как починить: взять торсион с донора, или заменить весь распределительный узел.

Что случилось: коррозия зубьев шестерни.

В первую очередь, ржавчина съедает центральные зубья, потому что большую часть времени шестерня находится в нейтральном положении (когда автомобиль едет прямо). Эта проблема — следствие порванных пыльников рулевой рейки, когда внутрь механизма попадает вода, грязь и реагенты с дороги.

Проявления: хруст и вибрации при повороте руля, тугой руль.

Как починить: если коррозия поверхностная, то есть возможность отшлифовать деталь. Если коррозия глубокая, то придется менять запчасть.

Что случилось: износились зубья шестерни.

Если рулевую рейку неправильно отрегулировали — не дотянули, или зубчатая пара со временем разболталась, шестерня и зубья вала рейки взаимно разрушаются. Попросту — они бьются друг о друга во время движения.

Проявления: рейка гремит, руль вибрирует, автомобиль плохо слушается руля.

Как починить: изношенные валы придется заменить.

Что случилось: рассыпался подшипник распределителя.

Подшипники — чисто механические элементы. Поэтому они разрушаются, в первую очередь, от механического трения. Любители активно порулить-поскакать по бездорожью должны быть готовы к тому, что подшипник золотникового механизма придется менять раньше, чем хотелось бы. Ну и, конечно, ржавчина разрушает подшипники на ура. Многие водители даже не подозревают, что у распределителя есть свой пыльничек и за его состоянием тоже надо следить.

Проявления: люфтит руль, стучит под капотом слева.

Как починить: нужно полностью перебирать распределитель, изношенный подшипник менять.

Ремонт распределителя рулевой рейки

Вот наступил тот момент, когда рулевое управление вашего авто начало сбоить. Как понять, что “полетел” именно распределитель, ведь проявления поломок РУ так похожи между собой? Неисправности распределителя проявляются так:

  • Руль не слушается. Выход из строя распределителя. Он должен перегонять жидкость влево-вправо, но этого не происходит. Скорее всего, вышла из строя распределительная катушка.
  • Самопроизвольное вращение руля. Нет, это не полтергейст, если торсионная часть в распределительном механизме свернутая, то руль в автомобиле может вращаться самопроизвольно (при запущенном двигателе).
  • Разное усилие рулем влево-вправо, или в обе стороны: неисправна та же катушка.
  • Коррозия распределителя: если на распределительный механизм долгое время попадала влага и грязь.
  • Шум распределителя: при спокойном положении руля с заведенным двигателем этот звук будет слышен в салоне. Сели за руль, включили двигатель, насос начал создавать давление, и вы услышите звук — шипение, похожее на свист спущенной шины. Вы не трогаете руль — он есть, если вы сместили руль влево-вправо — шум пропадает. Значит, дело в распределителе.
  • Закусывания руля в одну или в обе стороны, особенно при непрогретом двигателе.

Как видно, проявлений много, и не всегда водитель сможет определить, что сломался именно распределитель.

Если вы заметили странное поведения руля, не гадайте, а пройдите диагностику на СТО, ведь лучше вовремя отремонтировать распределитель, чем потом покупать целую рулевую рейку. Исправного вам распределителя!

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.

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.

• 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.

Читайте также:  Изготовление пауков на заказ

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.

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.

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.

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».

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

4. Износ деталей.

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

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.