Рулевые механизмы автомобилей служат для преобразования вращательного движения рулевого колеса в смещение тяг рулевой трапеции. Это заставляет поворачивать передние управляемые колёса. Данный механизм, его ещё называют редуктором за наличие в нём понижающей зубчатой передачи, может быть выполнен различными способами, но самый популярный в настоящий момент – это реечное рулевое управление. Обычно просто называемое рейкой по имени одной из имеющихся в нём деталей.
Как устроена рулевая рейка
В типовой состав реечного рулевого механизма входят:
- входной вал с ведущей шестерней и узлом крепежа с валом рулевой колонки;
- непосредственно рейка – стальной скользящий стержень с нанесённым на ней на одной из сторон зубчатым зацеплением с ведущей шестерней;
- подшипники скольжения втулочного типа, по которым скользит рейка во время своего продольного перемещения в корпусе;
- регулируемый механизм подпора рейки к шестерне для получения беззазорного соединения;
- подшипники качения вала ведущей шестерни;
- корпус с защитными уплотнениями.
С торцов рейки или из её середины выполнены узлы крепления рулевых тяг. Каждая из тяг отвечает за поворот своего колеса и заканчивается съёмным рулевым наконечником.
Муфты, скрепляющие наконечники с тягами, выполнены резьбовыми, с их помощью можно изменять суммарную длину тяги и наконечника, то есть регулировать схождение колёс.
На современных автомобилях в состав реечного рулевого механизма могут быть интегрированы электрические или гидравлические усилители руля.
Виды
Различают три основных вида реечных механизмов:
- свободный, то есть лишённый сервоприводов;
- снабжённый электроусилителем руля;
- способ усиления гидравлический.
Возможна и гибридизация усилителей, то есть используются преимущества гидравлики, но ею можно управлять с помощью контролируемого электрического насоса рабочего давления.
Простой реечный механизм также может иметь усовершенствованную конструкцию, например, переменный шаг зубчатого соединения, что обеспечивает прогрессивную характеристику зависимости угла поворота автомобиля от приближения рулевого колеса к одному из упоров. Это позволяет сохранять стабильность на больших скоростях, при этом сокращать время на маневрирование с предельными углами поворота.
Электроусилитель, если его совмещают с корпусом рулевого механизма, представляет собой электромотор с редуктором, воздействующий на рейку через свою шестерню.
Датчик усилия на руле передаёт сигнал блоку управления, который закручивает электропривод в нужном направлении и с нужным усилием. Быстродействия хватает, чтобы водитель воспринимал это как очень лёгкий руль, но с возможностью самовозврата в ноль.
Конструкция может быть гораздо сложнее, с применением червячных и планетарных передач, что даёт нужную прозрачность руления, но в целом принцип именно таков. За исключением случаев, когда усилитель устанавливается в рулевой колонке и не меняет конструкцию корпуса рейки.
По теме: Принцип работы электроусилителя рулевого управления
Гидравлический усилитель добавляет в конструктив механизма поршень двустороннего действия и золотниковый распределитель рабочего давления. Само давление создаётся гидронасосом, работающим от двигателя через ременный привод.
Управляется золотник чувствительным датчиком торсионного типа в конструкции рулевого вала. В зависимости от приложения силы водителем, давление подводится к поршню с нужной стороны и способствует облегчению руления.
Основные причины стука рулевой рейки
Чаще всего первым признаком неисправности механизма будет его стук при езде.
Связано это с появлением нежелательных зазоров в результате износа деталей.
- стук входного вала в своих подшипниках;
- стук в месте зацепления шестерни и рейки;
- увеличенные зазоры во втулках перемещения рейки;
- нарушение регулировки зазора самоподжимающимся сухарём с пружиной;
- стук узлов и деталей усилителей, если они используются;
- люфт в шарнирах рулевых тяг;
- люфт рулевых наконечников.
Последние два случая не требуют демонтажа механизма или какого-либо в него вмешательства. Детали расположены снаружи и легко проверяются.
Что будет, если продолжить поездку
Рейка может стучать довольно долго, продолжая выполнять свою работу без видимых изменений.
Опасность здесь заключена в том, что невозможно оценить степень и скорость нарастания износа, или спрогнозировать момент полного отказа, что чревато крупными неприятностями.
Читайте также: Как работает гидроусилитель рулевого управления
Поэтому продолжать ездить со стучащим рулевым нельзя, запрещается правилами, но добраться до места ремонта можно достаточно безопасно своим ходом.
Способы диагностики
Проверка источников стука заключается в имитации работы рулевого привода на машине, установленной на подъёмник. Если окажется, что он расположен внутри корпуса, а регулировка входного вала и прижима рейки не помогает, то механизм должен быть отправлен на капитальный ремонт или быть заменён.
Возможно, что дело окажется в ослабленном крепеже корпуса или изношенных шарнирах трапеции. Рулевые тяги и наконечники меняются легко, как и диагностируются.
Достаточно покачать соответствующие соединения вручную или при помощи рычага, держа руку в зоне вероятного источника стука.
В рейках с гидроусилителем сигналом к безусловной переборке будет наличие подтеканий гидравлической жидкости. Обычно она скапливается внутри защитных чехлов шарниров рулевых тяг.
Простейший ремонт рулевой рейки своими руками
Если речь идёт о замене рулевых тяг и наконечников, то такую работу несложно выполнить самостоятельно, в сети есть конкретные инструкции по маркам и моделям автомобилей. Потребуется лишь некоторый навык работы с закисшим крепежом и набор инструмента. Подъёмник заменит гаражная смотровая яма.
Но когда ремонт связан со снятием и переборкой механизма, заменой ремкомплекта, то такую работу лучше доверить специалистам.
Существует много нюансов в разборке, сборке и регулировке этого достаточно сложного узла. К тому же очень ответственного в отношении безопасности. Нужные навыки появятся только после нескольких отремонтированных механизмов под присмотром опытного мастера.
Надеяться на устранение стуков простой регулировкой не стоит. Попытаться можно, но это редко помогает на изношенных узлах.
Меры профилактики
Срок службы механизма сильно зависит от условий эксплуатации. Можно существенно его увеличить, не нагружая машину быстрой ездой с вращением руля по неровным дорогам, уберегая подвеску от боковых ударов в скольжениях, отслеживая состояние защитных чехлов и своевременно приступая к ремонту при замеченных неисправностях. В запущенных случаях рейку приходится менять в сборе, что довольно дорого.
Хорошие результаты принесёт периодическая переборка механизма с заменой расходников. Но насколько это целесообразно экономически – вопрос спорный. Перебранная и смазанная рейка живёт намного дольше, но работа эта стоит дорого, а качество ремкомплектов непредсказуемо. Поэтому чаще рейки работают до полного износа, после чего заменяются на реставрированные в заводских условиях.
Мотивация тут простая – дешёвые механизмы обычно имеют крайне низкое качество, а новый оригинальный узел неприятно поражает ценой. Особенно это касается узлов с гидроусилителями. Обычную механику найти с приемлемым сочетанием качества и цены гораздо проще.
