З чого складається рульова рейка. Як влаштована і працює рульова рейка. Як відрізнити несправність рульової рейки від поломки ГУР

Головна / ПДР онлайн

Досить частий питання стосовно рульових рейок, просять розповісти про все -, «сальники», «напрямних», гідравлічну конструкцію, електричну конструкцію і т.д. Я обов'язково постараюся освятити всі питання, трохи пізніше. Але дуже частий питання від новачків, стосовно їх видів. Скільки існує на даний момент, як працюють. Саме з нього я і почну, як мені здається це логічно для початку розповісти про типах пристроїв, а вже далі розглядати кожен окремо ...

Для початку згадаємо, що це таке

Рульова рейка - це вузол автомобіля, який призначений для управління колесами. водій повертає рульове колесо, Через спеціальні вали «поворот» передається на рейку, яка передає зусилля колесам. Тим самим вони відхиляються на потрібний кут. Завдяки такій конструкції машина може об'їжджати перешкоди, повертати, маневрувати, а не рухатися прямолінійно.

Цей вузол еволюціонує разом з машиною, раніше це була досить примітивна конструкція, зараз все більше технологій закладається в управління. Але і до цього дня існує всього три основних види рульових рейок. Давайте розберемо докладніше.

Типи рульових рейок

Звичайна, без підсилювачів . Застосовувалася ще в 70 - 80 роки минулого століття на 90% автомобілів. Тут все зусилля повороту керма лежить на водієві, немає ніяких підсилювачів, а тому кермо провернути не завжди легко.
Рульова рейка з Гуром або гідропідсилювач керма. По суті це така ж звичайна рейка тільки до неї додається спеціальний насос і замкнутий контур з сальниками (), який допомагає повертати кермо. Тобто водієві не потрібно прикладати багато зусиль для повороту рульового колеса. Особливо цінно це на важких машинах (вантажівках, автобусах і позашляховиках).
Рульова рейка з ЕУРом або електропідсилювач керма. Це сухий тип підсилювача, тут не застосовується масло, а принцип роботи зовсім інший. Поруч з валом знаходиться електричний двигун з шестернею (харчування відбувається від бортової мережі), який допомагає повертати кермо. Йому віддає наказ ЕБУ, він бачить, куди відхиляються колеса і наказує електродвигуна допомогти в повороті.

Якщо перебільшувати, то види діляться так: - звичайна механіка зі 100% застосуванням м'язової сили, рейка з гідропідсилювачем і електропідсилювачем. Зараз давайте розкладемо більш докладно.

звичайна конструкція

Власне з неї все починалося. Вона проста і можна сказати не вбиває. До сих пір її можна зустріти на деяких машинах, таких як ВАЗ 2113 - 2115. Проте, якщо не помиляюся вже не встановлюється на нові моделі. Все ж зараз скрізь ГУР або ЕУР.

Давайте побіжно згадаємо будова: - є один робочий вал (з шестернею), який ходить в металевому корпусі, до нього приєднані дві тяги з керманичами наконечниками, закривається все це справа пильовиками. У зачеплення з валом входить вал з черв'ячною шестірнею, який вже приєднується до керма. Це дуже перебільшено, подивіться схему яка відображає конструктивну особливість.

Що може статися з такою рейкою?

позитивні моменти :

Міцна і проста конструкція
Легкий ремонт (мало не своїми руками)
дешева ціна

негативні моменти :

Складно крутити кермо, особливо на стоянці
Страждає маневреність і керованість
Звичайна рейка не ставиться на важкі машини
морально застаріла

З цього пристрою все починалося, воно зробило свою справу, дало поштовх для розвитку нових технологій.

Рульова рейка з Гуром

Інженери завжди билися над комфортом і підвищенням керованості, маневреності. Особливо гостро стояло питання на вантажних авто, Адже там кермо без підсилювача міг крутити тільки фізично розвинена людина.

першим з'являється рульове управління з гідравлічним підсилювачем керма, скорочено ГУР.

Що додається в будову?

Я не буду розповідати складно, а спробую розповісти простими словами. Якщо можна перебільшувати, то ГУР встановлюється на звичайну рульову рейку, проте вносить ряд змін.

З'являються такі поняття як:

Пластинчастий насос. Приводиться в рух за допомогою пасової передачі від двигуна, таким чином, нагнітає тиск в 50 - 100 БАР
Поршень. Який встановлюється на валу, тиск масла його може штовхати або в одну, або в іншу сторону.
Розподільник або торсіон. Це так зване «стежить пристрій», яке дозує подачу спеціальної рідини (А тут застосовується), в ту чи іншу сторону поршня. Завдяки чому поршень штовхається в ту чи іншу сторону. По суті принцип шприца.

Якщо відобразити все схематично, то виходить:

Робота гідропідсилювача складається - поки ви їсте рівно і не крутите кермо, тиск, яке склалося в маслі ходить по колу, «насос - бачок», воно не бере участь в роботі.

Після того як ви повертаєте кермо в потрібну вам сторону, торсіон (розподільник) починає відкриває одну сторону і затискає іншу, таким чином тиск масла надходить в поршень з потрібною боку, штовхаючи його. Завдяки чому ви легко можете крутити кермо в ту чи іншу сторону. Напевно, не зрозуміли, дивіться обов'язково відео під статтею, там все розкладу на пальцях.

плюси :

Легка маневреність і управління
легкий кермо
Навіть важкі машини, може управляти, будь-який водій

мінуси :

ГУР забирає потужність у двигуна, тому що присутня ремінна передача
Складний і дорогий ремонт
ускладнене будова
Може текти, коли йде рідина, їздити стає складніше в двійні
Зробити самому навряд чи вийде
Присутній рідина в роботі, яку також потрібно міняти

Якщо підвести підсумок, то гідропідсилювач дійсно полегшив роботу водіїв, особливо тих хто постійно за кермом «великих вантажівок». Також варто відзначити, що цей вузол зараз є досить міцним, може ходити довгі тисячі кілометрів, ТІЛЬКИ обов'язково варто звертати увагу на стан пиляків.

У цій статті я лише торкнувся край айсберга, під назву ГУР, скоро буде велика стаття, де розберемо його грунтовно.

Рульова рейка з ЕУРом

Наступний вид (на даний момент, він нібито найдосконаліший з опонентів) - рульова рейка з ЕУРом, електричним підсилювачем керма. Як вже стає зрозуміло, тут застосовується технологія, яка пов'язана з електрикою, а не з гідравлікою.

Як працює:

Знаєте, як мені здається технологія більш досконала, хоча б, тому що тут майже зберегли первозданну рейку, в ній немає поршнів і різних насосів.

ОТЖЕ: Є основний ваш, з набором зубів і черв'ячний вал, який передає зусилля від керма. Так ось на черв'ячний вал встановлюється шестерня, яку в свою чергу крутить електричний двигун.

На кермі є спеціальні зчитувальні датчики, коли ви відхиляєте кермо, датчики передають на ЕБУ відхилення, а в свою чергу ЕБУ посилає сигнал на електропідсилювач і він допомагає вам повертати кермо в ту чи іншу сторону. Ось так ось все просто.

Позитивні моменти:

Відбору потужності від двигуна майже немає, або вона мінімальна
Вузол дуже компактний
Просто ремонту, по суті це звичайний електродвигун
Немає ніяких рідин
Може працювати в декількох режимах, наприклад - місто, траса
Також як і гідравлічний опонент полегшує управління
Набагато краще працюють з сучасними системами безпеки

негативні моменти :

Майже у всіх моделей сучасних легкових автомобілів представлено у вигляді рульової рейки. Це механічний вузол, призначений для перетворення повороту керма в горизонтальне відхилення передніх коліс. Спочатку пристрій рульової рейки не відрізнялося особливою складністю. У найпростішому варіанті це механізм, що складається з шестерні, розташованої на рульовому валу, пов'язаною з нею рейки і рульових тяг.

Типи і варіанти виконання

В даний час існує три різновиди рейкових механізмів. Відмінність між ними полягає в принципі дії.

Механічна рульова рейка

Найбільш простий варіант рульового управління. Поворот коліс здійснюється виключно за рахунок фізичної сили водія. З метою полегшення роботи водія і підвищення зручності керування на багатьох автомобілях застосовується рульова рейка зі змінним передавальним числом. Іншими словами, крок зубів рейки змінюється від середини до країв. Такий пристрій при невеликих кутах повороту керма, що характерно для руху на великих швидкостях, забезпечує велике передавальне число, важкий і гострий кермо. Разом з цим під час маневрування на парковці, коли рульове колесо доводиться повертати «від краю до краю», робити це легко, завдяки меншій передавальному числу. першим вітчизняним автомобілем, Де була застосована така конструкція, став ВАЗ-2110.

Гідравлічна рульова рейка

Відрізняється від механічної тим, що механічна дія, яке надає водій на кермо, посилюється гідропідсилювачем. Це дозволяє забезпечити одночасно гостроту і легкість рульового управління. Такий пристрій найчастіше застосовується на сучасних автомобілях.

ГУР також сприяє підвищенню безпеки водіння, оскільки нерівності дороги передаються на кермо не так сильно, і в разі, якщо машина на високій швидкості потрапить переднім колесом в яму, удар багаторазово погаситься гідропідсилювачем, і кермо не вирве з рук, як це станеться на автомобілі з механічної рейкою. Однак існує у цієї медалі й зворотний бік, адже погіршення зворотного зв'язку веде до зниження «почуття автомобіля». Компенсувати цей недолік автовиробники намагаються за рахунок зміни конструкції підвіски, а також шляхом застосування електромотора для приводу ГУР (електро-гідропідсилювач).

Електрична рульова рейка

За принципом дії аналогічна гідравлічної, тільки посилення проводиться електромотором, який або вбудований в рульову колонку (найдешевший і більш небезпечний варіант), Або розміщується на рульовому валу, або інтегрований з рейкою (найбільш безпечний варіант, застосовується на автомобілях високого класу).

Варіант з розміщенням електромотора в рульовій колонці небезпечний тим, що в разі виходу його з ладу автомобіль стає практично некерованим, оскільки повернути кермо неможливо. На жаль, цим часом грішили автомобілі Лада Пріора перших років випуску - ЕУРи на них не відрізнялися високою надійністю.

Такий пристрій має чимало переваг:

більше високий ККД в порівнянні з гідропідсилювачем;
економічність (електромотор включається тільки при повороті керма, тоді як масло в ГУР постійно циркулює, на що віднімається деяка частина потужності двигуна;
незалежність від температури навколишнього середовища;
відсутність необхідності регулярно обслуговувати пристрій, тому що не потрібно міняти і доливати робочу рідину;
більш висока надійність в цілому, обумовлена \u200b\u200bвідсутністю шлангів, прокладок і сальників, в яких могла б з'явитися текти.

будова

Конструкція механічної рульової рейки виглядає наступним чином. Усередині картера, що має в розрізі вид полого циліндра, розміщений захисний гофро-чохол. На підшипниках в картері встановлено приводний зубчасте колесо, до якого пружиною притискається рульова рейка. Пружина потрібно для усунення зазору в парі «шестерня-рейка». Хід рейки обмежується з одного боку обмежувальним кільцем, а з іншого - втулкою шарніра рульової тяги. Дана схема рульової рейки відрізняється простотою і надійністю.

ознаки несправності

Справність рульового управління - це запорука безпечного водіння автомобіля, тому необхідно стежити за його станом. Це не означає, що перед кожною поїздкою потрібно проводити ретельну перевірку, адже поломка відбувається не раптом. Існують ознаки несправності рульової рейки, по яких можна судити про необхідність ремонту.

Стук, що виявляється при їзді по дрібних нерівностях, який зменшується при повороті керма в крайні положення.
Відсутність зусиль при обертанні керма.
Зусилля на кермі зникає в центральному положенні.
Мимовільне обертання рульового колеса.
Кермо не повертається або погано повертається в центральне положення при виході машини з повороту.
Підвищена чутливість автомобіля (його кидає в сторону при незначному повороті керма, кут повороту коліс не відповідає куту повороту рульового колеса).
Постійне падіння рівня рідини в бачку гідропідсилювача, а також її поява в пильовика рульових тяг.

Гідропідсилювач керма (далі ГУР) в автомобілі - система, призначена для зменшення зусиль, яких докладають до рульового управління під час маневру. Спочатку такими системами оснащувалися сільськогосподарські і вантажні транспортні засоби.

З початку 70-х ГУР почали встановлювати на легкові автомобілі. Не останню роль в цьому зіграв факт, що в якості водіїв все частіше виступали жінки.

Крім забезпечення комфорту при управлінні автомобілем, ГУР дозволяє:

зменшити діаметр (розміри) рульового колеса;
змінити передавальне число системи рульовий вал-рейка, забезпечивши більшу маневреність під час розвороту;
автоматизувати систему керованості автомобіля.

З огляду на, що рульове управління є другим фактором безпеки руху після гальмівної системи, До надійності, інформативності, іншим параметрам ГУР пред'являються високі вимоги. Експлуатації та обслуговування цієї системи слід приділяти особливу увагу.

Види гідропідсилювачів рульового управління

Спочатку на легкові транспортні засоби встановлювалися ГУР, виконані за схемою, аналогічною підсилювачів, що встановлюються на великовантажні авто. Вони мають істотний недолік: зі збільшенням швидкості автомобіля для здійснення безпечного маневру потрібно менший кут повороту керма і прикладається зусилля. На великій швидкості істотно зменшується зворотний зв'язок дорога-рульове управління, водій припиняє «відчувати» дорогу. В умовах слизького покриття автомобіль може втратити керованість.

Для усунення цієї проблеми була розроблена рейка зі змінним відношенням передачі.Така рейка встановлена \u200b\u200bна ВАЗ 2110. Вона на невеликих кутах повороту керма має велике передавальне число. Зазвичай це відповідає великих швидкостей і малим кутах розвороту, де потрібно невелике зусилля. Передавальне число зменшується до «краях», тобто, на великих кутах маневрування, які можливі при невисокій швидкості. Застосування такої конструкції не усунуло всіх проблем керованості.

Відео - види рульових рейок, чим відрізняються ГУР і ЕУР:

Виробники розробили електрогідропідсилювач керма, Додавши в стандартну схему електроклапан з електронною системою управління. Егурен в максимальному ступені поєднує інформативність керма і комфортні умови управління.

У деяких моделях автомобілів насос ГУР обертається приводом електродвигуна. У таких випадках гідропідсилювач працює навіть при незаведенном двигуні.

У сучасних автомобілях все частіше встановлюють електропідсилювач рульового управління. Їх істотний недолік - повна залежність від справності і надійності електроніки. У разі відмови будь-якого з електронних вузлів, приводів, навіть запобіжника, ефективність електропідсилювача керма стає нульовою, керованість різко погіршується.

Як працює гідропідсилювач керма

Базова схема пристрою рульової рейки з гідропідсилювачем зображена на малюнку:

Під час роботи двигуна внутрішнього згоряння обертається привід масляного насоса гідропідсилювача керма, кінематично пов'язаного з коленвалом. Якщо рульове колесо знаходиться в центральному положенні, масло рециркулює по гідравлічній системі без зусиль через зворотний клапан. Торсіон, що виконує роль стежить механізму, відгукується на поворот керма. Воно пускає в хід золотник розподільника. Він повідомляє основний нагнітає канал з правої або лівої порожнинами силових циліндрів. Останні допомагають повертати колеса автомобіля.

У крайніх положеннях рульового колеса запобіжні клапани запобігають зайвому тиск в системі, перепускаючи масло в рециркуляционний канал.

У електрогідропідсилювач керма встановлений електроклапан, контрольований електронним блоком управління (ЕБУ). ЕБУ ГУР, керуючись показаннями датчиків кута повороту рульового колеса, швидкості автомобіля, клонували, регулює закриття клапана. Тим самим, в залежності від швидкості автомобіля, інших показників регулюється ступінь посилення ГУР, контролюється інформативність рульового управління.

Ознаки несправності і можливі причини

В процесі експлуатації автомобіля про несправної роботі гідропідсилювача керма свідчать наступні ознаки:

1. Віддача рульового колеса. Зазвичай відбувається при несправності насоса ГУР або слабкому натягу приводного ременя.

2. Велике зусилля при повороті керма. Причиною можуть бути: низький рівень рідини, зношений насос гідропідсилювача, завоздушенность системи.

3. Великі зусилля в районі середнього положення керма. Основна причина - механічне зношування рейки.

4. Збільшені зусилля в одну зі сторін. Причина: зношені сальники.

5. Швидкий поворот керма вимагає зусиль. Можливі причини: Завоздушенность, несправність насоса, малі холості оберти двигуна.

6. шум. Причини: низький рівень рідини, текти в системі.

7. вібрація. Часто трапляється при ушкодженні покришок, несправності гальмівної системи. В системі ГУР можливе попадання повітря в гідравліку.

Основні несправності рульових рейок з гідроусілетелем, їх усунення та ремонт

В процесі експлуатації система рульової рейки з гідропідсилювачем вимагає постійного огляду, обслуговування і ремонту (в разі необхідності). До найбільш поширених несправностей системи відносяться:

1. Протікати

Текти сальників найчастіше викликана корозією в разі потрапляння води на вал, який у міру появи на ньому іржі руйнує робочу поверхню сальника. Така несправність можлива при руйнуванні пильовика, викликаному механічними діями або природним зносом.

Ремонт полягає у відновленні цілісності валу, видаленні слідів корозії (зазвичай вал шліфується). Після цього встановлюється новий сальник з відповідними посадочними розмірами.

Текти шлангів гідравліки обумовлена \u200b\u200bвисоким тиском в системі (100 атмосфер і більше), зносом шлангів, особливо в місцях з'єднання гумових і металевих елементів шлангів високого тиску. Зазвичай потрібна заміна шланга, проте є майстерні, які виробляють Перепресовка з'єднань.

2. стук

Він може виникнути з причин:

поломки або стирання центрального зуба рейки;
зносу опорної втулки;
несправності підтискної сухаря.

Підтяжка рейки в разі зносу центрального зуба не дає результату. Люфт, можливо, буде менше, але так як інші зуби зношені менше (підвищений знос центрального зуба пов'язаний з тим, що кермо більше часу перебуває в середньому положенні), кермо може не повертатися з крайніх положень через затискання.

Відео - про ресурс роботи рульової рейки з гідропідсилювачем:

Опорні втулки посилено руйнуються при русі на нерівному дорожньому покритті. Більшість рейкових механізмів іномарок не розраховані на російські дороги.

3. тугий кермо

Якщо кермо із зусиллям крутиться тільки в одну сторону, швидше за все, кільце ущільнювача в корпусі розподільника пропускає рідину під тиском. Це може бути результатом попадання бруду або пилу в систему, яка з часом робить проточки. Рідина не потрапляє в гідроциліндр, а йде безпосередньо в бачок розширювача. Ремонт можна здійснити шляхом шліфуванням робочої зони і заміни ущільнювального кільця.

Якщо кермо обертається туго в обидві сторони, можливо кілька причин:

несправність поршневого тефлонового кільця;
проточки в двох камерах розподільника;
зношена робоча пара насоса;
поломка торсиона.

Для діагностики конкретної несправності потрібне розбирання механізму і діагностика вузлів. У більшості випадків потрібна допомога фахівця.

Перевірка працездатності насоса ГУР

Для твору перевірки роботи насоса гідропідсилювача керма потрібна наявність спеціального манометра і перехідних колодок. Послідовність перевірки:

встановлюється перехідна колодка з манометром в розрив гідравлічної системи вихідного шланга насоса;
запускається двигун, пару хвилин працює на холостих обертах;
повертається рульове колесо кілька разів вправо-вліво для досягнення робочої температури рідини ГУР;
вимірюється тиск насоса при відкритому запірному клапані, яке повинно бути не менш як 1500 кПа;
на нетривалий час ( не більше п'яти секунд!)закривається запірний клапан;
при закритому запірному клапані тиск повинен бути не менше 6500 кПа.

Пристрій гідравлічної рейки

Як влаштована рульова рейка гідравлічного типу? Це питання можуть задавати собі водії нових автомобілів, в які впроваджено гідропідсилювач. Саме основне відміну від механічного виду полягає в тому, що тут присутній ГУР і він надає легкості управління і його гостроти.

Якщо розглядати структуру гідравлічного механізму з рейкою, то він складається з:

Входу.
Втулки золотника.
Пилозахисні ковпачка.
Стопорного кільця.
Сальника золотника.
Золотника.
Підшипника.
Сальника штока.
Тильником.
Штока рейки.
Стопорного кільця.
Ущільнювача тильником.
Поршня штока.
Втулки штока.
Гайки притиску.
Гайки золотника.
Пробки золотника.
Черв'яка золотника.
Перепускних трубок.
Виходу.

Який би варіант рульової рейки не стояло на автомобілі - важливо прислухатися до його роботі і виявляти помилки, які присутні. Це може бути стукіт, скрип, свист в рульовому механізмі. І кожного водія ці звуки повинні насторожити. Навіть якщо вона проходять одноразово, в роботі щось порушено - зверніться до фахівця або подивіться на проблему самостійно.

Дуже часто для усунення неприємних звуків авто досить змастити всі деталі маслом або в механічний пристрій додати рідину. Це збереже працездатність машини ще на багато років без застосування капітального ремонту. Краще виправити дрібні неполадки відразу, ніж вони перетворяться в більші проблеми. Доглядайте за своїм авто і воно буде служити вам довго і добре!

Відео " Як замінити рульову рейку "

На записі показано покрокова інструкція по заміні рульової рейки. Подивіться це відео і ви з легкістю зможете повторити всі дії на своєму автомобілі.

Гідропідсилювач також робить рух безпечнішим. Якість асфальту на вітчизняних дорогах не найкраще. Водій раз у раз потрапить в різного роду ями і вибоїни. Наявність подібного вузла дозволяє їх не так сильно відчувати. Та й кермо набагато простіше утримувати в момент, коли на нього передаються вібрації. Якщо порівняти з механічною рейкою, то тут все набагато гірше. Відомі випадки, коли у автомобіліста рульове колесо виривалося з рук.

Останнім часом, багато хто критикує гідравліку. Роблять це тому, що кермо недостатньо чутливий на думку деяких водіїв. Важко сказати так це чи ні, бо кожна людина по-різному відчуває дорогу і машинку. Як би там не було, але коли ГУР мається на машині, їздити стає набагато простіше. Просто багато хто вже забув, як важко було паркуватися без нього. Часом доводилося так крутити рульове колесо, що потім не було сил продовжувати їзду. Особливо актуальною ця проблема була на автомобілях сімейства ВАЗ, випущених в кінці вісімдесятих, початку дев'яностих років минулого століття.

Гідропідсилювач часто порівнюють з електроприводом. Чи є в цьому сенс? Щоб зрозуміти, потрібно розібратися з тим, що це таке. Електричний привід може ставитися на колонку ще на заводі, а може монтуватися і в якості додаткова опція. Схема його досить цікава, а тому багато людей бажають, щоб він був встановлений в їх авто. Треба визнати, що механізм хороший, але має масу недоробок. Частенько це призводить до дорожньо-транспортних пригод.

Перші Лади Пріори були обладнані підсилювачем керма саме такого типу. В системі часто були збої і відмови. Як підсумок, інженери вирішили, що правильніше буде поставити гідропідсилювач, що повністю себе виправдало. До цього дня кермо на таких машинах працює за рахунок того, що йому допомагає масляна рідина, Що циркулює в системі.

Щоб гідропідсилювач працював справно, за ним потрібно правильно стежити. Перш за все, треба регулярно перевіряти рівень рідини. Якщо він не тримається і падає, значить потрібно перевірити сальники. Можливо, текти в них. Якщо кермо повернути важко, потрібно виконувати повну діагностику вузла.