П еред тем, как начать разговор о типах электроусилителей и их характерных проблемах, скажем пару слов об алгоритме их работы. Сразу после пуска двигателя выполняется самодиагностика системы – подтверждается ее работоспособность. В нейтральном положении электромотор не работает: вся система находится в ожидании активных действий.
Как только вы начали вращать руль, сигнал от датчика угла поворота и крутящего момента поступает в ЭБУ, а тот в свою очередь дает команду электромотору, который облегчает вам жизнь. Причем характер работы электроусилителя будет разным в зависимости от скорости автомобиля: таким образом достигается прогрессивность работы ЭУР. Пройдя поворот и понемногу снимая усилие с руля, система вернет колеса в нейтральное положение.
Наверняка владельцы переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя замечали, как автомобиль при активном старте немного уводит в сторону. Обусловлено это разной длиной приводных валов с правой и левой сторон. Так вот, модели с электроусилителем могут еще и немного подруливать колеса, компенсируя тем самым увод. В целом усилие на рулевом колесе полностью под контролем ЭУРа – а потому именно на его совести та «пустота руля» и «искусственность усилия», о которой так часто говорят и на которую сетуют многочисленные журналисты.
Какими бывают электроусилители
Эти системы разделяют прежде всего по месту установки силового блока (электромотора): на рулевой колонке (почти под рулем) или на рулевой рейке. В первом случае рулевой механизм будет самым обычным, например, как в или Nissan Micra, а во втором в конструкцию интегрирован электромотор или привод. Сегодня на практике мы рассмотрим более интересный вариант с усилителем на рейке.
На самом рулевом механизме электромотор может быть установлен по-разному – либо отдельно, либо являясь частью корпуса этого рулевого механизма. Различают также и тип привода штока рейки: дополнительной шестерней или подвижным соединением винт-гайка.
1 / 3
2 / 3
3 / 3
В последнем случае электромотор может передавать вращение через ременную передачу, либо привод может быть прямым (как в рейках Lexus GS).
|
Для понимания, когда же и на сколько нужно «помогать» водителю вращать руль, система использует данные с нескольких датчиков – это датчик крутящего момента на валу шестерни рулевого механизма, датчик положения рулевого колеса, датчик частоты вращения коленчатого вала и датчики скорости вращения колес. Единственным датчиком, который относится непосредственно к системе ЭУР, является датчик крутящего момента.
Подробнее об устройстве
Теперь рассмотрим три различных варианта конструкции: рулевые рейки с дополнительной шестерней, рейки с параллельным приводом и рейки с прямым приводом. Каждая из них имеет свои плюсы и минусы – сейчас мы обозначим, какие.
Рейки с дополнительной шестерней имеют в своем составе электромотор, который через червячную передачу вращает шестерню, очень похожую на ту, что мы вращаем через рулевой вал. На самой рейке же в этом случае имеются две насечки зубьев. В этой конструкции все неплохо – вот только потери на трение высоки: все-таки это червячная передача. При этой конструкции электромотор зачастую имеет свой собственный корпус.
Рейки с параллельным приводом – так называют механизм, в котором вращение от электромотора через ремень передается на гайку, или, если сказать точнее, на пару «винт-гайка».
Винтом здесь выступает шток с нарезанной резьбой с одной стороны и насечкой зубьев с другой.
Между гайкой и винтом заложены шарики, через которые передается вращение – они же выступают в роли подшипника. Работает это так: когда вы начинаете вращение рулевого колеса, приходит в действие электромотор, вращающий гайку в ту или иную сторону, помогая вам поворачивать руль.
Рейки с прямым приводом – третий вариант, в котором корпус рулевой рейки частично является корпусом электромотора, а шток рейки проходит внутри него. Вращение от электромотора передается через уже известную нам пару «винт-гайка».
 |
 |
Итак, это основные типы конструкций. Общение с мастером сервиса позволило нам выяснить еще одну немаловажную особенность: есть принципиальная разница между японскими и европейскими рейками. Японцы блок управления электроусилителем «прячут» подальше от самого рулевого механизма – в результате к электромотору тянется длинный шлейф проводов для управления, связи и диагностики. Европейцы же блок управления монтируют рядом с электромотором или прямо на нем.
Какой из подходов верный, сказать тяжело. В случае с «японцами», чтобы снять всю систему, необходимо вытянуть несколько метров проводки и найти сам блок управления – но блок в таком случае находится в безопасности. С европейской же рейкой не будет проблем в плане демонтажа: отсоединил два-три разъема, выкрутил пару болтов крепления – и все. Однако блок управления в такой схеме подвержен различным воздействиям извне.
Первичная диагностика
Первичная диагностика поступившего в сервисную зону автомобиля строится на данных, полученных от хозяина автомобиля: например, стук постоянный или только при вращении, закусывание руля, неравномерное усилие на рулевом колесе или его отсутствие. Основываясь на этом, рейку демонтируют и подключают к специальному стенду (у нас это MSG MS561) и считывают ошибки. С помощью стенда имитируют работу двигателя на различных режимах и более детально изучают работу рулевого механизма. Делается это, чтобы локализовать неисправность и понять, кроется ли проблема в «железе» или в электрике.
1 / 5
2 / 5
3 / 5
4 / 5
5 / 5
По порядку о проблемах
Сначала поговорим о механической части системы. Здесь все так же, как и с другими рейками: практически любая проблема связана с разрывом пыльников рейки и попаданием внутрь нее воды и грязи. Вода – это неизбежная коррозия, а грязь – чрезмерный износ трущихся поверхностей.
Износ боковой втулки – пожалуй, самое безобидное, что может случиться со штоком рейки. Вымывание смазочного материала из пары винт-гайка может привести к закусыванию в паре или даже заклиниванию рулевого механизма в одном положении.
В механизмах с параллельным приводом попадание влаги на ремень приводит к резкому возрастанию его износа и, в конечном итоге, разрыву. Резко возросшее усилие на руле – вот что ощущает водитель в таком случае.
Редко, но бывает так, что из-за влаги подшипник электромотора подвергается коррозии – тогда вы услышите неистовое завывание последнего при работе.
Износ в зубчатом зацеплении вала-шестерни и штока рейки – тоже потенциальная причина разрыва пыльника. Но здесь болезнь можно попытаться вылечить, поджав упор штока.
 |
 |
Справляясь у мастера о влиянии воды на электромотор, если привод прямой, мы узнали, что особых проблем с самим мотором быть не может – добротная изоляция проводов делает свое дело.
Разобравшись с механикой, переходим к «источнику силы» – электрической части. Потенциальных проблем здесь не так много, но почти все они связаны с солидными затратами.
Например, если электронный блок управления системой установлен на рейке, то он зачастую никак не защищен, потому прилетевший откуда-то камешек может разбить крышку блока. И даже если вы заметите это сразу же (что маловероятно), блок все равно придется отправить под замену. При этом, говоря «блок», мы имеем в виду всю рейку, потому как блоки отдельно не поставляют, и на данный момент осуществляются только скромные попытки ремонта этого элемента. Но все попытки разбиваются о неприступную стену отсутствия софта для программирования процессоров ЭБУ.
Выход из строя датчика крутящего момента – еще одна малоприятная ситуация на дороге. В этом случае ЭУР «не понимает», с какой частотой и усилием помогать вам вращать руль и в какую сторону.
 |
 |
Полностью усилитель не отключится, так как он «возьмет» данные датчика скорости и угла поворота рулевого колеса, но на щитке начнет светиться индикатор неисправности ЭУР. Более того, может случиться так, что вращать руль вам будет необходимо вправо, а электромотор будет «крутить» его влево.
Сами датчики могут быть аналоговыми или цифровыми, потому и проблемы у них соответствующие. Аналоговые «страдают» износом: проявляется это в различном усилии на руле или уводе механизма от центрального положения.
 |
 |
Цифровые, впрочем, также страдают от износа, но только не самого датчика, а шлейфа, который может банально перетереться.
Лечим рейку
Механические проблемы со штоком рейки не лечатся никак. Коррозия, чрезмерный износ резьбы или зубьев отправят вас за покупкой нового штока – ни шлифовка, ни какая-либо иная обработка здесь не предусмотрены. Если же со штоком все в порядке, а причиной стука стал износ боковой втулки или увеличенный зазор в зубчатом зацеплении, то втулку можно без проблем заменить, а зазор отрегулировать, подтянув упор штока (так же, как и в случае с гидравлическими усилителями). Собственно, каких-то других решений проблем по «железу» просто нет.
А вот с электрикой, как уже говорилось выше, куда ни глянь – всюду одни расстройства. Если считываемые ошибки связаны с неправильной эксплуатацией, то их можно попытаться удалить – но если это поломки… Тогда решения нехитры, но дороги. Судите сами: малейшая трещина в крышке блока – это в большинстве случаев замена всей рулевой рейки. Коррозия подшипника электромотора означает два пути решения проблемы: замена электромотора с блоком управления или опять-таки замена всей рейки в сборе. Кстати, замена в сборе – это вердикт любого официального дилера: завод-изготовитель обычно попросту не закладывает возможности ремонта и восстановления рулевого механизма с ЭУР.
А если привод прямой, и внутрь попала вода, то что тогда будет с электродвигателем? К счастью, ничего: его промоют бензином, высушат и снова отправят на службу. Касательно этого элемента ЭУР мастер вообще заметил, что еще ни разу не встречал проблем, связанных с выходом из строя мотора системы.
Поломка датчика крутящего момента лечится заменой датчика. Единственным утешением для конструкции с аналоговым датчиком может быть возможность небольшой корректировки (±1°) ЭУРа. Но если гнездо датчика разбито значительно, то корректировка уже не поможет.
Одной из самых распространенных причин выхода из строя датчика является повреждение пыльника, который установлен над ним. Он от постоянной влаги начинает гнить и в конце концов разрушается, отправляя датчик под замену – если такая возможность есть. Если ее нет, то… Вы, наверное, уже догадались: замена рейки в сборе. Но самое обидное, что может случиться, так это банальная поломка разъема на рейке, ведь в этом случае тоже ничего, кроме замены рейки в сборе, уже не поможет.
Если вам повезло, и рейку отремонтировали
По завершении работ рейку собирают и устанавливают на автомобиль.
После установки необходимо произвести инициализацию или адаптацию ЭУР. Действие это крайне важное, поскольку позволяет «научить» рейку видеть все датчики и крайние положения. Если этого не сделать, то электромотор будет крутить «до победного», в результате чего в конце хода шток с немалой силой ударится в упор. После же выполнения адаптации система за 5 градусов до крайнего положения резко снизит усилие, предохранив шток от удара.
Рулевая рейка передает вращение от руля к колесам. Она влияет на управляемость, а любые неисправности этого узла делают автомобиль менее послушным. Элементы рулевой рейки подвержены естественному износу, также на них воздействуют ударные нагрузки от движения по неровным дорогам. Это приводит к тому, что к пробегу 200–250 тыс. км рулевая рейка почти каждого автомобиля требует замены или ремонта.
8 признаков неисправной рулевой рейки
В движении по неровностям и при повороте руля слышен стук в районе рулевой рейки.
Ухудшилась управляемость, автомобиль «кидает», особенно остро это чувствуется на высокой скорости.
Свободный ход руля (люфт) увеличен.
Руль вращается тяжелее чем обычно или рывками.
Руль не возвращается в исходное положение после поворота, приходится доворачивать руками.
Шумит насос ГУР, звук усиливается при вращении руля.
Падает уровень масла в бачке гидроусилителя.
На рейке или рядом с ней видны подтеки масла.
Стучать могут элементы подвески - шаровые опоры, рулевые наконечники, сайлентблоки, втулки и стойки стабилизатора. Износ этих деталей приводит к плохой управляемости, увеличению люфта рулевого колеса. Подвеску нужно проверить, неисправные элементы - заменить.
Тяжелое вращение руля, невозврат или медленный возврат в исходное положение может быть следствием неправильной регулировки рейки или нарушением развал-схождения колес. Если вы недавно регулировали рейку, переделайте, но уже правильно, проверьте углы установки колес на СТО.
Для автомобилей с электроусилителем причиной «тяжелого» руля может быть отказ электродвигателя, обрыв или замыкание цепи, окисление контактов в разъемах, неисправность блока управления системы или сгоревшие предохранители.
Утечка жидкости из системы гидроусилителя и шум насоса ГУР связаны - масло вытекает через изношенные сальники и уплотнения. Через них же в систему попадает воздух, из-за которого шумит насос. Осмотрите корпус насоса, шланги и соединения, если нашли течь - устраните.
Как определить износ деталей внутри рейки?
На заглушенном авто покачайте руль вправо-влево с небольшой амплитудой. Если слышен стук - нужен ремонт. Если есть помощник, пусть он в это время возьмется рукой за рулевую тягу, так можно точнее определить, где люфт.
Ремонтировать или менять?
Заменить неисправную рейку на новую проще, чем отремонтировать. Но дороже. Рассмотрим затраты на ремонт рейки автомобиля Ford Focus II 2009 года выпуска. Новая оригинальная рейка стоит 45 000 рублей. Заменители предлагают купить по цене от 20 000 рублей, но их ресурс, по отзывам автовладельцев, непредсказуем.
Ремкомплект для рейки Ford Focus II стоит 2 500 рублей, пыльники с хомутами - 600 рублей. Экономия очевидна, но на снятие, ремонт и установку узла придется потратить около 2-х дней. Для демонтажа и монтажа подойдет обычный комплект гаечных ключей, но чтобы разобрать и собрать рейку нужен специальный инструмент, который придется купить или изготовить самостоятельно.
Перед началом ремонта постарайтесь трезво оценить свои силы и возможности, сопоставить выгоду от самостоятельного ремонта и предстоящие трудозатраты.
Снятие рулевой рейки
Демонтаж рейки имеет свои особенности для каждого автомобиля, но в целом, порядок действий следующий:
Установить переднюю часть авто на подпорки, снять колеса.
Выпрессовать рулевые наконечники из цапф поворотного кулака (используйте специальный съемник).
Снять теплозащитный экран рейки.
Для автомобилей с гидроусилителем - открутить шланги подачи и обратки масла (под шланги подставьте емкость для слива жидкости), для автомобилей с электроусилителем - отключить разъем или снять датчик положения рулевого вала.
Открутить болты крепления рулевой рейки к подрамнику или моторному щиту (в зависимости от марки и модели автомобиля).
Ослабить стяжной болт карданного соединения рейки с рулевым валом.
Потянуть рейку по направлению рулевого вала для высвобождения шлицевого соединения (если рейка не идет, допускается сбить ее легкими ударами молотка).
Вытащить рейку через левую или правую арку колеса (зависит от компоновки подкапотного пространства).
Выпрессовка рулевого наконечника съемником
Совет: не в каждом автомобиле рейку можно достать просто так - может мешать подрамник. Снимать его полностью долго и сложно, попробуйте открутить только задние болты и опору двигателя, потом отвести подрамник вниз. Часто этого бывает достаточно и рейка высвобождается.
Для извлечения рейки в Peugeot 308 нужно открутить задние болты подрамника и отвести его вниз, это проще, чем снимать подрамник полностью.
После демонтажа рейку нужно очистить от грязи и вымыть.
Разборка рейки
Разбирать и собирать рулевую рейку лучше в чистоте, без песка и пыли. Если абразивные частицы попадут внутрь - поверхности и сальники быстро износятся, рейка потечет. Зафиксируйте рейку в слесарные тиски, если их нет, подложите на место разборки чистый картон или другой материал.
Важно: не зажимайте рейку в тисках слишком сильно - ее корпус из хрупкого сплава алюминия может лопнуть или деформироваться.
Порядок разборки рулевой рейки
Снимите хомуты и стяните пыльники рулевых тяг.
Надежно зафиксируйте корпус рейки и открутите рулевые тяги (на резьбовой муфте есть проточки для рожкового ключа).
Открутите контргайку и гайку регулировочного механизма, достаньте из посадочного гнезда шайбы и прижимную втулку.
Открутите корпус или гайку приводного вала (может понадобиться специальный ключ), достаньте вал из корпуса.
Вытащите зубчатый шток рейки.
Из корпуса рейки достаньте уплотнительные манжеты, втулки и фторопластовые кольца.
Расположение приводного вала и зубчатого штока в рулевой рейке
Совет: перед разборкой рейки сделайте метки положения зубчатого штока или замеряйте, насколько он выступает из корпуса с двух сторон, чтобы потом правильно собрать. Отмечайте положение регулировочной гайки и считайте витки при ее откручивании, чтобы после сборки установить прижимную втулку в правильное положение.
Дефектовка деталей
Детали разобранной рейки нужно протереть от масла, очистить от отложений и внимательно осмотреть. В ремонтных комплектах обычно поставляются только резиновые уплотнения и фторопластовые втулки с кольцами. Не для каждого случая этого может быть достаточно.
Тщательно осмотрите поверхность зубчатого штока - на нем не должно быть повреждений и следов износа. Особое внимание уделите рабочей зоне - зубьям и части штока, которая соприкасается с кольцами, сальниками и втулками. Любое повреждение, коррозия, риски и задиры приведут к быстрому износу уплотнений и течи рейки.
Глубокая коррозия штока рейки. Такую деталь ставить нельзя.
На косых зубьях шестерни приводного вала не должно быть трещин, зазубрин, сколов и глубокого износа. Ставить вал с такими повреждениями опасно - рейка может заклинить в движении.
Частая причина стуков в рейке - износ прижимной втулки. Рабочая поверхность детали должна быть гладкой, без следов продавливания и задиров. Прижимной втулки обычно нет в ремкомплекте рейки, но на многие автомобили ее можно купить отдельно.
Износ прижимной втулки - фторопластовая вставка продавлена
Сильно изношенные и поврежденные детали рейки нельзя восстановить в условиях гаража. Если при дефектовке обнаружены проблемы - обратитесь за помощью в специализированные СТО. Там могут отреставрировать вал и шток рейки на профессиональном оборудовании.
Сборка рейки
Собирайте рейку в последовательности, обратной разборке. Детали смазывайте маслом для ГУР перед установкой, чтобы на втулках не образовалось задиров.
Фторопластовые кольца и втулки вставляйте в корпус рейки осторожно - материал хрупкий и может лопнуть от ударов или большого усилия. Для аккуратной запрессовки можно использовать торцевую головку и удлинитель подходящего размера из набора ключей.
После установки зубчатого штока отцентрируйте его по меткам, сделанным перед разборкой, затем вставляйте и прикручивайте приводной вал.
Вставьте в гнездо прижимную втулку и шайбы, заверните регулировочную гайку на нужное количество оборотов и проверните механизм рукой несколько раз от упора до упора (вращать нужно за приводной вал). Если рейка собрана правильно, зубчатый шток должен ходить легко, без заеданий. Зажмите контргайку регулировочного механизма.
Закрутите рулевые тяги и установите пыльники, обожмите их специальными хомутами.
Важно: не ставьте вместо хомутов пластиковые стяжки, они не обеспечивают надежный обжим пыльника, внутрь рейки будет попадать влага, шток заржавеет и повредит манжеты. Рейка потечет.
Установка рулевой рейки
Ставить рулевую рейку на автомобиль лучше с помощником - один заводит рейку со стороны подкапотного пространства, другой направляет карданный шарнир в шлицы вала из салона. Карданный шарнир можно поставить только в одном положении - в шлицевом соединении есть специальная отливка, которую надо совместить с пазом на ответной части. Не зажимайте сразу стяжной болт - карданное соединение займет правильное положение на шлицах после того, как будут окончательно прикручены рейка и подрамник.
Установите и зажмите болты крепления рулевой рейки и подрамника, после этого окончательно затяните стяжной болт карданного соединения рулевого вала.
Вставьте пальцы рулевых наконечников в цапфы и закрутите гайки. Присоедините трубки и шланги гидроусилителя (или разъемы проводов для системы с ЭУР). Залейте жидкость ГУР в бачок до отметки «максимум».
Установите колеса и не снимая автомобиль с подставок начните прокачку системы (для автомобилей с гидроусилителем).
Как прокачать систему ГУР
Прокручивайте руль несколько раз от упора до упора с небольшой задержкой в крайних положениях.
Снимите автомобиль с подставок, долейте жидкость в бачок ГУР, если уровень понизился.
Запустите мотор.
Прокрутите несколько раз руль от упора до упора, также с задержкой в крайних положениях.
Убедитесь что насос ГУР не шумит, долейте жидкость в бачок, если уровень упал и осмотрите соединения, шланги и трубки ГУР на подтекание.
Совет: не спешите устанавливать теплозащитный экран, с ним будет сложнее осматривать рейку во время контрольной поездки.
После прокачки проверьте еще раз затяжку всех резьбовых соединений и сделайте контрольную поездку. Ремонт рулевой рейки можно считать успешным, если:
Руль стал легче и «острее».
Стуки и шумы прекратились.
Уровень жидкости в бачке ГУР не падает.
Рейка не течет.
Автомобиль хорошо управляется, уверенно держит дорогу.
Если все в порядке, установите на место теплозащитный экран.
После ремонта рулевой рейки обязательно проверьте развал-схождение в автосервисе или самостоятельно.
Ремонт рулевой рейки: своими руками или на СТО?
Отремонтировать рулевую рейку самостоятельно в гараже выгодно, но не просто. Понадобится инструмент, время и терпение.
Специализированные автосервисы предлагают альтернативу ремонту в гараже или покупке новой детали - полную реставрацию рейки.
Специалисты сами снимут рейку, подберут нужный ремкомплект, восстановят проблемные элементы, которых нет в продаже. Если описанные в статье работы кажутся сложными - доверяйте ремонт рейки профессионалам.
Рулевая рейка - это силовой узел системы рулевого управления, благодаря которому водителю транспортного средства легче вращать рулевое колесо.
Схема рулевой рейки:
- рис. 1 - без гидроусилителя (механическая);
- рис. 2 - с гидравлическим усилителем (с ГУР);
- рис. 3 - с электрическим усилителем (с ЭУР).
Устройство рулевой рейки без ГУР
На ресурс работы рулевой рейки влияют:
- степень износа других элементов системы рулевого управления (пыльников, бачка ГУР), тормозных колодок, подвески автомобиля и т. д.;
- состояние и тип дорожного покрытия (наличие выбоин, езда через рельсы, по брусчатке и т. п.);
- стиль вождения (резкое торможение, неправильное переключение передач);
- качество рабочей жидкости в системе ГУР.
Принцип работы рулевой рейки механического типа. Когда водитель вращает рулевое колесо в какую-либо сторону, одновременно перемещается рейка. Поворот управляемых колес автомобиля осуществляется через тяги рулевого привода, присоединенные с двух сторон к реечному механизму.
Механическая рейка нашла широкое применение в легковых автомобилях благодаря таким характеристикам, как:
- простое устройство;
- небольшой вес и себестоимость;
- высокий КПД;
- малое количество тяг и шарниров;
- высокий отклик при резких маневрах.
Немаловажно и то, что реечный рулевой механизм расположен перпендикулярно автомобилю, что экономит пространство моторного отсека для комфортного размещения ДВС и прочих агрегатов транспортного средства.
Хоть и принцип действия рулевой рейки прост, у нее есть свои недостатки:
- сверхчувствительность при езде по ямам и выступающим элементам дорожного полотна с передачей вибрации на рулевое колесо;
- установка на легковые авто только с независимой подвеской управляемых колес.
Работа рулевой рейки с гидроусилителем
Гидроусилитель создан для облегчения усилий водителя при вращении руля. Он состоит из насоса, бачка для хранения гидравлической жидкости и регулятора давления масла ATF в системе.
Устройство рулевой рейки с ГУР
Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем. Когда транспортное средство находится в неподвижном состоянии или совершает движение по прямой, рулевая рейка не задействована. В это время масло ATF покоится в бачке ГУРа, а не в его дозирующих системах. Если водитель вращает руль, ведомые колеса оказывают сопротивление, в процессе чего происходит закручивание торсиона, открываются каналы распределителя, рабочая жидкость подается на рулевую рейку и приводит ее в движение.
Принцип работы гидравлической рулевой рейки имеет и недостаток: при сильном разгоне авто рулевое управление оказывается неинформативным, что может спровоцировать бортовое раскачивание автотранспорта даже при малых амплитудах вращения руля. Одним словом, повышается риск ДТП.
Рулевая рейка с ЭУР
Первый электроусилитель руля был установлен еще в 1986 г., но система рулевого управления с ЭУР до сих пор не стала главенствующей из-за ее особенностей техобслуживания.
За три десятилетия конструкция ЭУР стала менее громоздкой и теперь его устанавливают прямо на рулевой рейке.
Устройство рулевой рейки с ЭУР
Принцип работы рейки с электроусилителем похож на принцип работы рулевой рейки с ГУРом, только усиление управления осуществляется за счет электромотора.
Преимущества рулевого механизма с ЭУР:
- Отсутствие гидравлического масла в системе. Благодаря отсутствию шлангов, патрубков и прочих элементов ГУРа узел более компактным и отвечает европейским экостандартам. Снизился уровень шума.
- Высокая информативность. Этому способствует функция активного возврата колес и руля, плавный отклик усилителя на команды водителя.
- Снижение усилий, прилагаемых водителем. В процессе парковки руль сильно выкручивается, а скорость движения почти нулевая. В результате ЭБУ усилителя передает сигнал о повышенном усилении рулевого управления. Данное свойство ЭУР помогает увеличить срок использования запчастей и снижает затраты сил водителя.
- Поддержка устойчивости автомобиля на открытом шоссе. Если в процессе передвижения автомобиль по прямому пути дует боковой ветер или возникает сопротивление от уклона участка дороги, ЭУР оказывает стабилизирующее действие транспортного средства, освобождая водителя от дополнительных усилий.
В устройстве трех типов рулевых механизмов много общего.
По качественным показателям, выносливости и техобслуживанию первенство берет рулевая рейка с ГУРом. Ее преимущества перед механикой - снижение усилия, прилагаемого к вращению руля, а также гашение толчков, поступающих на рулевое колесо при движении автомобиля по ухабистой дороге. В сравнении с рейкой с ЭУР, гидравлическая более доступна по техобслуживанию.
Независимо от типа рулевого механизма, необходимо следить за его исправностью, своевременно проходить ТО и выполнять замену изношенных компонентов.
Приобрести вы можете на нашем сайте. Для получения профессиональной консультации можно воспользоваться чатом в правом нижнем углу и позвонить по телефонам нашей компании.
Рулевая рейка или, как более правильно, реечный рулевой механизм – это конструкция преобразующая вращение вала руля в горизонтальное перемещение тяг. Связующее звено между водителем, который поворачивает руль и колесами. На большинстве современных легковых автомобилей установлен данный вид рулевого механизма, который пришел на замену червячному.
Однако это не логическое продолжение червячного механизма. Впервые рулевая рейка была установлена на автомобилях девятнадцатого века, в примитивной вариации из шестерни на рулевом валу и сцепленной с ней зубцами рейки.
Позже ее вытеснили сложные механизмы, в том числе и червячный, только в конце двадцатого века конструкторы вновь вернулись к реечному виду конструкции. Конструкция стала настолько удачной, что модернизация продолжается до сих пор.
Устройство рулевой рейки
Связь рейки с колесами происходит за счет рулевых тяг, которые при помощи наконечников задают углы поворота колес.
Существует три вида реечных механизмов:
- Механический.
- Гидравлический.
- Электрический.
Схема рулевой рейки будет меняться от типа механизма, но общий принцип останется одинаковый.
Механическая рулевая рейка
Является самым простым типом рейки, но в то же время самый универсальный, т.к. механизм устанавливают как на переднеприводные, так и на заднеприводные автомобили. Поворот колес осуществляется только при помощи физической силы. Особенностью данной конструкции является переменное передаточное число. Это значит, что от середины к краям шаг зубьев изменяется. При езде на больших скоростях, когда углы поворота минимальны, создается эффект тяжелого руля за счет большого передаточного числа. А в режиме парковки, когда руль выворачивается до крайних положений, наоборот передаточное число становится низкое и руль легко поворачивать.
Схема рулевой рейки включает в себя:
- алюминиевый картер, имеющий полость со специальной защитой в виде резиновой гофры;
- зубчатое колесо привода или обычная шестеренка, прикрепленная внутри корпуса при помощи специального подшипника;
- пружина, которая плотно прижимает рейку к шестерне, таким образом, обеспечивается плотное сцепление зубцов;
- втулка шарнира тяги, работает в заданном интервале и обеспечивает требуемый ход рулевой рейки.
Электрическая рулевая рейка
Принцип заключается в работе электромотора, который максимально точно передает усилие от руля. Электроусилитель может быть интегрированным в рейку или находиться на рулевом валу. Данный метод позволяет установки значительно удешевляет конструкцию, в то же время уменьшает безопасность.
Дело в том, что при выходе из строя электромотора, управление становиться очень жестким, фактически неуправляемым. Руль просто не поддается, несмотря на приложенные усилия. Однако устройство рулевой рейки с электромотором имеет ряд плюсов, перевешивающие недостатки:
- высокий коэффициент полезного действия;
- простота и компактность;
- невосприимчивость к погодным условиям;
- отсутствие рабочих жидкостей;
- высокая надежность из-за отсутствия прокладок, сальников, трубок;
- экономичность (электромотор работает только при повороте руля, а при высокой скорости отключается);
- небольшая стоимость;
- быстрый возврат руля в нейтральное положение.
Гидравлическая рулевая рейка
Принцип заключается в передачи усилия с помощью гидравлической жидкости. Тем самым обеспечивается точность и легкость в управлении автомобилем. Благодаря гидравлической системе уменьшается передача на руль неровностей дороги и въехав на скорости в яму у Вас не вырвет руль, поскольку удар погасит гидроусилитель. Но высокое давление жидкости в момент удара скажется на состояние всей системы.
К минусам относится:
- плохая информативность руля, отсутствия хорошей обратной связи;
- плохая надежность из-за большого давления при работе;
- протечка и регулярная замена сальников, прокладок, трубок;
- постоянная работа системы, даже если неподвижно стоите с заведенным мотором, насос будет циркулировать жидкость в системе;
- проблемы при ремонте, приходиться менять жидкость.
Несмотря на приличное количество минусов на большегрузных машинах стоит гидравлическое рулевое управление, поскольку электромотор не способен передать такое усилие, которое обеспечивает жидкость.
Электрогидравлическая рулевая рейка
Логическим продолжением гидравлической рейки стала электрогидравлическая. Эта гибридная система с технологией, устройство которой основано на гидравлике, подобной обладает ГУР, но в движение насос приводиться не двигателем, а электромотором. В этом варианте устранили недостаток неинформативной обратной связи. Чем выше скорость, тем меньшее давление создает электромотор, давая ощущение жесткости руля.
Преимущества и недостатки реечного механизма
- простая малогабаритная конструкция;
- надежность;
- малый вес;
- точная передача усилий.
- хорошая передача ударов неровностей дорожного покрытия;
- периодичность обслуживания (подтяжка, замена масла).
Итог
Рулевая рейка один из важнейших механизмов автомобиля, который соединяет руль и колеса, а также является связующим звеном для них. Быстрое, точное реагирование и передача усилий на колеса является залогом Вашей безопасности. Поэтому конструкторы совершенствуют устройство рулевой рейка каждый год.
Рулевая рейка – это центральный элемент рулевого управления практически любым современным автотранспортным средством.
По своей сути это механизм, который осуществляет преобразование вращения водителем рулевого колеса в поворот колес авто в ту или иную сторону.
Конечно, современные модели рулевого управления оснащены гидравлическими или электрическими усилителями, включают в себя гидроцилиндры и прочие технические изыски, однако изначально все было очень и очень лаконично – рулевая колонка имела в своем окончании шестеренку, сопряженную с рулевой рейкой и тягами рулевого управления соответственно. Вот и все.
Типы и варианты исполнения
Теперь давайте разберемся, что такое рейка в рамках рулевого управления современного легкового автомобиля, из чего она состоит, как работает рулевая рейка, каких типов бывает, каково устройство рулевой рейки и принцип работы рулевой рейки.
Обычно принято выделять 3 основных типа рулевых реек:
Полностью механический вариант
Это самая простая и примитивная разновидность из ныне существующих, хотя надо отдать должное инновационным технологиям – автомобилей с такими механизмами становится все меньше с каждым годом. Покупка автомобиля без электрического или гидравлического усилителя рулевого управления уже считается чуть ли не «mauvais ton», особенно среди представителей «офисного класса». Конечно дедушке, которому надо, чтобы его ласточка исправно возила картошку от рынка и до дома, ну или в зависимости от ситуации, предприимчивости дедушки и погодных условий в обратном направлении, такие навороты совершенно ни к чему. Но число «ласточек» гибнущих в неравном бою с дорожными неурядицами год от года растет, а дедушки уже волей-неволей вынуждены переквалифицироваться в «логановодов».
Так вот суть механической рулевой рейки заключается в полном отсутствии вспомогательных механизмов и устройств и сводится к вращению рулевого колеса исключительно при помощи физической силы водителя.
Конечно, и тут конструкторы умудрились внести несколько технических хитростей, вроде изменяющегося передаточного числа, то есть изменения шага между зубьями на рейке ближе к краям, оптимизировав управление транспортным средством, как для езды на высоких скоростях по трассе, так и для маневрирования при парковке автомобиля, но, тем не менее, технология эта уже не просто прошлый, а глубоко прошлый век.
Гидравлический усилитель руля (ГУР)
Как следует из названия этой разновидности рулевого управления, усилие водителя, используемое для поворота рулевого колеса, а следовательно и самих колес в этой версии исполнения заменяет гидравлический усилитель, сокращенно – ГУР. Эта система имеет очень широкое распространение в наши дни, и нет оснований полагать, что она будет заменена на что-то иное в обозримом будущем. Ибо система, хоть когда-то и была редкостью и дорогостоящей диковиной, но сегодня её уже отлично знают практически во всех сервисах, прекрасно – быстро и качественно умеют чинить, а самое главное, что и ломается-то она не сильно часто. Так что почти золотая середина. Рулевое управление при использовании ГУР достаточно информативное и острое, так что – ставим большой жирный плюс!
Кроме того, благодаря ГУР езда становится намного безопаснее, благодаря менее сильной обратной связи между рулевым колесом и дефектами дорожного покрытия. Если на «механике» руль при попадании в особо глубокую яму мог вырваться из рук у водителя, то гидравлика спокойно «проглотит» все неровности и огрехи, своим подергиванием и вибрацией, впрочем, сообщив водителю – что «мы что-то такое там проехали».
Электрическое рулевое управление (ЭУР)
Тут в принципе все полностью аналогично ГУР-у, с той лишь разницей, что усилие на рулевую рейку от рулевого колеса передает не гидроусилитель, а электрический, который на современных автомобилях, начиная с гольф-класса и выше, имеет адаптивные механизмы и при помощи бортового компьютера ориентируется на скорость передвижения, увеличивая или ослабляя свое усилие, делая руль, таким образом, исключительно чувствительным и отзывчивым при любой езде. На высокой скорости руль «тяжелеет», позволяя избежать излишней «болтанки» на дороге, а на низкой наоборот становится более «легким», облегчая маневрирование в пробках и при парковке.
Есть, конечно, и серьезный минус в таких адаптивных системах, если такой механизм выйдет из строя, управление автомобилем будет практически невозможным, поскольку рулевое колесо перестанет поворачиваться, но проблемы эти остались позади уже лет 10 назад, поэтом сейчас фактически можно говорить о сплошных плюсах:
1. Более экономный вариант работы по сравнению с гидравликой – электромотор включается лишь, когда вы выполняете поворот.
2. Более высокая степень чувствительности, чем у ГУР – вы будете чувствовать руль одинаково хорошо при любом скоростном режиме.
3. Полное отсутствие зависимости от температуры воздуха – в системе нет жидкости, которая могла бы замерзнуть, как в гидравлических вариациях
4. Опять же, по причине отсутствия технологических жидкостей – нет необходимости проводить регулярные сервисные работы
5. Ну и конечно более высокий уровень надежности и безопасности по сравнению с ГУР – опять потому что нет шлангов и сочленений, которые могут протечь или порваться.
Неисправности и ремонт рулевой рейки
Несмотря на высокий уровень надежности современных систем рулевого управления в целом и рулевых реек в частности, они периодически все же выходят из строя. Стоимость ремонта рулевой рейки вещь весьма недешевая, поэтому имеет смысл сразу же обращаться в сервис, чтобы при необходимости ограничиться профилактическими мерами, а не доводить ситуацию до замены узла в сборе.
Что же служит основной причиной выхода из строя рулевых реек в России, и каковы первые признаки неисправности рулевой рейки? А также, почему стучит рулевая рейка?
Вы не будете удивлены – это дороги, а точнее их крайне низкое качество. Пыль, попадающая на сочленения рулевого управления под пыльник рулевой рейки, вывернутые на сильном морозе колеса (только для гидроусилителя), проезд сильных повреждений дорожного покрытия на высокой скорости – все это однозначно приведет к тому, что рулевая рейка будет поломана.
Любой посторонний стук исходящий из под руля, ближе к подкапотному пространству, скорее всего, издается вашей рулевой рейкой. А стук в рулевой рейке - это первый признак того, что пора обратиться в сервис.
Может быть так, что стук появляется при повороте руля только в одну сторону или в обе сразу, иногда это может быть скрип, ну а если там уже что-то хрустит, то дело точно – беда.
До этого доводить ни в коем случае нельзя, потому что если захрустело, значит, скоро колеса и руль перестанут слушаться друг друга.
Кроме того, очевидно говорит о том, что у вас что-то не то с рейкой внезапно «потяжелевший» руль, особенно это относится к электроусилителям.
Если у вас из ГУР-а течет жидкость – значит прохудился шланг или сальник рулевой рейки, это очень легко заметить, так как на месте стоянки вашего авто будут оставаться пятна черного масляного вещества. Течь рулевой рейки быстро приведет к тому, что гидравлический механизм перестанет работать и руль можно будет повернуть только с большим усилием. Поэтому, как только заметили пятна – сразу в сервис!
Стук рулевой рейки может переходить в вибрации руля, и вообще может быть слышен даже при резких подергиваниях руля в сторону на полностью заглушенной машине (кстати, именно это ответ на вопрос - как проверить рулевую рейку в рамках первичной диагностики, которую можно выполнить самостоятельно).
Некорректное центрирование рулевого колеса, скорее всего, говорит о том, что у вас соскочил зубец и требуется регулировка рулевой рейки – это может случиться, если на высокой скорости пролететь какую-то яму, угодив в неё одним или сразу двумя передними колесами.
Ну и, конечно же, полное отсутствие усилий при повороте руля также скажет о том, что не в порядке усилитель.
При обнаружении любого их вышеперечисленных признаков следует срочно обратиться в автосервис для скорейшего разрешения проблемы, где профессионалы знают, как подтянуть рулевую рейку, отрегулировать ЭУР или провести замену втулки рулевой рейки.
Промедление чревато не только дорогостоящим ремонтом, но и тем, что вы просто намертво встанете где-то на дороге и хорошо еще, если в городской черте, где можно вызвать эвакуатор. Помните, мы говорили о том, что при выходе из строя ЭУР руль нельзя будет повернуть. Ремонт рулевой рейки своими руками на трассе вряд ли будет возможен. Не рискуйте, не доводите до серьезных поломок!
Загрузка...