Рулевая рейка из чего состоит

Что надо знать автовладельцу о рулевой рейке

Рулевая рейка является частью рулевого механизма, управляющего колесами. От нее зависит управляемость транспортного средства поведение автомобиля на дороге, и соответственно безаварийность вождения. Поэтому автовладельцу нужно быть внимательным к этому узлу.

Как устроена и работает рулевая рейка

Рулевая рейка это устройство, механизм, передающий поворотные команды от рулевого колеса к колесам через их поворотные тяги.

Внутри корпуса рулевой рейки находятся крестовина и штанга, соединенная с крестовиной. Зубчатый вал, вставляется внутрь штанги. Зубья вала сообщаются с рулевым валом, на конце которого находится червячная шестерня, и за счет червячной передачи происходит вращение механизма. Рулевая колонка присоединяется к червячному валу. Внутри имеются два подшипника. В корпусе стоит упорный подшипник, в червячном валу – обычный подшипник, закрепляемый крышкой с сальником, которая фиксируется контргайкой. Внутри корпуса имеется втулка, плотно прилегающая к гладкой поверхности зубчатого вала.

В крестовину вставляется поршень, имеющий прорезь, подогнанную под форму зубчатого вала. Поршень фиксируется пружиной регулировочной гайкой. Поршень контролирует жесткость руля, чтобы он вращался легко, и в то же время не допускалось ослабления, чтобы рейка не стучала. Но когда рейка изнашивается, появляется люфт, и тогда возникает необходимость регулирования рейки путем подтягивания регулировочной гайки.

К обоим концам зубчатого вала присоединяются рулевые (поворотные) тяги, с пыльниками и наконечниками. Тяги присоединяются к цапам и позволяют поворачивать одно и другое колеса. Поворотная тяга состоит из яблока, на котором сидит и перемещается колесо, и наконечника. На него надевается защитный чехол (пыльник).

Виды (типы) рулевых реек

В автомобилестроении известны 3 типа рулевых реек. Без усилителей, с гидроусилителем и электроусилителем.

Обычная, без усилителей

Самым первым видом рулевой рейки является обычная рейка без усилителей. Ее еще называют голой. Она применялась на протяжении почти 100 лет с момента изобретения автомобиля. ИМ продолжает кое-где использоваться, претерпев некоторые изменения. Руль поворачивался тяжело, и работа водителя была преррогативой крепких, сильных мужчин.

Обычная рулевая рейка продолжает использоваться благодаря некоторым усовершенствованиям. В ней добавлен планетарный механизм, регулирующий передаточное число шестерни. И, таким образом, облегчивший усилия водителя при повороте руля. Планетарный механизм впервые был применен на автомобилях марки BMV.

Рулевая рейка с ГУРом

Рулевая рейка с гидравлическим усилителем руля (ГУРом). Гидравлическое усиление обеспечивается присоединенным к рейке насосом и замкнутым контуром с сальниками. В замкнутом контуре происходит перекачка жидкости, облегчающей поворот рулевого колеса.

Появление гидроусилителя значительно облегчило работу на водителей, особенно на тяжелых грузовых автомобилях, где поворот руля был особенно тяжелым. В настоящее время гидроусиление руля применяется почти на всех легковых автомобилях. Так, например, ГУРом оснащены рулевые рейки Toyota.

Рулевая рейка с ЭУРом

И, наконец, рулевая рейка с электроусилителем руля (ЭУР). Электрическое усиление обеспечивается электродвигателем, присоединенным к рулевой рейке. Двигатель берет на себя часть силовой нагрузки по повороту рулевого колеса. Это сухой тип усиления, без применения жидкостей. Команды электродвигателю поступают с бортового компьютера (ЭБУ).

Диагностика рулевой рейки.

Рулевая рейка нуждается в диагностике в следующих случаях:

• При повороте рулевого колеса появляется подозрительный стук;
• Руль стал тяжело поворачиваться в одну или обе стороны.
• Колеса не слушаются руля;
• Биение в рулевое колесо, вибрация;
• Появляются протечки жидкости в из гидроусилителя, которые остаются на месте остановки машины.

При возникновении подобных симптомов, необходимо разобрать рулевую рейку, осмотреть состояние пыльников. Очень важно, чтобы пыльник был целым, не имел в корпусе повреждения и плотно сидел на наконечнике. В него не должна попадать влага. Если влага попадает в пыльник, оттуда она распространяется по наконечнику к яблоку и зубчатому валу. Начинается коррозия деталей и их стремительное изнашивание. Особенно быстро подвергаются коррозии мелкие детали (пружина) в регулировочном поршне, зубцы обоих валов.

Далее следует осмотреть состояние обоих валов на коррозию, внешнюю целостность зубцов. Состояние регулировочного поршня.

Элементы рулевой рейки не должны соприкасаться с тормозными трубками, шлангами и кузовными элементами. Такое соприкосновение ведет к стремительному изнашиванию деталей. Если подобное соприкосновение имеет место, необходимо этот дефект устранить.

Если рулевая колонка поворачивается от гидроусилителя, следует проверить состояние штуцерных соединений в гидравлических линиях. В гидроусилителе следует проверить, имеют ли место протечки и откуда, исправны ли шплинты и стопорные флажки.
Причины неисправности и признаки поломок рулевой рейки

Одну причину неисправностей рулевой рейки мы назвали – это коррозия металла и необходимость следить за состоянием защитных чехлов, чтобы в рулевую рейку не попадала влага.

Сильные удары колес о бордюры, рельсы и другие препятствия тоже являются причиной выхода из строя рулевой рейки.

К признакам поломок относятся следующие:

• Деформация картера затрудняет поворот колес. А если деформация оказывается значительной, то руль может заклинить и колеса не поворачиваются.
• Разгерметизация корпуса и попадание в него пыли, влаги.
• Поломка зубьев на шестеренках, планетарке, зубчатом вале;
• Износ деталей, появление трещин, нарушение геометрии, коррозия рулевых тяг.

Появление всех этих признаков требуют срочного ремонта, з-камены деталей и обращения в автосервис.

Нюансы ремонта

Большинство автопроизводителей считают, что рулевая рейка не подлежит ремонту, и ее следует менять. Но в условиях, когда нужных и дорогостоящих автодеталей порой не хватает, авторемонтники, работая на эффективных стендах, разработали принципы восстановления столь важного в рулевом управлении, узла.

Нюансы ремонта рулевой рейки зависят от физического состояния самой рейки. Если съедены зубья, высокий уровень изношенности деталей, изменена их геометрия, то, скорее всего, придется заменить весь узел. Если коррозия только начала свою разрушительную работу, ее убирают шлифовкой. Шлифовка допускается, когда диаметр рейки уменьшается не более чем на 0,1 мм. Сальники и опорная втулка ставятся родные, номинального размера.

Второй метод – рулевая рейка стачивается под ремонтный диаметр, составляющий не более половины миллиметра. Ведь детали должны выдерживать давление в 150 бар. Детали подбираются под ремдиаметр, под новый диаметр подбираются сальники, а втулку чаще приходится вытачивать по индивидуальному заказу.

Третий метод спасения рулевой рейки – завтуливание. Это сложный процесс. Механизм сначала растачивается, потом на нее напрессовывается методом компаунда нержавеющая труба. Затем полученная деталь снова протачивается и полируется до заданного размера.

Как избежать поломок рулевой рейки

Работоспособность рулевой рейки зависит от качества узлов и деталей, но в большей степени она зависит от того, как сам автовладелец относится к транспортному средству.

Необходимо почаще осматривать состояние защитных чехлов. И если обнаруживается на них повреждения, если заметили, что внутрь чехлов попадает влага, такие чехлы рекомендуется немедленно заменить. А саму рейку разобрать, высушить и очистить от ржавчины.

Следует быть осторожными перед бордюрами, лежачими полицейскими, лучше избегать встреч с ними, а если нет такой возможности, то следует снизить перед ними скорость.

Не рекомендуется держать руль в крайнем положении более 5 секунд. В зимнее время года, прежде чем завести двигатель, необходимо повернуть руль вправо-влево, чтобы дать маслу заполнить все пространство корпуса.

Принцип работы рулевой рейки

Общий вид рулевой рейки

Опытным автомобилистам известно, что собой представляет устройство рулевой рейки и насколько важно поддерживать его в рабочем состоянии. Правильное название этого узла – реечный рулевой механизм, но оно не прижилось в народе. Суть работы механизма достаточно проста – преобразовать поворот руля в движение тяг влево-вправо (для передних колес это горизонтальное отклонение), которые перенаправляют силу к передним колесам посредством поворотных кулаков.

Если говорить простыми словами, то рулевая рейка является промежуточным звеном между человеком, сидящим у руля и поворачиваемыми колесами. Неудивительно, что работоспособность такого механизма должна быть безупречной. Как работает рулевая рейка?

Принцип работы

Указанный механизм с конструкционной точки зрения представляет собой шток с поршнем. Его основание выступает силовым цилиндром ГУРа. В цилиндре есть две полости, которые заполняются жидкостью посредством ее распределения золотником, находящимся в корпусе. С учётом стороны поворота руля (влево или вправо) изменяется и сторона, где находится под давлением жидкость.

На сегодняшний день в автомобилях встречается 3 типа реечных механизмов, отличающихся принципом функционирования:

• механический;
• гидравлический;
• электрический.

Устройство механической рейки

Данный тип характеризуется конструкционной простотой и эффективность. Принцип работы рулевой рейки соответствует описанному выше, а поворот колес обеспечивается за счёт прилагаемой силы со стороны водителя. Для снижения нагрузки на руки производители комплектуют новые модели транспортных средств рейкой с переменным передаточным числом.

Механическая рулевая рейка

Если говорить просто, то шаг между соседними зубьями рейки корректируется от краев к средине. Вследствие этого с повышением скорости движения маневренность падает, а управлять рулем становится сложнее. На минимальных скоростях баранку крутить может даже ребёнок, ввиду минимального передаточного числа. Столь простая конструкция прекрасно себя зарекомендовала в отечественной машине ВАЗ-2110.

Гидравлический рулевой механизм

Главное отличие рейки с гидроусилителем от рассмотренной выше заключается в том, что физические усилия водителя увеличиваются за счёт встроенного гидравлического усилителя. При таком устройстве обеспечивается лёгкость управления транспортным средством и его высокая маневренность, вне зависимости от скорости езды. Подобными механизмами оснащаются практически все современные автомобили.

Гидравлическая рулевая рейка

Высокая безопасность движения обеспечивает ГУР: он гасит мелкие выбоины и неровности на дорожном полотне за счёт гидроусилителя. Руки водителя остаются на руле без каких-либо рывков. Многие собственники таких транспортных средств жалуются на то, что не «чувствуют» своего железного коня.

Устройство гидравлической рейки

Частично нивелируют этот недостаток современные подвески в сочетании с электро-гидроусилителем.

Электрический механизм

Принцип работы электрического механизма практически полностью соответствует гидравлическому. Силовым агрегатом при этом выступает электромотор, интегрированный в рулевой вал, рулевую колонку или рейку (считается самым безопасным вариантом). Вариант с электромотором в рулевой колонке не сыскал популярности ввиду невысокой конструктивной надёжности.

Электрическая рулевая рейка снаружи

Из чего состоит электрическая рулевая рейка

Электрическое устройство рулевой рейки, при всех своих недостатках, характеризуется и очевидными преимуществами:

• экономичность (во время движения электроагрегат активизируется лишь при повороте баранки);
• высокое значение КПД (если проводить сравнительную параллель с гидроусилителем);
• нетребовательность в плане обслуживания;
• работоспособность не зависит от температурного режима окружающей среды;
• конструктивная целостность, минимальная вероятность возникновения течи.

Исправность и надёжность рулевого управления – неизменная составляющая безопасного и уверенного движения авто. Необходимо регулярно проводить технический осмотр транспортного средства и при первых признаках неисправности, обращаться на СТО.

Устройство и принцип работы рулевой рейки с ГУР

Каждому желающему эта статья подскажет, каким является устройство рулевой рейки с гидроусилителем, а также согласно какому принципу осуществляется ее работа.

Устройство

Во всех транспортных средствах есть система управления. Состоит она из массы разных запчастей. Постоянно устройство дорабатывается. Определенные запчасти внедряются, а некоторые и убираются. Чтобы водителю было легче управлять транспортным средством, рулевой механизм оснащается гидроусилителем.

Сам механизм состоит из следующих элементов:

• Тяги, а также наконечники. Они прикреплены к двигающимся механизмам рейки. Отвечают за то, в какую сторону повернутся колеса.
• Планка зубчатого типа и шестеренки. Позволяют передать вращение с руля на тяги.
• Корпус. Делается из алюминия. В нем находятся главные детали самой рейки.
• Пружинная система. Необходимость пружин в том, чтобы помочь шестеренке плотно прилегать к рейке. Когда пружина в исправном состоянии, свободный ход руля минимальный.
• Подшипники. Предназначены для более простого выполнения маневров рейки.
• Ограничивающие элементы. Они определяют максимальный угол поворота руля.

Принцип действия

На самом деле, принцип работы не такой сложный, как кажется изначально. Для того чтобы повернуть рулевое колесо в сторону, помогает дополнительная сила. Суть в том, что на рулевую колонку ставятся шестеренки, а также специализированные рейки, оборудованные тягами.

Со временем начали использовать гидравлический механизм. По сути, он работает точно так, как и механический. Единственная разница заключается в том, что усилие дополняется с помощью специальной жидкости, имеющей масляную основу. В итоге водитель может просто и легко управлять машиной. Достаточно будет небольшого вращения рулем, чтобы войти в самый крутой поворот.

Гидравлический механизм рулевого управления — достаточно интересен. Чтобы полностью разобраться, что он собой представляет, следует остановиться на нем более подробно.

Гидроусилитель также делает движение более безопасным. Качество асфальта на отечественных дорогах не самое лучшее. Водитель то и дело попадет в разного рода ямы и выбоины. Наличие подобного узла позволяет их не так сильно чувствовать. Да и руль гораздо проще удерживать в момент, когда на него передаются вибрации. Если сравнить с механической рейкой, то здесь все намного хуже. Известны случаи, когда у автомобилиста рулевое колесо вырывалось из рук.

В последнее время, многие критикуют гидравлику. Делают это потому, что руль недостаточно чувствителен по мнению некоторых водителей. Трудно сказать так это или нет, ибо каждый человек по-разному чувствует дорогу и машинку. Как бы там ни было, но когда ГУР имеется в машине, ездить становится намного проще. Просто многие уже забыли, как тяжело было парковаться без него. Порой приходилось так крутить рулевое колесо, что потом не было сил продолжать езду. Особенно актуальной данная проблема была на автомобилях семейства ВАЗ, выпущенных в конце восьмидесятых, начале девяностых годов прошлого столетия.

Гидроусилитель часто сравнивают с электроприводом. Есть ли в этом смысл? Чтобы понять, нужно разобраться с тем, что это такое. Электрический привод может ставиться на колонку еще на заводе, а может монтироваться и в качестве дополнительной опции. Схема его достаточно интересная, а потому многие люди желают, дабы он был установлен в их авто. Надо признать, что механизм хорош, но имеет массу недоработок. Частенько это приводит к дорожно-транспортным происшествиям.

Первые Лады Приоры были оборудованы усилителем руля именно такого типа. В системе часто были сбои и отказы. Как итог, инженеры решили, что правильнее будет поставить гидроусилитель, что полностью себя оправдало. По сей день руль на таких машинах работает за счет того, что ему помогает масляная жидкость, циркулирующая в системе.

Дабы гидроусилитель работал исправно, за ним нужно правильно следить. Прежде всего, надо регулярно проверять уровень жидкости. Если он не держится и падает, значит нужно проверить сальники. Возможно, течь в них. Если руль повернуть тяжело, нужно выполнять полную диагностику узла.

Все, что вы хотели узнать о рейке, но стеснялись спросить

27.01.2019 Автор: Master Service 1847

Рулевая рейка – это одна из главных составляющих сложной системы рулевого управления. С помощью рулевой рейки передние колеса поворачиваются в ту сторону, куда водитель поворачивает руль. А если на рейке еще и усилитель есть – руль будет послушным и легким.

На продолжительность жизни рулевой рейки влияет:

• с агрессивным стилем вождения рейка ломается в разы быстрее;
• качество дорог: кочки, выбоины, лужи неопределенной глубины не идут рейке на пользу;
• своевременное ТО: не посещаете СТО, не меняете ремкомплект, рабочие жидкости, не осматриваете автомобиль самостоятельно – получайте сломанную рейку.

Механическая рулевая рейка.

Сухая рейка (она же “механическая” или “рейка без усилителя”)

По сути, механическая рейка – это основа для реек с усилителями. Как самостоятельный агрегат сухая рейка существует в старых легковушках или грузовых автомобилях.

• Шток (она же зубчатая рейка) – это вал рулевой рейки с насечками(зубьями), которые входят в зацепление с приводной шестерней.
• Корпус рейки – в нем располагается шток и другие детали рейки.
• Рулевые тяги и их наконечники: прикрепляются к рулевой рейке и передают усилие от руля на колеса.
• Гайка бокового поджима: нужна, чтобы рейка плотно прилегала к приводной шестерне, пружина не дает люфтить штоку.
• Ремкомплект – набор комплектующих для герметичности рейки: сальники, подшипники, резиновые уплотнители, гидробарьерные и тефлоновые кольца.
• Втулка шарнира рулевой тяги с одной стороны и ограничительное кольцо с другой стороны рейки: удерживают рейку в заданном диапазоне движения.

Принцип действия рейки: при повороте руля рулевой вал вращает приводную шестерню, которая входит в зацепление с зубьями штока (валом рейки). Шток двигается влево-вправо, двигает рулевые тяги, а тяги уже поворачивают колеса.

Рулевая рейка с гидроусилителем (ГУР)

Гидроусилитель руля – это гидравлическая система, которая облегчает вращение руля, создает легкость и остроту управления.

Когда руль не вращается, масло циркулирует по замкнутой системе маслопроводов, не попадая в силовой цилиндр. Во время поворота руля гидрораспределитель направляет масло под давлением в левую или правую камеру силового цилиндра рейки, увеличивая усилие водителя.

В рейке с ГУР важна герметичность не только самой рейки, но и гидравлической системы. Если масло начнет подтекать – сломается насос, и руль станет тугим.

Рулевая рейка с электроусилителем (ЭУР)

Электроусилитель, так же как и гидроусилитель, облегчает вращение руля, увеличивает легкость и удобство управления авто.

В случае с ЭУР усилие на колеса производится за счет электропривода. Электроника в системе ЭУР делает автомобиль “умным” и дает дополнительные бонусы в виде автоматической парковки.

Преимущества ЭУР в сравнении с ГУР:

• за счет отсутствия гидравлики в системе исключаются утечки масла, и другие поломки, свойственные ГУРу;
• электроусилитель дает более точное и удобное управление автомобилем;
• ЭУР экономит топливо благодаря тому, что работает только в процессе поворота, в отличие от ГУР.

Что лучше: рейка с ГУР или ЭУР?

Рейка с ЭУР более отзывчива к усилиям водителя. Но с ГУР лучше ощущается обратная связь колес.

ГУР дешевле в обслуживании, но важно следить за герметичностью его системы. А ЭУР чувствителен к попаданию воды – электроника сразу выходит из строя, а ремонт рейки с ЭУР – удовольствие не из дешевых.

В любом случае, какая бы рейка ни была в автомобиле, важно самостоятельно следить за ее состоянием и вовремя проходить сезонное ТО.