Механизм рулевого управления современного автомобиля стал заметно сложнее и технологичнее по сравнению с аналогами, которые активно использовались ранее. Сначала рулевое управление оснастили ГУР, позже появились версии с ЭУР. Сегодня все чаще встречаются комбинированные системы, когда активно задействована гидравлика, механика и электроника.
Так или иначе, на многих легковых авто (как с гидроусилителем или электроусилителем, так и без подобных решений) неизменно используется рулевое управление реечного типа. При этом одним из основных узлов такого рулевого управления остается рулевая рейка. От качества работы данного узла напрямую зависит комфорт управления автомобилем, эффективность рулевого управления, а также безопасность.
Рулевое управление: виды рулевых реек и принцип работы
Легковые авто имеют рулевые рейки следующих типов:
- рулевая рейка без усилителя (на старых и бюджетных авто);
- рейка рулевая с гидравлическим усилителем (ГУР);
- рулевая рейка с электроусилителем (ЭУР).
Основное назначение рулевой рейки заключается в преобразовании и передаче усилия от рулевого колеса на рулевые тяги. Фактически, рейка рулевая отвечает за преобразование движения руля в повороты управляемых колес в горизонтальной плоскости.
Такое преобразование возможно благодаря тому, что в рейке есть червячная передача, на которую усилие передается от шестерни рулевой колонки. Указанная червячная передача передает усилие на зубчатую часть рейки.
Общее устройство рулевой рейки следующее:
- Картер/корпус рулевой рейки (обычно выполнен из алюминия) для защиты рулевой рейки;
- Шестерня (червяк), вращается от рулевой колонки и присоединяется к рулевой колонке через подшипник;
- Рейка или зубчатый вал рулевой рейки, имеющий участок с зубцами, которые входят в зацепление с шестерней. Вал и шестерня изготовлен из прочной стали, верхний слой деталей максимально износостойкий.
- Пружины для обеспечения надежной фиксации и плотности зацепления;
- Ограничители амплитуды движений вала в виде манжеты с одной стороны и втулки рулевой тяги с другой стороны.
Что касается механической рейки, это простая конструкция, которая напрямую передает усилие от руля на колеса. В плане обратной связи это лучшее решение, так как нет никаких промежуточных усилителей. Еще данная конструкция отличается надежностью и простотой, но на этом плюсы заканчиваются. Дело в том, что управлять авто с таким рулевым механизмом сложнее и тяжелее, особенно если нужно повернуть колеса на неподвижно стоящем автомобиле. Также на руль передаются удары и вибрации от колес.
В свою очередь, рейка гидравлическая (рейка с ГУР) является самым распространенным типом рулевого управления. Если просто, рейка с гидроусилителем работает так, что во время поворота руля зубчатый вал внутри корпуса рейки «толкает» масло, подающееся от насоса ГУР под давлением. В результате водитель не прилагает особых усилий на руле.
К недостаткам относят то, что конструкция такой рейки сложнее простого механического аналога. Первое, насос ГУР, подключенный к двигателю, отбирает мощность мотора и может выйти из строя. Также ГУР нуждается в периодическом обслуживании (как минимум, необходима замена масла ГУР). Наличие жидкости под давлением внутри системы также предполагает полную герметичность, что влечет за собой необходимость использования большого количества прокладок, сальников, уплотнителей и т.д.
Так или иначе, но рейка с ГУР активно используется на легковых авто, внедорожниках, грузовиках и других видах колесного транспорта. Система проверена временем, зарекомендовала себя как достаточно надежная. Данное решение обеспечивает качественное усиление, позволяет добиться неплохой обратной связи.
Рейка с электроусилителем руля (ЭУР) изначально создавалась в качестве более простой и дешевой замены ГУР. Если коротко, это обычная механическая рейка, однако на рулевую колонку или саму рейку отдельно прикреплен электроусилитель (фактически, электромотор) и датчики. В двух словах, при повороте руля срабатывает датчик поворота и ряд других датчиков, которые посылают сигналы на ЭБУ. Затем блок управления подает сигнал на электромотор, который и создает необходимое усилие.
Данная система изначально позиционировалась производителями как более компактная, дешевая и удобная по сравнению с ГУР. Однако на деле первые версии ЭУР имели целый ряд недостатков (частые отказы и сбои, неравномерное усилие на руле при повороте в разные стороны, самопроизвольное срабатывание усилителя и т.д.).
Неисправности, диагностика и ремонт рейки рулевой
Как уже было сказано выше, есть три основных вида рулевых реек:
- механическая;
- гидравлическая;
- электрическая.
Существуют как общие неполадки для всех типов, так и поломки, зависящие от конкретного вида рулевой рейки.
В любом случае, нужно помнить, что рулевая рейка является далеко не самым дешевым узлом. По этой причине при появлении малейших признаков неисправности нужна диагностика рулевой рейки, после чего принимается решение о ремонте или замене узла.
На проблему укажет снижение уровня рабочей жидкости (масла) в бачке системы с гидроусилителем или электрогидроусилителем. Если же течи масла нет, тогда основными признаками неполадок рейки принято считать:
- явное изменение усилия на руле (обычно в сторону утяжеления);
- руль крутится рывками, толчками, усилие неравномерно;
- в определенных точках руль «клинит» (рейку закусывает);
- при проезде неровностей слышен стук, появилось биение руля;
- имеют место заметные люфты рулевой колонки.
При появлении даже одного из указанных симптомов нужна диагностика. Для проверки на конкретном авто нужно, как минимум, поднять машину на подъемнике, осмотреть рейку и пыльники на предмет повреждений корпуса, трещин, течей масла.
Также нужно оценить люфты в области рулевых тяг, на рулевой колонке, отдельно проверяется усилие на руле и т.д. Если система сложная (особенно с ЭУР и комбинированными решениями), отдельное внимание уделяется электронике, датчикам, сервомеханизмам (часто необходима компьютерная диагностика).
При этом следует помнить, что затягивать с проверкой рейки нельзя. Дело в том, что даже малейшая неисправность будет прогрессировать, а эксплуатация авто с неисправным рулевым управлением небезопасна и может стать причиной ДТП.
В случае, когда выявлено, что неисправна рулевая рейка, ремонт часто бывает возможен. Для этого необходимо приобрести ремкомплект рулевой рейки. Как правило, ремкомплект на рулевую рейку предполагает возможность замены ряда комплектующих в рамках переборки данного узла.
Зачастую, в таком комплекте есть пыльники, сальники и уплотнительные кольца, а также подшипники, опорные втулки и втулки скольжения, пружины и т.д. Такие детали позволяют восстановить работоспособность рулевой рейки без необходимости полной замены узла.
Однако, это решение подходит только для реек, которые изношены естественным путем. Если рейка повреждена (разбита), вал поражен коррозией, имеются проблемы с золотниковым механизмом и т.д, в такой ситуации нужна или полная реставрация рулевой рейки, или замена на новый узел. Как правило, второй вариант предпочтительнее, но получается заметно дороже.
В свою очередь, реставрация рейки рулевой предполагает шлифовку зубчатого вала, восстановление зубьев, изготовление втулок и сальников под новые размеры, пескоструйную обработку корпуса рейки и т.д. Качество работы и надежность такого узла напрямую будет зависеть от опыта и квалификации специалиста, выполняющего ремонт.
