РУЛЕВАЯ РЕЙКА: типы, устройство, принцип работы

Рулевая рейка – важный элемент устройства автомобиля. Он обеспечивает синхронный поворот передних колес вслед за поворотом руля водителем. Другими словами – это элемент, который передает угол поворота руля на колеса в нужную сторону. Знать устройство и принцип работы необходимо каждому водителю, так как в случае неисправности в работе этого элемента под угрозу может быть поставлена безопасность водителя и пассажиров.

Содержание

1. Типы, схемы и устройства рулевых реек
2. Механическая
3. Гидравлическая (ГУР)
4. Электрическая (ЭУР)
5. Принцип работы
6. Преимущества и недостатки
7. Основные неисправности

Типы, схемы и устройства рулевых реек

Основные детали рулевого управления:

1. Руль. При помощи этого устройства водитель задает угол поворота автомобиля.
2. Вал руля. Он представляет собой стержень, который с одной стороны крепится к рулю, а с другой – к рулевой рейке.
3. Непосредственно рулевая рейка. Она представляет собой своего рода узел, к которому крепится шестерня. С ее помощью передается движение руля.
4. Рулевые тяги – стержневидные детали, имеющие резьбу. Они крепятся к рулевым наконечникам и являются одним из последних звеньев, передающих поворот на колеса.
5. Ну и, собственно, сами наконечники.

В зависимости от того, каким образом поставлен принцип реализации работы рулевой рейки, различают три основных вида такого механизма. Основное их различие в устройстве и принципе действия. У современных автомобилей встречаются следующие виды.

Механическая

По сути механическая рулевая рейка представляет собой простейший механизм, все вариации в котором происходят только благодаря физической силе водителя. Однако ошибочно думать, что при такой реализации водителю будет необходимо прикладывать слишком много физической силы – эту проблему можно решить благодаря переменному передаточному числу. Его особенность в том, что количество зубьев варьируется при переходе от центра к краям. Эта особенность помогает избавиться от слишком больших поворотов на скорости, в то же время физически облегчает поворот руля при медленном движении, или когда автомобиль стоит.

Гидравлическая (ГУР)

Отличие рулевой рейки с гидроусилителем (ГУР) от предыдущей заключается в том, что ГУР облегчает поворот руля. Достигается это следующим образом: в самом гидроусилителе есть масло. Оно, под давлением насоса ГУР, увеличивает усилие во время поворота и облегчает водителю сам физический процесс.

Основное преимущество такого вида механизма не только в том, что водитель меньше устает физически, но и в повышенной безопасности движения. Последняя достигается тем, что ГУР возьмет на себя нагрузку при попадании колеса в яму и руль среагирует на это более плавно. С другой же стороны, ГУР снижает чувствительность автомобиля водителем, что может привести к непредвиденным маневрам. Тем не менее, именно такой вид механизма чаще всего используется в современных автомобилях.

Электрическая (ЭУР)

Устройство электрической рулевой рейки отличается от ГУРа тем, что усилителем в данной системе является электромотор. Он может быть встроенным в колонку руля, располагаться на рулевом валу либо быть совмещенным с самой рейкой. Первый вариант наиболее опасен, так как может привести к полной блокировке руля. Поэтому на дорогих автомобилях используется третий вариант размещения электрического усилителя.

Данный тип обладает рядом преимуществ, таких как:

• высокий коэффициент полезного действия;
• экономия топлива;
• высокая надежность и безопасность при движении;
• проста обслуживании;
• независимость работы механизма от погодных условий и окружающей среды.

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы рулевой рейки с ГУР. При повороте рулевого колеса в какую-либо строноу, усилие, прилагаемое водителем, проходит к шестерне. Сама шестерня состоит из множества зубчиков, которые передают момент поворота непосредственно на рейку руля. Последняя под этим действием перемещается влево или вправо. Также с ней перемещается и тяга, поворачивающая ступицу. На последней и крепится колесо. В результате этого получается синхронный поворот обеих колес автомобиля.

Если рейка дополнительно укомплектована усилителем гидравлическим или электрическим, то естественно сила на рейку будет увеличиваться. Ниже на видео подробно о рулевых рейках с ГУРом.

Рейки руля сегодняшних автомобилей чаще всего оснащены усилителями: гидравлическим или электрическим. Но это не лишает их полностью всех «минусов».  Но сначала о «плюсах».

Основные преимущества:

1. Простая конструкция и малые габариты и вес.
2. Простота в обслуживании.
3. Хорошая послушность при управлении.

Недостатки:

1. Передает удары от неровного дорожного покрытия на руль, хоть устройства с ГУР смягчают эти удары.
2. При выработке появляются люфты, создавая стук и шум.

Основные неисправности

После долгой эксплуатации рулевая рейка может работать некорректно. При этом могут возникать следующие признаки неисправности:

1. Колесо стучит при поворотном маневре – часто это вызвано износом рулевых наконечников.
2. Возникает люфт между рейкой и приводной шестерней.
3. Усложняется процесс контроля автомобиля.
4. Деформация кожуха (пыльника).
5. Поломка зубов.
6. Руль вращается произвольно.

Полезные советы

Во избежание полной поломки механизма и сохранении безопасности водителя и пассажиров проводится соответствующая диагностика. В принципе, проверка должна быть пройдена при малейшем изменении в работе, либо после того, как автомобиль преодолеет соответствующий пробег.

Некоторые действия водитель может выполнить самостоятельно. Так, например, можно проверить пыльник и при необходимости очистить или заменить его. Время от времени следует менять сальники, так как он часто подвергается износу в следствие механической нагрузки.

Чаще же всего необходимо подтянуть рейку, чтобы избавиться от неисправностей. Для этого используется регулировочный болт, который подтягивается специальным ключом до необходимого состояния.

Иногда, в случае неисправности лучше обратиться на СТО или в сервисный центр. Ведь знающему человеку лучше известна конструкция автомобиля, а это значит, что он может выполнить свою работу более качественно.

Рулевая рейка – одна из важных частей автомобиля. Несмотря на то, что ее конструкция неизбежно меняется из-за технического прогресса, основной принцип действия пока остается одним и тем же. Автолюбителям настоятельно рекомендуется следить за ее состоянием, так как это не только продлит срок ее службы, но и сделает вождение более безопасным.

Рулевые рейки, принципы работы, ремонт рулевой рейки

Рулевая рейка – это механическое устройство для передачи усилия с рулевого колеса на управляющие, поворотные тяги колёс. Или проще: устройство заставляющее передние колёса автомобиля, синхронно поворачиваться в ту сторону, в которую поворачивается рулевое колесо. Стоит рассмотреть принцип работы рулевой рейки.

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ РУЛЕВОЙ РЕЙКИ

Самым нагружаемым узлом рулевой рейки является сцепление между шестерней и зубчатой основой. Соответственно и неисправности возникают чаще всего в этой паре. Это может быть и простой износ зубьев, и механическое их разрушение. В случае небольшого износа, его можно устранить с помощью регулировки гайки, которая контролирует специальный упор. Он предназначен для сохранения оптимального расстояния между зубцами рейки и шестерни.

Важно! Эту регулировку нежелательно проводить самостоятельно. Важность надёжности рулевого управления в движении огромна. А от точности регулировки зависит эта надёжность. Лучше доверить работу профессионалам.

Ну, а в случае поломки зубьев, конечно, придётся менять уже либо зубчатую рейку, либо шестерню. Также возможен износ наконечника рулевой тяги 1. В этом случае производится замена детали. Также и шаровый наконечник 38. В основном такие работы проводятся во время технического обслуживания автомобиля.

УСИЛИТЕЛИ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Провернуть рулевое колесо при этой нагрузке, несмотря на удобное устройство рулевой рейки, не так-то просто. При движении, за счёт центробежных сил – это нетрудно. А если машина не движется? И тогда были разработаны устройства для облегчения этого процесса. Усилители руля. Они существуют двух типов.

• гидравлические;
• электрические.

Стоит рассмотреть их подробней.

УСТРОЙСТВО РУЛЕВОЙ РЕЙКИ С ГИДРОУСИЛИТЕЛЕМ

         Основной принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем – передача мощности от работающего двигателя к зубчатой рейке с помощью гидравлического устройства. К двигателю пристроен насос, который создаёт давление в системе гидроусилителя руля. Приводится в действие он с помощью ременной передачи. Масло под давлением попадает в распределитель. На рисунке схематически показано как устроена рулевая рейка с гидроусилителем. На рулевом валу установлены специальные клапаны, пропускающие масло в маслопроводы и выпускающие его оттуда. На зубчатом валу установлен поршень двойного действия. В зависимости от того куда поворачивается руль, масло давит с одной стороны, и беспрепятственно уходит в бачок гидроусилителя, с другой.

Такая схема позволяет при работающем двигателе поворачивать колёса в любом направлении практически без усилий. Но такое усложнение системы увеличивает и количество возможных неисправностей. Это может быть и:

• неисправность насоса гидроусилителя;
• неисправность клапанов распределителя;
• повреждение поршневой системы гидроцилиндра;
• повреждения сальников гидроцилиндра;
• ослабление или обрыв ремня привода насоса.

Неисправности диагностируются и устраняются только опытными слесарями станций технического обслуживания. Самостоятельно лезть в систему гидроусилителя автовладельцам не стоит.

Важно! Как только водитель почувствовал, что нагрузка при вращении рулевого колеса возросла, необходимо срочно обращаться в сервис.

ЭЛЕКТРОУСИЛИТЕЛЬ РУЛЯ

Гидравлический усилитель отлично помогает водителю управлять машиной. И всё-таки имеет один недостаток. Он может работать только при заведённом двигателе. Но этот вопрос решился созданием электрического усилителя. Они разработаны двух типов. Импортные усилители часто расположены непосредственно на корпусе рейки.

Где можно выполнить ремонт рулевой рейки и ГУР в Барнауле?

Стоит сразу отметить, что ремонт данных механизмов представляет собой достаточно трудоемкий процесс, с которым справится только квалифицированный специалист. Неопытный мастер может только ухудшить ситуацию, создав лишние проблемы.

Чтобы ремонт рейки был выполнен на самом высоком уровне – обратитесь в сервисный центр «ZAVGAR». Мы с большим вниманием подходим к выполнению работ данного рода.

• На первом этапе проводит полная диагностика механизма: он разбирается, чистится.
• Затем мастера определяют причину возникшей неполадки.
• После этого поломка устраняется.

Преимущества автосервиса ZavGar.

• Квалифицированные специалисты, которые прошли стажировку заграницей. Благодаря этому они обладают необходимыми опытом и знаниями, чтобы выполнить ремонт рулевой рейки качественно и быстро.
• Сервис оборудован по последнему слову техники. В нашей деятельности оборудование занимает одно из лидирующих мест.
• Предоставляется гарантия.
• Стоимость ремонта рулевых реек более чем доступная.

 Ремонт рулевых реек вы можете осуществить в нашем сервисе по адресу Заринская, 1Б

Связанные страницы: Ремонт рулевых реек

Рулевые рейки разных типов: принципы работы

Добавил   Оборудование MSG     29 сентября 2021 г.      0Комментарии

Рулевое управление позволяет транспортным средствам двигаться в том направлении, которое выбирает водитель. Основные элементы рулевого управления: рулевая трапеция и рулевой механизм. В настоящее время автопроизводители устанавливают на легковые автомобили рулевые механизмы реечного типа, основой которых является рулевая рейка.

Для обеспечения высокого уровня комфорта рулевая рейка оснащается либо гидроусилителем руля (ГРУ), либо электромеханическим усилителем руля (ЭУР). Существует три основных типа рулевых реек:

• Механические рулевые рейки.
• Рулевые рейки с гидроусилителем руля (ГРУ).
• Рулевые рейки с электроусилителем руля (EPS).

Рейки рулевые механические

Рейки простейшей конфигурации, с прямой передачей крутящего момента от первичного вала с шестерней к рейке. Этот тип стойки обычно используется вместе с EPS и устанавливается на рулевую колонку.

Основные компоненты механической рулевой рейки:

• Алюминиевый корпус. Внутри есть специальное углубление с гофрированным экраном — для защиты механизма от попадания влаги и грязи.
• Шестерня или шестерня привода. Он находится внутри корпуса рулевого механизма и держится там на специальном подшипнике.
• Пружина с нажимным поршнем. Он плотно прижимает рулевую рейку к передаче. Это позволяет зубьям зацепиться как можно плотнее.
• Втулка для шарнира рулевой тяги. Втулка работает с заданными инженерами интервалами, а также обеспечивает ход, необходимый механической рейке.

Рейки рулевые с гидроусилителем руля

Основное отличие этой рейки от механической — гидроцилиндры, расположенные между зубчатой ​​рейкой и корпусом. На входном валу установлен золотниковый клапан.

Гидравлическая система должна содержаться в надлежащем состоянии для предотвращения утечек рабочих жидкостей и их загрязнения. Для демонтажа рулевого механизма необходимо слить рабочую жидкость. При заполнении гидросистемы свежей рабочей жидкостью необходимо деаэрировать систему.

Этот тип реек был широко популярен до 2000 года. Позже произошел переход на рейки с электромеханическим усилителем руля. В настоящее время стойки HPS используются только на внедорожниках и грузовиках. Почти 98% всех автомобилей с легким двигателем, которые производятся в настоящее время, оснащены EPS.

Рулевые рейки с электроусилителем руля

В рейках данного типа мощность генерируется электродвигателем. Электродвигатель управляется системой электронного блока управления.

Существует несколько типов стоек ЭУР с разными способами передачи мощности на шток рейки и положения блока управления.

Наиболее распространенная конфигурация — с боковым расположением электродвигателя на стойке. Электродвигатель помогает при перемещении рейки через дополнительную шестерню и червячную передачу.

Вторая конфигурация — с электродвигателем параллельно рейке, а передача мощности осуществляется зубчатым ремнем.

Третий вариант — прямой привод. В этих реечных типах шток перемещается внутри двигателя за счет силовой передачи, обеспечиваемой парой «винт-гайка», поэтому узел агрегата наиболее компактен.

Расположение блоков управления EPS различается и может быть следующим: на европейских автомобилях электронный блок управления обычно устанавливается либо вплотную к электродвигателю, либо на нем, то есть на рейке. На японских и корейских автомобилях блок управления монтируется ближе к панели управления. В первом случае конфигурация проще в обслуживании, но возможны механические дефекты блока управления и проникновение влаги. Во втором случае лучше защищен блок управления. Однако, если требуется ремонт, необходимо разобрать всю систему (вытянуть несколько метров проводки и найти блок управления).

Оборудование для диагностики рулевых реек

Для диагностики рулевых реек с гидроусилителем требуется специальное оборудование:

• Тестеры для экспресс-диагностики узлов ТНУ без демонтажа их с автомобиля: МС610 и МС611.
• Стенды для диагностики демонтированных агрегатов ТНС: MS604 тестирует одноконтурные и двухконтурные насосы ТНС с механическим приводом; MS502M проверяет техническое состояние стойки HPS, выявляет неисправности и их характер.
• Универсальное оборудование для агрегатов ТНС — стенд МС603Н-220В, который проверяет рулевую рейку и насос ГНС без их демонтажа с автомобиля, проверяет рулевую рейку в демонтированном состоянии с автомобиля, позволяет производить промывку системы ГНС при смене рабочей жидкости.
• Контроллер MS561 тестирует демонтированный с автомобиля блок ЭУР: рулевую рейку, рулевую колонку, насос ЭГУС. С помощью контроллера MS561 можно считать ошибки со снятого блока управления рулевой рейкой, при необходимости удалить их, закодировать или обновить ПО.

Посетите сайт servicems.ru, чтобы узнать больше о характеристиках оборудования, или свяжитесь с нашим менеджером по телефону +38 (057) 728 49 64.

Как работает электроусилитель руля (EPAS) и чем он лучше гидравлического

Рулевое управление с электроусилителем постепенно выходит на передний план автомобильной техники, и некоторые из самых мощных автомобилей в продаже (особенно Porsche) переводят свои системы рулевого управления в электронный век

Напомнить позже

В более простые времена, до появления какой-либо помощи при вождении, рулевое управление было настолько аналоговым, насколько это возможно, с использованием реечной системы для направления автомобиля в нужном направлении. Следующим шагом стало рулевое управление с гидравлическим усилителем, которое доминировало в автомобильном мире с 1951 года, когда его впервые применил Chrysler.

В этой форме системы используется гидравлический насос, который приводится в действие от ремня, прикрепленного к двигателю. Силовой поршень приводится в движение гидравлической жидкостью, которая находится под давлением за счет движения ремня. Затем регулирующий клапан определяет, какое гидравлическое давление необходимо для перемещения колес в любом направлении в зависимости от усилия рулевого управления. Гидравлика увеличивает нагрузку на рулевую рейку, тем самым снижая уровень усилий, необходимых для изменения направления.

Несмотря на то, что гидравлические системы по-прежнему широко используются и почти усовершенствованы, у них есть свои недостатки. Поскольку технически насос приводится в действие двигателем, гидравлическое усиление рассматривается как паразитная потеря. Это означает, что небольшое количество мощности двигателя расходуется на работу насоса, что снижает общую эффективность трансмиссии. В наши дни высокопроизводительные автомобили также должны иметь набор режимов, из которых водитель может выбирать, и большинство из них включают регулировку рулевого управления. Это неудобно для гидравлики, поскольку гидравлическая жидкость, прокачиваемая через систему, будет иметь заданную вязкость (насколько легко жидкость течет), поэтому необходимо использовать какую-то альтернативную форму ограничения.

Обычная система рулевого управления с гидравлическим усилителем, с необходимыми дополнительными насосами и резервуарами для жидкости, необходимыми для функционирования системы.

В последнее десятилетие инженеры решили заменить гидравлику старой школы электродвигателями, что неудивительно, учитывая общий сдвиг. к автомобилям с полностью электрическим приводом. Двигатели обычно размещаются либо в основании рулевой колонки, либо непосредственно на рулевой рейке и стали довольно простым решением для продвижения усилителя руля в 21 век. Электронные датчики фиксируют степень блокировки рулевого управления и добавляют пропорциональное дополнительное усилие к усилию рулевого управления. Электрический заряд используется для вращения двигателя, и за счет передачи энергии создается боковая сила, которая способствует движению вдоль рулевой рейки.

Главный аргумент против электроники — ощущение руля. Поскольку гидравлика тактильна благодаря наличию вязкой жидкости, она любима пуристами из-за количества обратной связи, которая может передаваться через рулевую рейку и обратно на руль. Итак, когда впервые появились электрические системы рулевого управления, многие дорожные тестеры жаловались на отсутствие обратной связи. Из-за того, что электричество фактически является не тактильным товаром, справедливо предположить, что очень небольшая сила реакции будет возвращаться через электродвигатель.

Простая система EPAS с электродвигателем, установленным на рулевой колонке

Однако по мере разработки и усовершенствования систем EPAS (электроусилитель рулевого управления) производителям, таким как Porsche, удалось создать электронные системы, которые почти не уступают по ощущениям гидравлической системе и затем продолжайте превосходить механический метод во многих областях. Он сделал это, изменив направление обратной связи внутри электроники; большинство производителей используют систему, которая вводит усилие рулевого управления, рассчитанное на основе датчика крутящего момента колес, в то время как Porsche использует датчики рыскания, угол поворота рулевого колеса и другие значения из системы контроля устойчивости для увеличения и уменьшения помощи соответственно и с гораздо более частой скоростью. Это означает, что в систему EPAS вновь вводится чувство «ощущения», и кроме тех, кто водит автомобили без посторонней помощи, между этими системами EPAS и системой HPAS нельзя найти никаких реальных различий.

Другими преимуществами EPAS являются эффективность, удобство и упаковка. Chevrolet продемонстрировал увеличение экономии топлива на 2,5% с момента перехода на электронное рулевое управление из-за отсутствия паразитных отходов двигателя. Парковка с радарным управлением также работает в сочетании с системой EPAS, а с массовым ростом автоматизации электронное рулевое управление определенно никуда не денется.

Порше 9Компания 11 стала пионером в области использования системы EPAS

в спортивных автомобилях. Porsche 911 — отличный пример преимуществ упаковки системы EPAS. До перехода на электронику в конструкцию автомобиля нужно было встроить обширный маршрут гидравлических трубопроводов, чтобы они шли от расположенного сзади двигателя к передним колесам. На автомобилях поколения 991 компания Porsche использовала полную систему EPAS, чтобы двигатели можно было расположить в передней части автомобиля без необходимости использования длинных трубопроводов, что, в свою очередь, способствовало распределению веса 911 — важное соображение для автомобиля с задним расположением двигателя. .

Системы EPAS являются важной частью головоломки для современного автомобилестроения на пути к автоматизации. ввод просто путем изменения количества заряда, создаваемого электронным двигателем, что, в свою очередь, изменяет величину помощи рулевого управления.