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.
Я уже рассказывал о системах электроусилителя руля Fiat . На Фиате применяется электроусилитель рулевого управления, расположенный непосредственно на рулевой стойке. Здесь есть преимущество: система находится под «защитой» салона, то есть вся электрика, электроника, редуктор, привод расположены в салоне. Из недостатков: требует много свободного места в области рулевой стойки; повышенная нагрузка на рулевой редуктор. В последнее время получили распространение электроусилители руля, на которых привод с редуктором расположены непосредственно на рулевой рейке.
Недостатки и преимущества электрических реек
Основные недостатки:
- исполнительные механизмы расположены в подкапотном пространстве, где есть высокая вероятность попадания посторонних жидкостей и грязи;
- усложнение и без того капризной конструкции реек;
- электропроводка электроусилителя находится в крайне неприятных климатических условиях.
Преимущества такой конструкции:
- освобождение свободного места в области рулевой колонки, что увеличивает безопасность водителя при ДТП;
- вся кинематика усилителя рулевого управления сконцентрирована в одном месте – на рейке;
- уменьшение общей массы рулевого управления;
- возможность оперативного ремонта путем агрегатной замены.
Принцип работы
В среднем положении рулевого колеса датчики положения руля формируют нулевой сигнал на электронный блок управления электроусилителем. На приводы не поступает напряжение, рейка остается в нейтральном (нулевом) положении. При повороте руля в одном из направлений, датчики углового смещения формируют управляющий сигнал на блок управления, который вырабатывает управляющие токи на электропривод, который содействует перемещению колес в необходимом направлении. По окончании маневра блок управления возвращает механизм в исходное положение.
Конструктивно электрические рейки в настоящее время выполняются в следующих исполнениях:
- рейки с параллельным приводом;
- рейки с прямым приводом;
- электрорейки с дополнительной шестеренкой.
В соответствии с конструкцией электродвигатель привода может быть установлен непосредственно на рейке:
или устанавливаться на рейке в виде дополнительного механизма.
Электроника усилителя рулевого управления довольно сложная. При обработке информации о требуемом усилие поворота колес она использует сигналы многочисленных датчиков, которые не обязательно являются сенсорами электроусилителя руля, например:
- датчик скорости автомобиля;
- сенсор частоты вращения коленвала;
- датчики вращения колес.
Это необходимо, чтобы руль был более информативен. Одно дело, когда поворот колес происходит на скорости 5 км/час, другое – на скорости 100 км/час. На высокой скорости при отсутствии «обратной связи» рулевого управления даже незначительные угловые смещения колес могут привести к аварийной обстановке. Поэтому, неисправность системы электроусилителя руля, особенно, его электронной части чреваты серьезными последствиями.
Связь с датчиками других систем автомобиля, блоками управления организуется по CAN-шине. Неисправность CAN-шины является частой причиной отказа системы электроусилителя руля.
Производители территориально устанавливают блоки управления в разных местах. Например, азиаты предпочитают устанавливать блоки управления (электронику) подальше от электропривода рейки. В этом случае они руководствуются тем, что электроника в этом случае более защищена от загрязнения, пыли, воды, масел. Но есть и минусы:
- непосредственно к электроприводу идет достаточно мощная электропроводка;
- сигнальные провода датчиков могут быть повреждены, что приводит к однозначной потере неработоспособности.
Совсем наоборот поступают европейские производители, которые устанавливают блоки управления непосредственно на приводе, то есть на конструкции электрорейки. Думаю, что они полагаются на качество своих автодорог. С этой точки зрения я бы выбрал азиатский вариант. А вот с точки зрения ремонта, лучше европейская рейка, на которой все сконцентрировано в едином месте: снял рейку - и возись с ней.
Основные признаки и причины неисправности
Основными признаками неисправности электрических реек являются:
1. Заклинивание или приклинивание рейки . Такая неисправность обычно связана с повреждением пыльника. В таком случае в область зубьев попадает пыль, которая в смеси с влагой превращается в прекрасный абразив, который с каждой минутой движения (особенно в городском цикле) потихоньку «съедает» зубья. Через несколько тысяч километров пробега зубья стираются настолько, что результат виден без микроскопа. Выход из ситуации один: замена.
Ремонт блока управления электроусилителя ремня дело хлопотное. Если слетела прошивка, то найти ее практически невозможно, разве что, у профессионалов своего дела.
Адаптация электрорейки
После ремонта или обслуживания электрической рейки ее необходимо вновь адаптировать, иначе руль и рейка будут работать с угловым смещением, да и сигнал об ошибке на приборной панели не удалится. Сделать это можно только при помощи диагностического оборудования, путем манипуляций с поворотом руля в крайние положения в соответствии с инструкциями, которые дает диагностический сканер.
- Регулярно проверяйте состояние пыльников рейки.
- При появлении сообщения об ошибке электроусилителя немедленно приступайте к устранению неисправности.
- По возможности, реже поворачивайте руль в крайние положения.
- Не оставляйте на длительную стоянку автомобиль с вывернутыми колесами.
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!
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.
Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Принцип реечной передачи усилия не впервые использован в автомобилестроении в виде рулевой рейки. Кремальер (франц. crémaillère) – один из многих видов механической передачи, который преобразует поступательные движения во вращательное.
Помните старые, складные фотокамеры в которых, как раз и использовалась реечная передача для фокусировки. Но, у нас разговор о рулевой рейке автомобиля.
Рулевая рейка автомобиля уже давно стала неотъемлемой частью рулевого управления. И. практически на всех современных легковых автомобилях, применяется рулевая рейка. Что не исключает применения и таких видов рулевого механизма, как: червячная передача или винт-шариковая гайка.
Устройство рулевой рейки легкового автомобиля
Итак, мы уже поняли, что рулевая рейка авто является механическим устройством, которое преобразовывает усилие водителя при воздействии на руль, которое требуется для управления авто (поворот колес).
По принципу действия рулевые рейки делятся на три основных вида:
- Механическая рулевая рейка – имеет самое простое устройство. Зубчатый механизм, расположенный на конце рулевой колонки, взаимодействует с зубчатой рейкой, которая, в свою очередь, связана с рулевым приводом (трапецией из ).
- Гидравлическая рулевая рейка – устанавливается на большинстве современных легковых автомобилей. Осуществляет максимально удобное и легкое управление авто за счет подключения ГУР (гидроусилителя руля), который увеличивает прилагаемое водителем усилие.
- Электрическая рулевая рейка отличается от гидравлической тем, что в ней отсутствует гидравлика, и усилия водителя при управлении рулевым колесом, увеличиваются при помощи электромотора.
Принцип устройства рулевых реек отличается только конструктивными особенностями марки автомобиля.
Место расположения рулевой рейки, также может быть разным в зависимости от марки авто:
- Верхнее расположение – рулевая рейка крепится к кузову и располагается сзади двигателя.
- Нижнее расположение – рулевая рейка крепится к подрамнику, кузову или балке, снизу.
Конструкция рулевой рейки (на примере шестерни-рейки)
- Картер. Изготовлен, как правило, из алюминиевого сплава. Имеет внутри полость, которая защищается гофро-чехлом.
- Приводное зубчатое колесо, установленное в картере на подшипниках.
- Рейка прижимается к шестерне пружиной для того, чтобы обеспечить беззазорное сцепление шестерни и зубцов рейки.
- Ограничительное кольцо с одной стороны и втулка шарнира рулевой тяги с другой, ограничивают ход рейки в необходимом диапазоне.
Такая схема рулевой рейки имеет малое передаточное число и позволяет обеспечивать быстрое управление колесом в нужном направлении.
К слову, конструкторы концерна BMW усовершенствовали рулевую рейку, соединив ее с планетарным механизмом. Такая схема рулевой рейки позволяет менять передаточное число шестерни в зависимости от скорости движения автомобиля.
Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем
Итак, давайте узнаем более подробно, почему так легко крутится руль с ГУР. Интегральный усилитель – это когда с рулевой рейкой связан исполнительный механизм гидроусилителя руля.
Насос ГУР приводится в действие от двигателя при помощи передач: ременная или шестеренчатая. Он подает в золотниковый распределитель гидравлическую жидкость под высоким давлением. Золотниковый распределитель встроен в картер (корпус) рулевой рейки.
Основная задача золотникового распределителя – контроль над усилием на рулевое колесо и дозировка гидравлической жидкости для поворота рулевой рейки. Дозирующим устройством, как правило, является торсион, который встроен в разрезе рулевого вала рейки.
Во время стоянки или движения в прямом направлении усилие на рулевую рейку отсутствует. Значит, дозирующие каналы золотникового распределителя перекрыты, а масло находится в резервуаре.
При повороте руля начинается сопротивление колес. При этом торсион начинает закручиваться: чем больше усилие на руль, тем сильнее. В это время золотниковый распределитель открывает каналы и подает гидравлическую жидкость в исполнительное устройство – рулевую рейку. Здесь масло распределяется в нужную сторону и подталкивает рейку.
С учетом того, что рулевая рейка находится в постоянной интенсивной эксплуатации, вам, как водителю, желательно систематически следить за исправностью ее элементов: пыльники, сальники, трубки.
Не обязательно для этого постоянно лазить под авто. Не ленитесь визуальным осмотром проверять подтеки масла под машиной.
