Из чего состоит рулевая рейка


Устройство гидравлической и электрической рулевой рейки

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:

  1. Механический.
  2. Гидравлический.
  3. 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

Плюсы:

  • простая малогабаритная конструкция;
  • надежность;
  • малый вес;
  • точная передача усилий.

Минусы:

  • хорошая передача ударов неровностей дорожного покрытия;
  • периодичность обслуживания (подтяжка, замена масла).

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.

Как работает рулевая рейка – устройство и особенности — DRIVE2

Автомобильная рулевая рейка в течение многих лет используется как один из обязательных элементов рулевого управления. Почти все легковые авто, которые выпускаются в наше время, оснащены данной деталью. Сегодня будет идти речь об устройстве рулевой рейки, а также принципе её работы.

Как устроена рулевая рейка?!

— Рулевая рейка автомобиля представляет собой устройство, цель использования которого заключается в том, чтобы преобразовать водительское усилие во время воздействия на рулевое колесо в салоне авто, что необходимо для обеспечения поворота колес машины.

Сегодня существуют три вида рулевых реек, принцип действия которых различается.

Гидравлическая рулевая рейка. Она используется почти во всех легковушках, которые выпускают сегодня. Обеспечивает достаточно комфортное управление автомобилем, поскольку используется гидравлический усилитель руля, благодаря чему водителю нужно прилагать минимум усилий. Механическая рулевая рейка. Устройство данного элемента очень простое. На одном из концов рейки находится зубчатый механизм, который контактирует с зубчатой рейкой. Последняя взаимодействует с приводом руля. Электрическая рулевая рейка. Её отличие от гидравлического аналога состоит в том, что гидравлика не применяется. Для увеличения усилий водителя автомобиль оснащается отдельным электрическим двигателем. Устройство рулевой рейки, а также принцип её работы зависят от характерных особенностей каждого автомобиля. Рулевая рейка может иметь верхнее либо нижнее расположение, что также зависит от модели транспортного средства. Рулевые рейки с верхним расположением устанавливаются сзади мотора, они крепятся к автомобильному кузову. Рулевые рейки с нижним расположением крепятся снизу, их соединяют с кузовом, подрамником либо балкой.

Конструктивные особенности рулевой рейки.

— Конструкция шестерни-рейки, о которой будет идти речь далее, состоит из следующих элементов: алюминиевый картер, внутри которого находится полость, имеющая специальную защиту; пружина, которая прижимает рейку к шестерне, обеспечивая надежное сцепление зубцов рулевой рейки и шестерни; колесо привода с зубцами, которое находится в картере (устанавливается на подшипники); втулка шарнира рулевой тяги и ограничительное кольцо обеспечивают требуемый ход рулевой рейки в заданном интервале. Схема рулевой рейки такого типа отличается невысоким передаточным числом, благодаря чему водитель может быстро поворачивать колеса в требуемую сторону.

Стоит отметить, что в автомобилях производителя BMW применяется модернизированная рулевая рейка, в конструкции которой присутствует планетарный механизм. Эта схема рулевой рейки обеспечивает возможность корректировки передаточного числа с учетом скорости, с которой движется транспортное средство.

Как работает рулевая рейка с ГУР?!

— Информация о принципе работы рулевой рейки с гидравлическим усилителем руля поможет понять, почему крутить такой руль можно без особых усилий.

Насос ГУР работает благодаря соединению с мотором. Для этого применяется ременная передача либо специальные шестерни. Насос гидроусилителя руля обеспечивает подачу гидравлической жидкости в распределитель. Этот распределитель расположен в корпусе рулевой рейки, который ещё называют картером.

Золотниковый распределитель используется для обеспечения контроля усилия на руль и объема гидравлической жидкости, необходимой для поворота рейки. В качестве дозирующего устройства используется торсион, интегрированный в разрез рулевого реечного вала.

Если автомобиль движется без поворотов или стоит на месте, рулевая рейка не движется. По этой причине масло пребывает в резервуаре, а не в дозирующих системах распределителя. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, колеса начинают сопротивляться. Во время этого происходит закручивание торсиона, сила которого зависит от усилия, прилагаемого на руль. В этот момент происходит открытие каналов распределителя и подача гидравлической жидкости на рулевую рейку. После этого выполняется распределение масла, которое приводит к движению рейки. Принцип работы рулевой рейки – это не просто теоретическая ненужная информация. Поскольку данный элемент используется постоянно, необходимо контролировать исправность составляющих рейки, то есть сальников, пыльников и трубок. Для этого надо просто следить за тем, не появляются ли капли масла под автомобилем. Теперь вы знаете, устройство рулевой рейки, а также принцип её работы.

Виды рулевых реек. Причины стука рулевой рейки

Прогресс не стоит на месте, и на смену червячному рулевому механизму пришёл реечный, который быстро завоевал популярность у всех мировых автопроизводителей. По сравнению со своим предшественником он имеет меньшее количество составных частей, подверженных износу, что положительно сказывается на надёжности. Кроме того, автомобиль с таким рулевым механизмом обладает более острым управлением, а это означает улучшенную безопасность вождения и множество позитивных эмоций у водителя.

Срок службы рулевой рейки (при регулярном техобслуживании) составляет около 100 000 км пробега. Со временем, по мере износа, появятся неисправности, в том числе и самая распространённая – стук в рулевой рейке. Устранение неполадки лучше доверить сервисному центру, а вот определить причину можно самостоятельно. Но прежде чем мы расскажем вам, как провести диагностику своими руками, давайте подробнее рассмотрим строение этого механизма, его разновидности и почему стучит рулевая рейка.

Из чего состоит рулевая рейка

Простейшая механическая рулевая рейка имеет следующую конструкцию: в картере особой формы смонтирован гофрированный чехол; там же на нескольких подшипниках стоит шестерня вала рулевого управления, приводимая в движение рулём через вал, а к ней с помощью пружины прижата зубчатая рейка (пружина нужна, чтобы между шестернёй и рейкой не было зазора).

устройство рулевой рейки с гидроусилителем

В настоящее время наибольшую популярность обрели 3 типа рулевых реек. Их главное отличие друг от друга – это то, как работает сам механизм.

Виды рулевых реек

Самая простая и надёжная. Колёса поворачиваются только за счёт физической силы. Для большего комфорта водителя зачастую бывает с различным шагом зубьев рейки от краёв к середине (это снижает усилие на руле при маленькой скорости).

Такая рейка оснащена гидроусилителем (ГУР), в результате чего повышается острота и лёгкость управления автомобилем. Кроме того, при поездке по плохой дороге руль не вырывается из рук, в отличие от механической рейки. Большинство выпускаемых в мире машин оснащается именно таким рулевым механизмом.

Очень похожа на гидравлическую, но в качестве усилителя используется электромотор, управляемый ЭБУ. Применяется в основном на автомобилях бизнес-класса и спорткарах, для которых важна отличная управляемость. На бюджетных машинах устанавливается редко.

Причины стука рулевой рейки

Причинами появления стука в рулевой рейке могут быть:

  • Ослабленные крепёжные соединения.
  • Износ опорной втулки.
  • Образование люфта в подшипниках.
  • Износ зубцов рейки.
  • Поджимной сухарь соприкасается с корпусом рулевой рейки по причине изнашивания антифрикционной накладки.

Как самостоятельно определить причину стука в рулевой рейке?

Можно провести диагностику на СТО или сделать это своими силами. Во втором случае последовательность действий будет следующей:

  1. Найдите ассистента, который будет вам помогать. Одному осмотреть рейку невозможно;
  2. Убедитесь, что мотор не работает, поставьте машину на «ручник» и попросите ассистента сесть на место водителя;
  3. Залезьте под машину и найдите рулевую рейку, затем скажите  ассистенту, чтобы он покрутил руль влево-вправо;
  4. Если рейка с ГУР, оцените состояние шлангов на предмет протечек. Также проверьте уровень жидкости и её прозрачность;
  5. Проверьте, не повреждены ли пыльники, а также нет ли где-нибудь подтёков смазки;
  6. Если по итогу выполнения двух предыдущих пунктов нареканий нет, прислушайтесь, откуда исходит стук. Скорее всего, дело в подшипниках или износе зубцов рейки. Рулевую рейку придётся снимать и перебирать, а то и менять целиком;
  7. Теперь можно переходить к ремонту повреждённого узла своими силами или отправляться в автосервис.

Как защитить рулевую рейку от поломки 

Рекомендации на этот счёт очень просты:

  1. Не крутите, руль до упора – оставляйте небольшой запас хода.
  2. Осторожно двигайтесь по плохим дорогам. Попадание колеса в яму на большой скорости может повредить рулевую рейку.
  3. Если автомобиль оснащён ГУР, следите за жидкостью в нём, а конкретнее за её уровнем и цветом. Также не забывайте вовремя менять жидкость.
  4. Контролируйте состояние пыльников. Если есть сомнения в их герметичности – сразу меняйте.

Сколько стоит ремонт рулевой рейки?

Стоимость рулевой рейки для ВАЗов – около 130$. Для машин зарубежного производства расценки заметно больше: от 200 до 500$. Такие цены справедливы для рулевых реек без сопутствующих комплектующих: ГУР и тяг с наконечниками. Рулевая рейка в сборе стоит гораздо дороже: для ВАЗов от 230$, а для иномарок от 1000$ и больше (в зависимости от класса автомобиля).

Если вы не будете менять рулевую рейку своими силами, а обратитесь в автосервис, то к суммам выше придётся прибавить стоимость работы специалистов.

Виды рулевых реек. Причины стука рулевой рейки

Прогресс не стоит на месте, и на смену червячному рулевому механизму пришёл реечный, который быстро завоевал популярность у всех мировых автопроизводителей. По сравнению со своим предшественником он имеет меньшее количество составных частей, подверженных износу, что положительно сказывается на надёжности. Кроме того, автомобиль с таким рулевым механизмом обладает более острым управлением, а это означает улучшенную безопасность вождения и множество позитивных эмоций у водителя.

Срок службы рулевой рейки (при регулярном техобслуживании) составляет около 100 000 км пробега. Со временем, по мере износа, появятся неисправности, в том числе и самая распространённая – стук в рулевой рейке. Устранение неполадки лучше доверить сервисному центру, а вот определить причину можно самостоятельно. Но прежде чем мы расскажем вам, как провести диагностику своими руками, давайте подробнее рассмотрим строение этого механизма, его разновидности и почему стучит рулевая рейка.

Из чего состоит рулевая рейка

Простейшая механическая рулевая рейка имеет следующую конструкцию: в картере особой формы смонтирован гофрированный чехол; там же на нескольких подшипниках стоит шестерня вала рулевого управления, приводимая в движение рулём через вал, а к ней с помощью пружины прижата зубчатая рейка (пружина нужна, чтобы между шестернёй и рейкой не было зазора).

устройство рулевой рейки с гидроусилителем

В настоящее время наибольшую популярность обрели 3 типа рулевых реек. Их главное отличие друг от друга – это то, как работает сам механизм.

Виды рулевых реек

Самая простая и надёжная. Колёса поворачиваются только за счёт физической силы. Для большего комфорта водителя зачастую бывает с различным шагом зубьев рейки от краёв к середине (это снижает усилие на руле при маленькой скорости).

Такая рейка оснащена гидроусилителем (ГУР), в результате чего повышается острота и лёгкость управления автомобилем. Кроме того, при поездке по плохой дороге руль не вырывается из рук, в отличие от механической рейки. Большинство выпускаемых в мире машин оснащается именно таким рулевым механизмом.

Очень похожа на гидравлическую, но в качестве усилителя используется электромотор, управляемый ЭБУ. Применяется в основном на автомобилях бизнес-класса и спорткарах, для которых важна отличная управляемость. На бюджетных машинах устанавливается редко.

Причины стука рулевой рейки

Причинами появления стука в рулевой рейке могут быть:

  • Ослабленные крепёжные соединения.
  • Износ опорной втулки.
  • Образование люфта в подшипниках.
  • Износ зубцов рейки.
  • Поджимной сухарь соприкасается с корпусом рулевой рейки по причине изнашивания антифрикционной накладки.

Как самостоятельно определить причину стука в рулевой рейке?

Можно провести диагностику на СТО или сделать это своими силами. Во втором случае последовательность действий будет следующей:

  1. Найдите ассистента, который будет вам помогать. Одному осмотреть рейку невозможно;
  2. Убедитесь, что мотор не работает, поставьте машину на «ручник» и попросите ассистента сесть на место водителя;
  3. Залезьте под машину и найдите рулевую рейку, затем скажите  ассистенту, чтобы он покрутил руль влево-вправо;
  4. Если рейка с ГУР, оцените состояние шлангов на предмет протечек. Также проверьте уровень жидкости и её прозрачность;
  5. Проверьте, не повреждены ли пыльники, а также нет ли где-нибудь подтёков смазки;
  6. Если по итогу выполнения двух предыдущих пунктов нареканий нет, прислушайтесь, откуда исходит стук. Скорее всего, дело в подшипниках или износе зубцов рейки. Рулевую рейку придётся снимать и перебирать, а то и менять целиком;
  7. Теперь можно переходить к ремонту повреждённого узла своими силами или отправляться в автосервис.

Как защитить рулевую рейку от поломки 

Рекомендации на этот счёт очень просты:

  1. Не крутите, руль до упора – оставляйте небольшой запас хода.
  2. Осторожно двигайтесь по плохим дорогам. Попадание колеса в яму на большой скорости может повредить рулевую рейку.
  3. Если автомобиль оснащён ГУР, следите за жидкостью в нём, а конкретнее за её уровнем и цветом. Также не забывайте вовремя менять жидкость.
  4. Контролируйте состояние пыльников. Если есть сомнения в их герметичности – сразу меняйте.

Сколько стоит ремонт рулевой рейки?

Стоимость рулевой рейки для ВАЗов – около 130$. Для машин зарубежного производства расценки заметно больше: от 200 до 500$. Такие цены справедливы для рулевых реек без сопутствующих комплектующих: ГУР и тяг с наконечниками. Рулевая рейка в сборе стоит гораздо дороже: для ВАЗов от 230$, а для иномарок от 1000$ и больше (в зависимости от класса автомобиля).

Если вы не будете менять рулевую рейку своими силами, а обратитесь в автосервис, то к суммам выше придётся прибавить стоимость работы специалистов.


Смотрите также


Интересующую Вас информацию Вы можете уточнить у наших специалистов, заполнив форму, приведенную ниже. Мы с радостью Вас проконсультируем!
Почта:
Ваше Имя:
Сообщение:
30+5