Что такое рулевая рейка — устройство, принцип работы и виды

Рулевая рейка – это механизм, который передает усилия с руля на тяги. Проще говоря, с помощью этого механизма осуществляется синхронный поворот колес, куда это необходимо. Принцип работы прост, но рекомендуется разобраться в нюансах, чтобы понимать, как производить ремонт. Поэтому стоит изучить взаимосвязь между рулевой рейкой и другими смежными узлами. Эта информация позволит понять, когда возникает проблема с этим узлом или со смежными. При наличии определенных навыков можно осуществить диагностику неполадки самостоятельно. Тем более, сегодня существует много приложений, которые проводят диагностику автомобиля целиком автоматически.

Устройство рулевой рейки

Это несложный механизм, который обладает следующими составляющими:

• Руль, который находится в кабине. Используется, чтобы задать автомобилю направление движения.
• Рулевой вал. Это металлический стержень, который оснащен специальными пазами. Они называются шлицами. С их помощью с одной стороны крепится руль, а с другой производится крепление к рулевой колонке.
• При создании рейки используются шестерня и сама рейка. При производстве используется специальный легкий сплав повышенной прочности.
• Рулевая тяга – это металлические стержни, у которых с одной стороны есть резьба, а с другой шарнир с резьбой.
• Рулевой наконечник оснащен шарниром с резьбой.

Это все составляющие рулевой рейки. Правда, еще в него можно отнести демпфер. Это двухсторонний амортизатор. Его цель заключается в снижении вибрации во время движения. Таким образом, удается снизить негативное воздействие на весь механизм. Не на всех машинах он есть, но на внедорожниках его устанавливают по умолчанию. Это связано с тем, что эти машины часто передвигаются по плохим дорогам.

рулевая рейка с гур

Причины и признаки, и как определять неисправности рулевых реек

Нагрузки на этот ответственный узел конструкции автомобиля зависят от качества дорог. При эксплуатировании авто на плохих дорогах, рулевая рейка и весь рулевой механизм подвергается высоким нагрузкам.

Зная признаки и симптомы поломок рулевой рейки, можно вовремя поменять рулевую рейку:

1. Если руль не крутится легко как раньше. Заметно стало тяжелее вращать рулевое колесо.
2. Если «бьет» руль, то есть на кочках ощущается биение рулевой колонки.
3. Если шум насоса ГУРа стал выше.
4. Если появился люфт руля. При большом люфте трудно ездить, приходится постоянно вращать руль даже на ровной дороге, чтобы «ловить» колеса. Поэтому при превышенном разрешенный допустимый люфт руля, необходимо, как можно быстрее, устранить. Это может быть и из-за сильно изношенных автомобильных шин. Для правильного выбора резины на колеса, необходимо уметь расшифровывать индексы скорости и нагрузки шин.
5. Если из устройства рулевой рейки выходит масло. При уменьшении масла, становится труднее крутить руль и, также, могут появиться посторонние шумы.

Так как рулевая рейка — это один из самых элементов устройства авто, отвечающий за управление, то при обнаружении таких признаков неполадок, дальнейшее эксплуатирование запрещается до устранения проблемы.

Виды рулевых реек

Существует три вида рулевых реек, а именно:

1. Механическая – это наиболее простой вариант, который не оснащен дополнительными функциями. Поворот происходит только благодаря усилиям самого водителя. Если установить рейку с переменным передаточным числом, то можно облегчить труд водителя. Данная модель практически не используется, но осталась еще на некоторых старых отечественных машинах.
2. Гидравлическая считается наиболее популярной. Ее стоимость демократичная, а также необходимо прикладывать минимум усилий для поворота руля. Наличие гидроусилителя снижает физические затраты водителя во время поездки и повышает уровень безопасности на дороге. Дело в том, что при возникновении аварийной ситуации нужно действовать быстр. Когда руль легко крутится, колеса быстрее повернутся в нужную сторону. Это позволит избежать ДТП или снизить негативные последствия.
3. Электрическая считается наиболее современной. В работе используется электромотор. Он расположен в рулевой колонке, на рулевом валу или входит в комплектацию самой рейки. Способ интеграции этого усилителя зависит от самого производителя. Электрический усилитель применяют в наиболее современных машинах, что обеспечивает максимальную безопасность на дороге.

Это все существующие модели. Современные рулевые рейки стоят недорого, обладают небольшим весом и не требуют частого технического обслуживания. Точность управления довольно высокая. Поэтому водители могут заменить рулевую рейку в случае необходимости на более совершенную. Только нужно убедиться сначала, что конкретно взятый автомобиль поддерживает ее.

рулевое колесо для автомобиля

Особенности использования рейки

Сама по себе рейка представляет скользящий стальной стержень с зубчатой насечкой. Со стороны зубьев к нему прижата приводная шестерня. Вал рулевой колонки имеет шлицевое соединение с валом ведущей шестерни. Обычно используется косозубое зацепление, как бесшумное и способное передавать значительные нагрузки.

При вращении руля водитель, действуя совместно с усилителем руля, перемещает рейку в нужном направлении. Концы рейки через шаровые соединения действуют на рулевые тяги. В разрезе тяг установлены резьбовые муфты регулировки схождения и рулевые шаровые наконечники. В конечном счёте перемещающее усилие через поворотный рычаг передаётся на кулак, ступицу и управляемое колесо с каждой стороны. Конфигурация рассчитана таким образом, чтобы резина не проскальзывала в пятне контакта, а каждое колесо двигалось по дуге нужного радиуса.

Неисправности и признаки

Есть несколько частых проблем, которые возникают у рулевых реек. Стоит рассмотреть их подробнее. Вот какие признаки проблем могут быть:

• утяжеление руля в определенных положениях;
• появление стуков;
• вибрация рулевого колеса;
• протекание жидкости гидроусилителя;
• неполный возврат руля в исходное положение;
• вращение руля не соответствует вращению колес.

Чаще всего все начинается с появления суков. Рекомендуется сразу насторожиться, потому что остальные признаки приведут к более дорогостоящему ремонту.

А теперь стоит рассмотреть основные неисправности, с которыми приходится иметь дело.

1. Появление стука возможно из-за повреждения пыльников. Тогда наконечники тяги быстро приходят в негодность, давая о себе знать стуком. Ремонт невозможен, необходимо менять их на новые.
2. Внутренний стук часто свидетельствует о наличии проблем с поршневой или с направляющими втулками. Рейку нужно разобрать, чтобы понять, в чем проблема. Рекомендуется обратиться на СТО для этого.
3. Стук также свидетельствует о выработке некоторых комплектующих. В этом случае нужно заменить их или весь механизм полностью.
4. На гидроусилителе нередко появляется течь. В этом случае требуется заменить сальники. Также стоит разобрать рейку, чтобы обнаружить причину течи. Если нет соответствующих навыков, стоит обратиться к специалистам.
5. При использовании электроусилителя руль бывает сложно повернуть. Этого говорит о необходимости замены мотора электроусилителя.
6. Когда аналогичная проблема возникает с гидроусилителем, проблема кроется в насосе.

Необходимо отличать проблему в рулевой рейке с проблемами гидроусилителя. Вот какие симптомы бывают у последнего:

• усиление руля полностью отсутствует;
• усиление отсутствует на холостых работах двигателя;
• наличие посторонних шумов при включенном двигателе;
• появление пены в рабочей жидкости.

Таким образом, не всегда нужно сразу разбирать рулевую рейку. В некоторых случаях стоит сначала ознакомиться с состоянием гидроусилителя.

Насос ГУР

Состав реечного рулевого механизма

Типичный механизм включает в себя:

• корпус, где размещены все детали, снабжённый проушинами крепления к моторному щиту или раме;
• зубчатую рейку;
• подшипники скольжения втулочного типа, на которые рейка опирается при перемещениях;
• входной вал, обычно размещённый в роликовых (игольчатых) подшипниках качения;
• устройство регулировки зазора в зацеплении из подпружиненного сухаря и регулировочной гайки;
• пыльники рулевых тяг.

Иногда механизм комплектуется внешним демпфером, призванным минимизировать один из недостатков реечного механизма – излишне сильную передачу на руль ударов от попадающих на неровности колёс. Демпфер представляет собой горизонтально расположенный телескопический амортизатор, подобный тому, что устанавливается в подвесках. Одним концом он соединён с рейкой, а другим – с подрамником. Все удары гасятся гидравликой амортизатора.

Простейшие механизмы, применяемые на самых лёгких автомобилях, лишены усилителя рулевого управления. Но большинство реек располагают им в своём составе. Исполнительный механизм гидроусилителя интегрируется в корпус рейки, наружу выходят лишь штуцеры подключения гидравлических магистралей с правой и левой сторон поршня.

Распределитель в виде золотникового клапана и отрезка торсиона встраивается в корпус входного вала реечного механизма. В зависимости от величины и направления приложенного водителем усилия, закручивающего торсион, золотник открывается в сторону левого или правого штуцеров гидроцилиндра, создавая там давление и помогая водителю перемещать рейку.

Иногда в реечный механизм встраиваются и элементы электрического усилителя, если он не расположен на рулевой колонке. Прямой привод на рейку более предпочтителен. В этом случае рейка имеет электродвигатель с редуктором и второй приводной шестерней. Она работает параллельно с основной по отдельной зубчатой насечке на рейке. Направление и величина усилия определяются электронным блоком управления, получающим сигнал с датчика закручивания торсиона входного вала и формирующим силовой ток на электродвигатель.

Особенности обслуживания

Обслуживать рулевую рейку несложно. Это неприхотливый элемент. Однако важно периодически следить за его работоспособностью, чтобы не возникло проблем на дороге. При отсутствии должного ухода есть риск, что машина перестанет слушаться на дороге. Вот на что требуется обращать внимание:

• проверять состояние пыльников и своевременно их менять;
• при обнаружении дефекта нужно менять комплектующие;
• не рекомендуется держать руль в вывернутом положении до упора более 5 секунд;
• если рулевое колесо не возвращается в исходное положение, стоит обратиться к специалистам;
• при начале езды необходимо поворачивать руль с минимальной амплитудой, чтобы продлить срок эксплуатации механизма;
• зимой стоит на месте несколько раз покрутить руль на месте, чтобы проверить работоспособность.

Если нет необходимых навыков, то стоит при первых признаках появления проблемы обращаться в сервисный центр. Специалисты выполнят диагностику и скажут, все ли в порядке. Когда потребуется ремонт, они его выполнят в сжатые сроки. При этом обращение на СТО каждые 5 – 6 месяцев снизит риск появления серьезных проблем. Большинство ремонтных работ будут поверхностными и недорогими.

При выборе нового автомобиля стоит покупать электроусилитель руля. Он обеспечит плавное вращение и легкое управление. Выйдет немного дороже, чем гидравлика. Зато результат окажется лучшим.

Тяга рулевая