принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем видео

02.01.202431.07.2022 admin 0 Comments

принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем видео

Устройство и принцип работы рулевой рейки с ГУР

Устройство

Во всех транспортных средствах есть система управления. Состоит она из массы разных запчастей. Постоянно устройство дорабатывается. Определенные запчасти внедряются, а некоторые и убираются. Чтобы водителю было легче управлять транспортным средством, рулевой механизм оснащается гидроусилителем.

Сам механизм состоит из следующих элементов:

Принцип действия

На самом деле, принцип работы не такой сложный, как кажется изначально. Для того чтобы повернуть рулевое колесо в сторону, помогает дополнительная сила. Суть в том, что на рулевую колонку ставятся шестеренки, а также специализированные рейки, оборудованные тягами.

Со временем начали использовать гидравлический механизм. По сути, он работает точно так, как и механический. Единственная разница заключается в том, что усилие дополняется с помощью специальной жидкости, имеющей масляную основу. В итоге водитель может просто и легко управлять машиной. Достаточно будет небольшого вращения рулем, чтобы войти в самый крутой поворот.

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.

Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем

Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем основан на кратковременном воздействии создаваемого насосом давления на цилиндр, который сдвигает рейку в нужную сторону, помогая водителю управлять автомобилем. Поэтому автомобили с ГУР гораздо более комфортны, особенно при маневрах на низкой скорости или езде в сложных условиях, ведь такая рейка берет на себя большую часть нагрузки, необходимой для поворота колеса, а водитель лишь отдает ей команды, при этом не теряя обратной связи с дорогой.

Рулевая рейка в индустрии легкового транспорта давно вытеснила другие типы подобных устройств благодаря своим техническими характеристикам, о которых мы рассказывали тут (Как устроена рулевая рейка). Но, несмотря на простоту конструкции, принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем, то есть гидравлическим усилителем, до сих пор остается непонятным для большинства автовладельцев.

Развитие рулевого управления – краткий обзор

С появления первых автомобилей основой рулевого управления стал шестеренчатый редуктор с большим передаточным числом, различным способом поворачивающий передние колеса транспортного средства. Первоначально это была колонка с прикрепленной снизу сошкой, поэтому приходилось использовать сложную конструкцию (трапецию), чтобы передать смещающее усилие на поворотные кулаки, к которым прикручены передние колеса. Затем изобрели рейку, тоже представляющую собой редуктор, который передавал поворотное усилие на переднюю подвеску без дополнительных конструкций и, вскоре этот тип рулевого механизма повсеместно вытеснил колонку.

Но основной недостаток, проистекающий из принципа работы этого устройства, преодолеть не удалось. Увеличение передаточного числа позволяло крутить руль, который также называют рулевым колесом или баранкой, без усилий, но вынуждало делать больше поворотов для перемещения поворотного кулака из крайнего правого в крайнее левое положение или наоборот. Снижение передаточного числа делало рулевое управление более острым, ведь машина сильней реагировала даже на незначительный сдвиг баранки, но для управления таким авто требовались большие физическая сила и выносливость.

Попытки решить эту проблему предпринимались с начала ХХ века, причем, часть из них была связана с гидравликой. Сам термин «гидравлика» появился из латинского слова hydro (гидро), означавшего воду или какое-то жидкое вещество, по своей текучести сопоставимое с водой. Однако, до начала 50-х годов прошлого века все ограничивалось экспериментальными образцами, которые невозможно было воплотить в серийное производство. Прорыв произошел в 1951 году, когда компания Chrysler представила первый серийный гидроусилитель руля (ГУР), работающий совместно с рулевой колонкой. С тех пор общий принцип работы гидравлической рулевой рейки или колонки оставался неизменным.

Первый ГУР обладал серьезными недостатками, он:

Поэтому нормально работающий гидроусилитель появился лишь на рубеже XXI, когда основным рулевым механизмом уже стала рейка.

Как работает гидроусилитель

Чтобы понять принцип работы гидравлической рулевой рейки, необходимо рассмотреть входящие в нее элементы и выполняемые ими функции:

Каждый элемент является частью гидроусилителя, поэтому правильная работа ГУР возможна только когда все составляющие четко выполняют свою задачу. На этом видео показан общий принцип работы такой системы

Насос

Задачей этого механизма является постоянная циркуляция жидкости (гидравлического масла, АТФ или ATF) по системе гидроусилителя с созданием определенного давления, достаточного для поворота колес. Насос ГУР ремнем подключен к шкиву коленчатого вала, если же автомобиль оснащен электрогидроусилителем, то его работу обеспечивает отдельный электромотор. Производительность насоса выбирают такой, чтобы даже на холостых оборотах он обеспечивал поворот машины, а избыточный напор, возникающий при увеличении оборотов, компенсирует редукционный клапан.

Насос ГУР делают двух типов:

На легковушках с гидравлической подвеской один насос обеспечивает работу обеих систем – ГУР и подвески, но работает по тому же принципу. От обычного он отличается только увеличенной мощностью.

Редукционный клапан

Эта деталь гидравлического усилителя работает по принципу перепускного клапана, состоящего из запирающего шарика и пружины. Во время работы насос гидроусилителя создает циркуляцию жидкости с определенным давлением, ведь его производительность выше пропускной способности шлангов и других элементов. По мере роста оборотов мотора возрастает напор в системе ГУР, воздействующее через шарик на пружину. Жесткость пружины подобрана так, чтобы открытие клапана происходило при определенном давлении, а диаметр каналов ограничивает его пропускную способность, поэтому срабатывание не приводит к резкому падению напора. Когда клапан открывается, часть масла идет в обход системы, что и стабилизирует давление на требуемом уровне.

Редукционный клапан ГУР

Несмотря на то, что редукционный клапан установлен внутри насоса, он является важным элементом гидроусилителя, поэтому стоит в одном ряду с остальными механизмами. Его неисправность или неправильная работа ставит под угрозу не только ГУР, но и безопасность движения на дороге, если из-за чрезмерного гидравлического напора лопнет подающая магистраль, или появится утечка, реакция автомобиля на поворот руля изменится, а не имеющий опыта человек за рулем рискует не справиться с управлением. Поэтому устройство рулевой рейки с гидроусилителем подразумевает максимальную надежность как всей конструкции в целом, так и каждого отдельного элемента.

Расширительный бачок и фильтр

Во время работы ГУР гидравлическая жидкость принудительно циркулирует по системе гидроусилителя и, на нее воздействует давление, создаваемое насосом, что приводит к нагреву и расширению масла. Расширительный бачок принимает в себя излишек этого материала, благодаря чему его объем в системе всегда одинаков, что исключает скачки давления, вызванные температурным расширением. Нагрев АТФ и износ трущихся элементов приводит к появлению в масле металлической пыли и других загрязнений. Попадая в золотник, он же распределитель, этот мусор забивает отверстия, нарушая работу гидроусилителя руля, что негативно влияет на управляемость автомобиля. Чтобы избежать такого развития событий, в ГУР встроен фильтр, который удаляет из циркулирующей гидравлической жидкости различный мусор.

Цилиндр

Эта деталь гидроусилителя представляет собой трубу, внутри которой находится часть рейки с установленным на ней гидравлическим поршнем. По краям трубы установлены сальники, препятствующие вытеканию АТФ при поднятии давления. Когда масло по трубкам поступает в соответствующую часть цилиндра, поршень смещается в противоположную сторону, толкая рейку и, через нее воздействуя на рулевые тяги и поворотные кулаки.

Благодаря такой конструкции ГУР поворотные кулаки начинают смещаться еще до того, как ведущая шестерня переместит рейку.

Распределитель

Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем заключается в кратковременной подаче гидравлической жидкости в момент поворота руля, благодаря чему рейка начнет двигаться еще до того, как шофер приложит к этому серьезное усилие. Такую кратковременную подачу, а также слив избытка жидкости с гидроцилиндра и обеспечивает распределитель, который нередко называют золотником.

Чтобы понять принцип работы этого гидравлического устройства, необходимо не только рассмотреть его в разрезе, но и более полно проанализировать его взаимодействие с остальными элементами ГУР. Пока положение руля и поворотных кулаков соответствуют друг другу, распределитель, он же золотник, блокирует поступление жидкости в цилиндр с любой стороны, поэтому давление внутри обеих полостей одинаково и, он никак не влияет на направление вращения колесных дисков. Когда водитель поворачивает руль, небольшое передаточное число редуктора рулевой рейки не позволяет ему быстро повернуть колеса без приложения значительных усилий.

Задачей распределителя ГУР является подача АТФ в гидроцилиндр лишь тогда, когда положение руля не соответствует положению колес, то есть когда водитель поворачивает баранку, сначала срабатывает распределитель и заставляет цилиндр воздействовать на поворотные кулаки подвески. Такое воздействие должно быть кратковременным и зависеть от того, насколько сильно шофер повернул руль. То есть, сначала колеса должен поворачивать гидроцилиндр, а затем уже водитель, такая последовательность позволяет прикладывать минимальные усилия для поворота, но при этом «ощущать дорогу».

Принцип работы

Необходимость такой работы распределителя была одной из проблем, которые препятствовали серийному производству гидроусилителей, ведь обычно в машине руль и рулевой редуктор соединены жестким валом, что не только передает усилие на поворотные кулаки, но и обеспечивает пилоту машины обратную связь с дорогой. Чтобы решить проблему, пришлось полностью изменить устройство вала, соединяющего руль и ведущую шестерню рулевого механизма. Между ними установили распределитель, основой работы которого является принцип торсиона, то есть упругого, способного к скручиванию стержня.

Когда водитель поворачивает руль, сначала незначительно скручивается торсион, из-за чего возникает рассогласование между положением рулевого и передних колес. В момент такого рассогласования золотник распределителя открывается и гидравлическое масло поступает в цилиндр, который смещает рулевую рейку в нужную сторону, а значит, устраняет рассогласование. Но, пропускная способность золотника распределителя невысока, поэтому гидравлика не полностью заменяет усилия водителя, а значит, чем быстрей нужно повернуть, тем сильней придется шоферу крутить руль, что обеспечивает обратную связь и позволяет чувствовать машину на дороге

Устройство

Чтобы выполнить такую работу, то есть дозированно подавать АТФ в гидроцилиндр и прекращать подачу после устранения рассогласования, пришлось создавать довольно сложный гидравлический механизм, работающий по новому принципу и состоящий из:

Внутренняя и наружная части золотника прилегают друг ко другу настолько плотно, что между ними не просачивается ни капли жидкости, кроме того, в них просверлены отверстия для подачи и возврата АТФ. Принцип работы такой конструкции заключается в четком дозировании подаваемой в цилиндр гидравлической жидкости. Когда положение руля и рейки согласовано, подающие и возвратные отверстия смещены друг относительно друга и жидкость через них в цилиндры не поступает и не вытекает оттуда, поэтому последний постоянно заполнен и нет угрозы завоздушивания. Когда пилот машины поворачивает руль, сначала скручивается торсион, наружная и внутренняя части золотника смещаются относительно друг друга, из-за чего совмещаются подающие отверстия одной стороны и сливные другой.

Поступая в гидроцилиндр, масло давит на поршень, смещая его к краю, последний смещает на рейку и, она начинает передвигаться еще до того, как ведущая шестерня воздействует на нее. По мере смещения рейки уходит рассогласование между наружной и внутренней частью золотника, благодаря чему постепенно прекращается подача масла, а когда положение колес достигает баланса с положением руля, подача и выход АТФ полностью блокируются. В таком состоянии цилиндр, обе части которого заполнены маслом и образуют две замкнутые системы, выполняет стабилизирующую роль, поэтому при наезде на неровность до руля доходит импульс заметно меньшей силы и, баранка не вырывает из рук водителя.

Заключение

Устройство и принцип работы рулевой рейки

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.

Основные детали рулевого управления:

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

Гидравлическая (ГУР)

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)

Данный тип обладает рядом преимуществ, таких как:

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.

Преимущества и недостатки

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:

Недостатки:

Основные неисправности

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

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.

Устройство рулевой рейки

С начала 70-х ГУР начали устанавливать на легковые автомобили. Не последнюю роль в этом сыграл факт, что в качестве водителей все чаще выступали женщины.

Помимо обеспечения комфорта при управлении автомобилем, ГУР позволяет:

Учитывая, что рулевое управление является вторым фактором безопасности движения после тормозной системы, к надежности, информативности, другим параметрам ГУР предъявляются высокие требования. Эксплуатации и обслуживанию этой системы следует уделять особое внимание.

Виды гидроусилителей рулевого управления

Первоначально на легковые транспортные средства устанавливались ГУР, выполненные по схеме, аналогичной усилителям, устанавливаемым на большегрузные авто. Они имеют существенный недостаток: с увеличением скорости автомобиля для осуществления безопасного маневра требуется меньший угол поворота руля и прикладываемое усилие. На большой скорости существенно уменьшается обратная связь дорога-рулевое управление, водитель прекращает «чувствовать» дорогу. В условиях скользкого покрытия автомобиль может потерять управляемость.

Для устранения этой проблемы была разработана рейка с переменным отношением передачи.

Такая рейка установлена на ВАЗ 2110. Она на небольших углах поворота руля имеет большое передаточное число. Обычно это соответствует большим скоростям и малым углам разворота, где требуется небольшое усилие. Передаточное число уменьшается к «краям», то есть, на больших углах маневрирования, которые возможны при невысокой скорости. Применение такой конструкции не устранило всех проблем управляемости.

Видео — виды рулевых реек, чем отличаются ГУР и ЭУР:

Производители разработали электрогидроусилитель руля

, добавив в стандартную схему электроклапан с электронной системой управления. ЭГУР в максимальной степени сочетает информативность руля и комфортные условия управления.

В некоторых моделях автомобилей насос ГУР вращается приводом электродвигателя. В таких случаях гидроусилитель работает даже при незаведенном двигателе.

В современных автомобилях все чаще устанавливают электроусилители рулевого управления

. Их существенный недостаток – полная зависимость от исправности и надежности электроники. В случае отказа какого-либо из электронных узлов, приводов, даже предохранителя, эффективность электроусилителя руля становится нулевой, управляемость резко ухудшается.

Конструкции рулевых реек

Так выглядит рулевая рейка Форд Фокус 3 в разборе
Принцип действия рулевой рейки не так уж и сложен. Источник силы является сам водитель, он крутит руль, вращение передается рулевой колонке, рулевая колонка через кардан передает вращение рулевой рейке. Рулевая рейка, в свою очередь, передает усилия на поворотные рычаги через тяги и наконечники. Рычаги соединены с колесами посредство цапф.

С механической точки зрения, рулевая рейка — это зубчатая передача (см. фото). На рейке есть специальные зубцы, которые входят в зацепление с шестеренкой, которая жестко установлена на рулевом валу. Водитель, вращая руль через колонку и шестерню двигает рейку влево или вправо, а рейка давит на шарниры и тяги и поворачивает колеса.

Чтобы водителю было легче вращать руль, современные новые автомобили идут с гидроусилителями (ГУР). В случае появления признаков плохой работы усилителя, требуется сделать ремонт насоса гидроусилителя руля своими руками или заменить на новый.

или электроусилителями (ЭУР) руля.

Так выглядит электроусилитель руля автомобиля ЛАДА КАЛИНА. Замену рулевой рейки на Калине и стоимость мы уже рассматривали.

Если усилитель руля гидравлического действия, то к нему устанавливается насос, механизм для образования усилия и распределитель. Насос ГУРа вращается ремнем газораспределительного механизма (ГРМ). Насос гидроусилителя всасывает гидромасло из бачка в золотниковый распределитель. Золотниковый распределитель следит за тем, с каким усилием вращают руль и помогает крутить баранку.

В конструкцию рулевой рейки входят следующие детали:

Так выглядит макет рулевого механизма в учебном центре.
На рулевом валу размещается торсион, который является основным элементом распределителя. Если никуда не вращать руль, то масло спокойно движется в расширительный бачок, потому что торсион при неподвижном состоянии руля раскручен и вводные каналы распределителя закрыты.

Если начать вращать руль, то, соответственно, торсион начинает закручиваться. При этом через золотник и каналы масло движется в исполнительный механизм из-за чего повышается давление за поршнем или до поршня исполнительного механизма. Созданное при этом давление облегчает поворот руля водителю.

Как работает гидроусилитель руля

Базовая схема устройства рулевой рейки с гидроусилителем изображена на рисунке:

Во время работы двигателя внутреннего сгорания вращается привод масляного насоса гидроусилителя руля, кинематически связанного с коленвалом. Если рулевое колесо находится в центральном положении, масло рециркулирует по гидравлической системе без усилий через обратный клапан. Торсион, выполняющий роль следящего механизма, откликается на поворот руля. Оно приводит в действие золотник распределителя. Он сообщает основной нагнетающий канал с правой либо левой полостями силовых цилиндров. Последние помогают поворачивать колеса автомобиля.

В крайних положениях рулевого колеса предохранительные клапана предотвращают излишнее давление в системе, перепуская масло в рециркуляционный канал.

В электрогидроусилителях руля установлен электроклапан, контролируемый электронным блоком управления (ЭБУ). ЭБУ ГУР, руководствуясь показаниями датчиков угла поворота рулевого колеса, скорости автомобиля, коленвала, регулирует закрытие клапана. Тем самым, в зависимости от скорости автомобиля, других показателей регулируется степень усиления ГУР, контролируется информативность рулевого управления.

Устройство электрических рулевых реек. Неисправности

Я уже рассказывал о системах электроусилителя руля Fiat https://autoburum.com/blog/181-remont-elektricheskogo-usilitela-rula-v-avtomobilah-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

Преимущества такой конструкции:

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:

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:

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:

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.

2. Увеличение требуемого усилия на руль
. В системах с параллельным приводом частой причиной такой неисправности является износ ремня. Это может являться следствием попадания влаги в механизм либо установкой некачественного ремня после проведения регламентных работ. Опять же приговор: замена ремня.

3. Механический шум, гул при повороте руля
. Шуметь в области руля может, скорее всего, электропривод. В любом, случае, его необходимо демонтировать. Основная причина механического гула двигателя – износ подшипников. Если принято решение о демонтаже электропривода, то лучше сразу провести весть комплекс регламентных работ с ним.

4. Неправильный «отзыв» на поворот руля
. То есть, движения рейки не соответствуют повороту руля. Здесь возможны два варианта: отказ датчиков (или электропроводки к ним) и неисправность электронного блока управления. В первую очередь, необходимо выполнить компьютерную диагностику. Если она ничего не покажет, то можно попробовать «подбросить» заведомо исправный блок управления.

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.

Общие рекомендации

Признаки неисправности и возможные причины

В процессе эксплуатации автомобиля о неисправной работе гидроусилителя руля свидетельствуют следующие признаки:

1. Отдача рулевого колеса

. Обычно происходит при неисправностях насоса ГУР либо слабом натяжении приводного ремня.

2. Большое усилие при повороте руля

. Причиной могут являться: низкий уровень жидкости, изношенный насос гидроусилителя, завоздушенность системы.

3. Большие усилия в районе среднего положения руля

. Основная причина – механический износ рейки.

4. Увеличенные усилия в одну из сторон

. Причина: изношенные сальники.

5. Быстрый поворот руля требует усилий

. Возможные причины: завоздушенность, неисправность насоса, малые холостые обороты двигателя.

. Причины: низкий уровень жидкости, течь в системе.

. Часто случается при повреждении покрышек, неисправности тормозной системы. В системе ГУР возможно попадание воздуха в гидравлику.

Основные неисправности рулевых реек с гидроусилетелем, их устранение и ремонт

В процессе эксплуатации система рулевой рейки с гидроусилителем требует постоянного осмотра, обслуживания и ремонта (в случае необходимости). К наиболее распространенным неисправностям системы относятся:

Течь сальников чаще всего вызвана коррозией в случае попадания воды на вал, который по мере появления на нем ржавчины разрушает рабочую поверхность сальника. Такая неисправность возможна при разрушении пыльника, вызванном механическими воздействиями либо естественным износом.

Ремонт заключается в восстановлении целостности вала, удалении следов коррозии (обычно вал шлифуется). После этого устанавливается новый сальник с соответствующими посадочными размерами.

Течь шлангов гидравлики обусловлена высоким давлением в системе (100 атмосфер и более), износом шлангов, особенно в местах соединения резиновых и металлических элементов шлангов высокого давления. Обычно требуется замена шланга, однако есть мастерские, которые производят перепрессовку соединений.

Он может возникнуть по причинам:

Подтяжка рейки в случае износа центрального зуба не дает результата. Люфт, возможно, будет меньше, но так как другие зубья изношены меньше (повышенный износ центрального зуба связан с тем, что руль больше времени находится в среднем положении), руль может не возвращаться из крайних положений из-за зажимания.

Видео — о ресурсе работы рулевой рейки с гидроусилителем:

Опорные втулки усиленно разрушаются при движении на неровном дорожном покрытии. Большинство реечных механизмов иномарок не рассчитаны на российские дороги.

Если руль с усилием крутится только в одну сторону, скорее всего, уплотнительное кольцо в корпусе распределителя пропускает жидкость под давлением. Это может быть результатом попадания грязи или пыли в систему, которая со временем делает проточки. Жидкость не попадает в гидроцилиндр, а уходит напрямую в бачок расширителя. Ремонт можно осуществить путем шлифованием рабочей зоны и замены уплотнительного кольца.

Если руль вращается туго в обе стороны, возможно несколько причин:

Для диагностики конкретной неисправности требуется разборка механизма и диагностика узлов. В большинстве случаев потребуется помощь специалиста.

Типы и варианты исполнения

Как уже было сказано ранее, ключевые элементы рулевой рейки не меняются на протяжении многих десятилетий. В устройство механизма вносятся лишь незначительные коррективы, но принцип остается одинаковым.

Единственное, что отличает все узлы подобного типа – привод усилителя. Всего различают три модификации. Рассмотрим особенности каждой из них.

Механическая рулевая рейка

Данная модификация является классической. Ею оснащались все автомобили до того момента, как были созданы гидравлические и электрические усилители. Механическая рулевая рейка – самый простой тип устройства. Благодаря маленьким зубцам и большим по сравнению с ними рулевому колесу водителю не приходится прилагать большие усилия для поворота автомобиля.

Существуют рулевые рейки с разным передаточным числом. По центру планки сделана зубчатая передача с меньшей амплитудой, а на концах этот показатель увеличивается. Благодаря этому водителю еще легче поворачивать руль во время начала движения или в поворотах на большой скорости. А на парковках, когда колеса нужно выворачивать до упора, водителю не нужно крутить руль по многу раз.

Рулевая рейка принцип работы видео

До этой записи я уже касался вопроса про рулевую рейку, но все же распишем подробнее.

— 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.

Каждому желающему эта статья подскажет, каким является устройство рулевой рейки с гидроусилителем, а также согласно какому принципу осуществляется ее работа.

Устройство

Сам механизм состоит из следующих элементов:

Принцип действия

Гидравлический механизм рулевого управления — достаточно интересен. Чтобы полностью разобраться, что он собой представляет, следует остановиться на нем более подробно.

Гидроусилитель руля (далее ГУР) в автомобиле – система, предназначенная для уменьшения усилий, прикладываемых к рулевому управлению во время маневра. Первоначально такими системами оснащались сельскохозяйственные и грузовые транспортные средства.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Помимо обеспечения комфорта при управлении автомобилем, ГУР позволяет:

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Виды гидроусилителей рулевого управления

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Для устранения этой проблемы была разработана рейка с переменным отношением передачи. Такая рейка установлена на ВАЗ 2110. Она на небольших углах поворота руля имеет большое передаточное число. Обычно это соответствует большим скоростям и малым углам разворота, где требуется небольшое усилие. Передаточное число уменьшается к «краям», то есть, на больших углах маневрирования, которые возможны при невысокой скорости. Применение такой конструкции не устранило всех проблем управляемости.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

Видео — виды рулевых реек, чем отличаются ГУР и ЭУР:

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Производители разработали электрогидроусилитель руля, добавив в стандартную схему электроклапан с электронной системой управления. ЭГУР в максимальной степени сочетает информативность руля и комфортные условия управления.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

p, blockquote 13,0,1,0,0 —> adsp-pro-1 —>

В современных автомобилях все чаще устанавливают электроусилители рулевого управления. Их существенный недостаток – полная зависимость от исправности и надежности электроники. В случае отказа какого-либо из электронных узлов, приводов, даже предохранителя, эффективность электроусилителя руля становится нулевой, управляемость резко ухудшается.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Как работает гидроусилитель руля

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Базовая схема устройства рулевой рейки с гидроусилителем изображена на рисунке:

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Признаки неисправности и возможные причины

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

1. Отдача рулевого колеса. Обычно происходит при неисправностях насоса ГУР либо слабом натяжении приводного ремня.

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

2. Большое усилие при повороте руля. Причиной могут являться: низкий уровень жидкости, изношенный насос гидроусилителя, завоздушенность системы.

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

3. Большие усилия в районе среднего положения руля. Основная причина – механический износ рейки.

p, blockquote 26,1,0,0,0 —>

4. Увеличенные усилия в одну из сторон. Причина: изношенные сальники.

p, blockquote 27,0,0,0,0 —>

5. Быстрый поворот руля требует усилий. Возможные причины: завоздушенность, неисправность насоса, малые холостые обороты двигателя.

p, blockquote 28,0,0,0,0 —>

6. Шум. Причины: низкий уровень жидкости, течь в системе.

p, blockquote 29,0,0,0,0 —>

7. Вибрация. Часто случается при повреждении покрышек, неисправности тормозной системы. В системе ГУР возможно попадание воздуха в гидравлику.

p, blockquote 30,0,0,0,0 —>

Основные неисправности рулевых реек с гидроусилетелем, их устранение и ремонт

p, blockquote 31,0,0,0,0 —>

p, blockquote 32,0,0,0,0 —>

p, blockquote 33,0,0,0,0 —>

p, blockquote 34,0,0,0,0 —>

p, blockquote 35,0,0,0,0 —>

p, blockquote 36,0,0,0,0 —>

p, blockquote 37,0,0,0,0 —>

Он может возникнуть по причинам:

p, blockquote 38,0,0,0,0 —>

p, blockquote 39,0,0,1,0 —>

Видео — о ресурсе работы рулевой рейки с гидроусилителем:

p, blockquote 40,0,0,0,0 —>

p, blockquote 41,0,0,0,0 —>

p, blockquote 42,0,0,0,0 —>

p, blockquote 43,0,0,0,0 —>

p, blockquote 44,0,0,0,0 —> adsp-pro-2 —>

Если руль вращается туго в обе стороны, возможно несколько причин:

p, blockquote 45,0,0,0,0 —>

p, blockquote 46,0,0,0,0 —>

Проверка работоспособности насоса ГУР

p, blockquote 47,0,0,0,0 —>

Для произведения проверки работы насоса гидроусилителя руля требуется наличие специального манометра и переходных колодок. Последовательность проверки:

p, blockquote 48,0,0,0,0 —>

Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем

Как работает рулевая рейка – устройство и особенности

Рулевая рейка служит основным элементом управления большинства современных легковых авто. С ее помощью вращение руля преобразуется в поворот передних колес относительно оси автомобиля. Этот узел отличается простотой конструкции и высоким запасом прочности. Как и все другие агрегаты автомобиля, рейку приходится обслуживать и ремонтировать. Поэтому автовладельцам будет полезно знать ее устройство и принцип работы.

Как устроена рулевая рейка

Конструкции отличаются в зависимости от типа узла и модели автомобиля. Не меняется лишь перечень основных деталей:

Зубчатая планка двигается при повороте шестерни. Она соединена с тягами, которые передают усилие на поворотные кулаки передних колес.

В зависимости от модификации, узел может включать гидравлические цилиндры или электромоторы, облегчающие поворот руля.

Разновидности рулевых реек

На легковых машинах устанавливают механизмы трех типов. Они отличаются наличием или отсутствием вспомогательных устройств, облегчающих управление.

Механическая рулевая рейка

Простейший вариант устройства, в котором управляющие колеса поворачиваются за счет усилий водителя. Чтобы уменьшить нагрузку на руки и одновременно облегчить управление на трассе в машины ставят рейки, у которых переменное число растет с увеличением угла поворота колес. Это облегчает маневры на парковке и обеспечивает «острый руль» на скорости.

Гидравлическая рулевая рейка

Воздействие водителя дополняется гидроусилителем. Это позволяет создать легкое и одновременно «острое» управление.

ГУР смягчает нагрузки, возникающие при движении по неровностям. Единственный недостаток такого устройства — ухудшение «чувствительности». Его компенсируют двумя способами:

Электрическая рулевая рейка

В этих устройствах воздействие водителя на руль усиливается за счет двигателя. Он питается от бортовой электросети. В зависимости от места размещения различают три типа узлов, в которых мотор закреплен на рулевом валу, колонке и в корпусе рейки. Последний вариант наиболее надежен.

Принцип работы и типы систем

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем и его аналоги можно встретить у большинства современных авто. Принцип работы таков: с помощью воздействия третьей силы осуществлять поворот руля, который преобразовывает движение в поворот колес в ту или иную сторону. Простейший механизм состоял из шестерни на рулевой колонке и рейки с рулевыми тягами.

Конструкция рулевой рейки

В конструкцию рулевой рейки входят следующие детали:

На рулевом валу размещается торсион, который является основным элементом распределителя. Если никуда не вращать руль, то масло спокойно движется в расширительный бачок, потому что торсион при неподвижном состоянии руля раскручен и вводные каналы распределителя закрыты.

Как работает гидроусилитель руля – простое объяснение сложного механизма

Гидроусилитель руля в автомобиле (ГУР) предназначен для облегчения вращения рулевого колеса и управления машиной на малых скоростях. В большей степени он помогает управляться с «баранкой» на парковке, когда авто стоит на месте, а колеса нужно повернуть в определенную сторону.

Сегодня разберем устройство и принцип работы гидроусилителя и его основных узлов. Вкратце затронем особенности конструкции и функционирования насоса ГУР – это большая и интересная тема, которой будет посвящена отдельная статья.

Схема устройства

Разберем, из каких компонентов состоит гидравлический усилитель рулевого управления автомобиля. Рассмотрим, за что отвечает каждый из них. Основные компоненты системы:

Как работает

В автомобилях без гидроусилителя руля, рулевое колесо через вал соединяется шестерней с зубчатой рейкой – упрощенная схема. Когда «баранку» поворачивают, вращение через вал и шестерню передается рулевой рейке, она сдвигается в противоположную сторону. Она соединена с колесами тягами. Благодаря такой конструкции колеса поворачиваются в нужную сторону.

В современных машинах в рулевую рейку встроен гидроцилиндр. От исполнительного механизма к нему подводятся две трубки, закрепленные на разных его сторонах. При повороте вправо, в исполнительном механизме открываются клапаны (полости). Гидравлическая жидкость от насоса ГУР давит на правую сторону гидроцилиндра. Он двигается влево, увлекая за собой рулевую рейку. Происходит поворот колес не за счет физической силы водителя, а за счет повышения давления в цилиндре. При повороте влево, открываются другие полости в распределительном механизме, жидкость давит на противоположную сторону цилиндра, поршень сдвигается вправо вместе с рейкой.

Таким образом, гидроусилитель помогает водителю без приложения достаточной мышечной силы повернуть колеса автомобиля в нужную сторону.

Исполнительный (распределительный) механизм

Он выполнен единым целым с корпусом рулевой рейки. К нему подводятся шланги от насоса ГУР. От него трубками или шлангами передается давление жидкости к гидроцилиндру рейки.

Внутри него находится два вала – распределительный и торсионный. На последнем закреплен поворотный золотник. Торсионный вал отличается определенной гибкостью. При вращении «баранки» он закручивается, причем рейка остается неподвижной. При закручивании вала в корпусе распределительного механизма открываются определенные полости. Через них давление жидкости давит на ту или другую сторону гидравлического цилиндра усилителя. Происходит его смещение и движение рулевого механизма в нужном направлении.

Вращение торсиона относительно распределительного вала ограничено стопором. Он позволяет торсионному валу незначительно двигаться относительно распределительного вала. Если насос ГУР не работает, и нет давления жидкости, стопор дает возможность водителю вращать колеса без участия гидравлического усилителя.

Разберем схему работы распределительного механизма гидроусилителя руля. Существует три его положения – нейтраль, когда колеса прямо или рулевое колесо неподвижно, поворот влево и вправо.

Нейтральное положение

Условно говоря, в таком положении золотника распределительного механизма сливные и напорные отверстия остаются приоткрытыми. Жидкость от насоса ГУР равномерно поступает в обе полости цилиндра, часть её сливается обратно в бачок. С двух сторон гидроцилиндра создается одинаковое давление, поршень остается в нейтральном положении.

Поворот влево

Поворачивая руль влево, закручиваем торсион. Проходное сечение между валом распределителя и поворотным золотником, внутри которого помещен торсион, увеличивается. Через открытую полость жидкость устремляется в левую часть гидравлического цилиндра, на схеме показано красным цветом. С той стороны повышается давление, цилиндр смещается вправо, увлекая за собой рейку, колеса поворачивают влево.

В этот момент в противоположной стороне цилиндра находится жидкость, которую нужно куда-то слить, потому что для её сжатия понадобится дополнительная сила и водителю тяжело повернуть руль влево. В этот момент в распределительном механизме открываются сливные полости, обозначенные желтой стрелкой. Она через них сливается обратно в расширительный бачок ГУР.

Если перестают вращать руль, вал распределительного механизма возвращается в нейтральное положение. Проходные сечения между валом распределителя и золотником становятся первоначальными. Гидравлическая схема гидроусилителя рулевого управления возвращается в исходное состояние, давление в обеих полостях цилиндра уравнивается, поршень прекращает движение.

Поворот вправо

Аналогичным образом происходит при повороте вправо. Золотник поворачивается в правую сторону относительно распределительного вала. Увеличиваются зазоры проходных сечений, жидкость поступает в правую часть цилиндра. Одновременно, через открытые сливные полости, она сливается из левой полости гидроцилиндра. Поршень двигается влево вместе с рейкой, осуществляется поворот колес в правую сторону.

Повернув «баранку» на определенный угол, и прекратив её вращение, вал распределительного механизма возвращается в нейтральное положение относительно золотника. Размеры проходных сечений возвращаются в исходные значения. Схема гидравлического усилителя переходит в начальное состояние, поршень перестает двигаться.

Как гидроусилитель выключается при повышении скорости автомобиля

На значительных скоростях автомобиля, необходимо отключать ГУР в целях безопасного управления машиной. Лёгкая «баранка» может привести к чрезмерной управляемости и большой чувствительности колес на малейшее отклонение рулевого колеса. Чтобы этого избежать, в схеме гидроусилителя руля применяется несколько систем, изменяющих усилие в зависимости от числа оборотов двигателя или скорости машины.

ГУР с регулированием давления по числу оборотов

С увеличением количества оборотов двигателя, поток жидкости на выходе пластинчатого насоса уменьшается, как следствие – снижается давление. Ослабевает помощь гидроусилителя водителю.

В клапане регулирования выходного потока, расположенном в корпусе насоса ГУР, установлен дополнительный золотник. Находиться между клапаном формирования потока и проходным отверстием. Он уменьшает поток гидравлики на выходе из насоса путем уменьшения выходного сечения. Рассмотрим наглядный пример.

При низких оборотах мотора давление в камере «А» давит на золотник. Его недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины, он не смещается и проходное сечение не изменяется.

По мере роста числа оборотов, давление в камере «А» возрастает. Оно продолжает давить на стенку золотника и преодолевает сопротивление возвратной пружины. Он смещается, перекрывая выходное отверстие. Поток гидравлической жидкости уменьшается. Это вызывает большую разницу давления в камерах «А» и «С», клапан управления потоком смещается влево, больше открывая выходное отверстие со стороны всасывания насоса. Это уменьшает давление, выходящее из насоса, поступающее в распределительный механизм ГУР.

При дальнейшем росте числа оборотов двигателя, золотник больше перекрывает выходной канал. Полностью выходное отверстие не перекрывается, какими бы не были высокими обороты коленвала, в системе усилителя остается минимальное давление. Таким образом, минимизируется помощь гидроусилителя по мере роста числа оборотов двигателя.

ГУР с регулированием давления по скорости движения

Работа этой системы основана на датчике скорости автомобиля. Компьютер дает сигнал на электромагнитный клапан, установленный в распределительном механизме.

Внутри распределителя находится управляющая камера. По мере увеличения скорости авто, открывается электромагнитный клапан. Он подает гидравлическую жидкость в камеру распределителя. Внутри её повышается давление, препятствующее скручиванию торсиона. В результате руль становиться «тяжелее».

Существуют типы гидроусилителей, где на торсион влияет не давление в камере, а плунжер. По мере роста скорости автомобиля, давление давит на плунжер. Он толкает вал распределителя в направление, противоположное вращению рулевого колеса. Это увеличивает реактивное сопротивление на руле.

Насос ГУР

Он необходим для создания и поддержания заданного давления в системе. Существует два типа – шестеренчатый и пластинчатый. Последний тип устанавливается на большинстве современных автомобилях.

Он состоит из пластинок. Работает по принципу мельничного колеса. Соединен ременной передачей со шкивом коленвала. Поэтому производительность зависит от скорости вращения коленчатого вала мотора. Если оборотов недостаточно, водитель может ощущать неприятную упругость при вращении рулевого колеса.

Его конструкция не так проста, как все думают. В нем установлено несколько перепускных и запорных клапанов, регулирующих давление в системе гидроусилителя при больших оборотах двигателя.

Гидроусилитель рулевого управления: устройство, принцип работы и схема

Рассмотрим принцип работы и устройство гидроусилителя руля автомобиля. В статье так же наведена схема устройство, плюсы и минусы, а так же основные поломки ГУР. В конце статьи видео-обзор устройства гидроусилителя. Рассмотрим принцип работы и устройство гидроусилителя руля автомобиля. В статье так же наведена схема устройство, плюсы и минусы, а так же основные поломки ГУР. В конце статьи видео-обзор устройства гидроусилителя.

Гидроусилитель рулевого управления или так же гидроусилитель руля автомобиля – набор деталей и механизмов, который помогает создавать дополнительное усилие за счет давления гидравлики, при повороте руля водителем. На сегодня гидравлический усилитель считается самым распространенным видом усилителя. В зависимости от производителя, устройство гидроусилителя может быть самым разным, как с собственным приводом, так и привод от коленвала двигателя.

Как появился гидроусилитель руля автомобиля

Самый первый усилитель руля, о котором чаще всего вспоминают специалисты, появился еще в 1823 году, изобретенный Робертом Гюрней. Впервые о гидравлическом усилителе рулевого механизма в СССР заговорили еще 1950 году, а в 1958 году его впервые установили на автомобиль высокого класса (премиальный по современным меркам) ЗИЛ-111. Чаще всего этот автомобиль использовали для транспортировки первых лиц государства СССР, комфорт должен был быть соответственным.

Сегодня же гидроусилитель рулевого управления можно встретить в любом автомобиле, даже самой простой базовой комплектации. В некоторых автомобилях могут установить электроусилитель руля или же гидроэлектроусилитель, но вот обычный гидроусилитель руля остается самым распространенным. С тем как менялись автомобили и их устройство, инженеры дорабатывали ГУР, его устройство и характеристики. Рассмотрим более подробно устройство и принцип работы механизма.

Как устроен гидроусилитель рулевого управления

На сегодня практически нельзя представить автомобиль, у которого не было бы усилителя руля. С самого названия становится понятно, что основой всего механизма является гидравлика, за счет которой меняется давление. Особых требований к данной системе нет, устанавливается на рулевой механизм любого типа, в легковых автомобилях, как правило, это реечный механизм. Зачастую в список деталей такого усилителя входит масляный насос, бачок под жидкость, распределитель золотниковый, соединительные механизмы и шланги, а так же гидроцилиндр. Теперь же рассмотрим каждую деталь по отдельности.

Самым сердцем всего гидроусилителя руля автомобиля считается гидронасос (насос гидроусилителя руля). Основная задача насоса – поддерживать постоянное давление в системе в момент работы, а так же циркулировала жидкость по системе. Как правило, гидронасос устанавливают рядом с блоком цилиндров, так как в действие в 99% случаев он приводится посредством ремня от коленвала двигателя. Описать то, как выглядит насос тяжело, так как у каждого автомобиля он своей конфигурации.

Чаще всего в состав гидроусилителя руля входят лопастные насосы, так как у них высокий КПД и весьма износоустойчивы. Корпус насоса металлический или силуминевый, а внутри установлен ротор с лопастями. За счет такого устройства лопасти подают рабочую жидкость под давлением в распределитель и далее в основной гидроцилиндр системы.

Как уже говорили, в действие гидронасос приводится за счет шкива, соединенного с коленчатым валом посредством ремня. Это основная причина, почему давление и качество работы насоса напрямую зависят от работы двигателя. Если же давление избыточное, то для этого есть специальный перепускной клапан. По разным данным, в среднем давление системы составляет от 100 до 150 бар.

Специалисты выделяют два основные виды насосов – регулируемые и нерегулируемые. Регулируемый насос может менять и поддерживать давление системы за счет производительной части, а вот нерегулируемый насос меняет давление только за счет редукционного клапана. Если с регулируемым все понятно, то устройство второго насоса отличается, редукционный клапан представляет собой дроссель, гидравлический или пневматический. Клапан работает автоматически, контролируя уровень и давление масла.

Бачок считается основой механизма, так как в нем хранится жидкость. Устройство самого бачка гидроусилителя руля не простое, как правило, в нем установлен элемент для фильтрации жидкости, щуп для уровня жидкости (масла), а так же отверстия для забора и подачи жидкости. За счет жидкости смазываются трущиеся механизмы. Щуп позволяет контролировать наличия жидкости и её уровень в бачке, хотя визуально уровень так же можно проверить, так как бачок зачастую из белого полупрозрачного пластика.

Чтоб удобней было понимать уровень жидкости, на щуп нанесены специальные метки с надписями минимум и максимум. Чаще всего водители предпочитают выдерживать уровень чуть выше середины, с небольшим пространством до максимальной отметки. Таким образом, водитель сможет понять, насколько правильно работает система, её герметичность, а так же нужно ли долить жидкость в бачок или оставить как есть.

Не менее важную роль в работе ГУР выполняет распределитель. Как правило, его устанавливают на элементах рулевого привода или на сам вал. Основной задачей распределителя считается направление потока жидкости, в гидроцилиндр или бачок, в зависимости от угла поворота руля. В его состав входит торсион, вал распределителя и поворотный золотник.

Каждая из перечисленных деталей уникальны и спутать их невозможно, торсион представляет собой тонкий прут, который может скручиваться относительно своей оси за счет поворота руля. Что касается вала и золотника, то по виду это два цилиндрических элемента, внутри которых есть каналы для жидкости. Конструкция распределителя может меняться, он может быть осевым (в таком случае золотник перемещается поступательно) или же роторным (в данном случае золотник будет вращаться).

Последние детали в системе гидроусилителя руля – соединительные шланги и сам гидроцилиндр. Без каких-либо вариантов, гидроцилиндр всегда встроенный в рулевую рейку. В её состав входит поршень и шток, которые перемещаются под действием давления жидкости.

Что касается соединительных механизмов и шланг гидроусилителя руля, то за их счет обеспечивается циркуляция жидкости. Стоит отметить, что каждый из таких элементов может выдержать высокое давление. Жидкость распределяется между гидроцилиндром, насосом и распределителем. Именно за счет шлангов масло (жидкость) из бачка поступает в систему гидроусилителя, а по шлангам низкого давления из распределителя обратно в бачок.Как видим, каждый из перечисленных элементов играет важную роль в работе гидроусилителя автомобиля. Соответственно их исправность, правильная установка и качество обеспечат надежную и безотказную работу рулевого управления автомобиля.

Схема устройства гидроусилителя руля

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля

Чтоб понять, как работает гидроусилитель рулевого управления автомобиля, рассмотрим несколько вариантов, точней разные ситуации поворота колес. Одна из самых распространенных ситуаций, когда автомобиль стоит на месте, но с заведенным двигателем. В таком случае жидкость просто перекачивается насосом с бачка по системе и обратно в бачок.

Еще одна сама распространенная ситуация, когда водитель вращает руль. В таком случае крутящий момент крутящий момент поступает на вал, и впоследствии на торсион, который в свою очередь начинает закручиваться относительно своей оси. Как правило, в такой момент поворотный золотник не срабатывает из-за колес, за счет чего жидкость попадает в полости гидроцилиндра под давлением (зависит от того, в какую сторону вывернули руль). Излишки жидкости с другой полости гидроцилиндра поступают обратно в бачок по магистрали. Основой всего тут можно считать шток, за счет давления жидкости на поршень со штоком, рулевая рейка может перемещаться, соответственно и колеса могут поворачиваться.

На видео представлен принцип работы гидравлической рейки руля

Не меньше бывает ситуация, когда водитель удерживает руль в одном положении или вовсе выворачивает до отказа. Многие специалисты говорят, что это самый тяжелый момент для гидроусилителя руля. В такой ситуации вся нагрузка идет на насос ГУР, так как распределитель не может вернуться в исходное положение. Чаще всего появляется шум, возможна вибрация или другие моменты. Чтоб избавится от такого, достаточно выровнять колеса и начать движение.

Какой бы не была ситуация, механизм и принцип работы гидроусилителя руля устроен таким образом, что в случае потери работоспособности одного из элементов. Все рулевое управление остается работать в штатном режиме, но с усилием для управления.

Преимущества и недостатки ГУР

Несмотря на распространенность гидроусилителя рулевого управления среди автомобилей, данный механизм получил как преимущества, так и недостатки, хотя плюсов все же больше. Среди положительных качеств ГУР можно отметить:

Помимо преимуществ, в гидроусилителе руля есть и недостатки:

Несмотря на такие недостатки, основной плюс гидроусилителя рулевого управления – значительно облегчает управление автомобилем, особенно если машина увесистая. Поэтому время от времени нужно проводить осмотр системы и в случае мельчайшей поломки не затягивать с ремонтов.

Самые частые поломки гидроусилителя руля

Как и все механизмы, гидроусилитель руля рано или поздно может поломаться. Все же есть частые и весьма редкие поломки, да и многое зависит от конструкции, производителя и того, как эксплуатируют систему гидроусилителя рулевого механизма. Так как механизмы в ГУР подвижные, со временем они выходят из строя. Как показывает практика, чаще всего всплывают такие неисправности:

Можно сказать это основные неисправности, которые возникают в любом случае, в период эксплуатации. Проявление таких поломок может быть в повороте руля с большим усилием, передача толчков на руль, тяжело повернуть руль в одну из сторон с небольшим отклонением от центра, шум, вибрация и нечеткая работа руля (работает рывками). Все это первые признаки того, что отдельные элементы гидроусилителя руля выходят из строя.

Чаще всего ремонт таких поломок ГУР заключается в своевременной замене или регулировке ремня, долить жидкости в бачок, ремонт или полная замена насоса ГУР, устранение течи в системе гидроусилителя, возможная разгерметизация системы в целом. Казалось бы, мелочь, но с рулевым управлением не стоит шутить, так как дорога ошибок не прощает.

Стоимость ремонта и деталей гидроусилителя руля

Если говорить о ремонте гидроусилителя рулевого управления, а в частности о стоимости деталей, то все зависит от марки, модели и самого устройства автомобиля. Цена может быть пропорциональна стоимости автомобиля или же ремонт обойдется в минимальную цену. Рассмотрим на примере определенной модели стоимость деталей.

Название марки и модели	Деталь	Стоимость, руб.	Стоимость, грн.	Стоимость, долл.
Chevrolet Lacetti	Насос гидроусилителя	5255	2076	77
BMW 3-Series 2003	Бачок ГУР	1898	750	28
Daewoo Lanos 2008	Насос ГУР и шкив	2506	990	37
Mercedes-Benz Vito 2008	Насос ГУР	4036	1594	59
Hyundai Tucson 2.0	Ремень насоса	381	150	6
Hyundai Tucson 2.0	Шланг системы гидроусилителя	790	312	12

Как видим, цены на детали гидроусилителя рулевого управления не космические, поэтому не стоит экономить на таком и своевременно проводить ремонт. Что касается стоимости услуг ремонта, то здесь лучше навести приблизительные расценки, так как они могут отличаться в зависимости от СТО. Наведем приблизительные цены на услуги ремонта ГУР.

Наименование	Стоимость от, руб.	Стоимость от, грн.	Стоимость от, долл.
Ремонт двухконтурного насоса ГУР	4050	1600	60
Ремонт одноконтурного насоса ГУР	2279	900	35
Замена насоса ГУР	1773	700	25
Ремонт поршня гидроусилителя	3797	1500	55
Замена ремня насоса	510	200	10

Цена на услуги ремонта так же не особо высокие, но все же, если вовремя ни обратить внимание, и не устранить проблему, в дальнейшем она может превратиться в серьезные последствия. Если говорить о ГУР (гидроусилителе рулевого управления), то это незаменимая система в современном автомобиле. Динамика управления, комфорт и безопасность – те вещи, в которых участвует современный механизм гидроусилителя рулевого управления.

Видео-обзор принцип работы гидроусилителя рулевого управления:

Гидравлическая рулевая рейка авто – устройство и принцип работы

Рулевая рейка или реечный рулевой механизм – это устройство, преобразующее вращение вала руля в перемещение тяг вправо или влево в зависимости от команды, поданной водителем. Тяги передают энергию на кулаки передних колес, в результате автомобиль поворачивает в нужную сторону. От исправности рулевого механизма напрямую зависит управляемость автомобиля, поэтому необходимо хорошо разбираться в его устройстве и своевременно устранять любые возникающие неполадки. Устройство рулевой рейки не так сложно изучить, конструкция механизма прошла длинный путь усовершенствования для удобства управления.

Типы рулевых реек

Если утрировать, то виды делятся так: — обычная механика со 100% применением мускульной силы, рейка с гидроусилителем и электроусилителем.

Виды гидроусилителей рулевого управления

Для устранения этой проблемы была разработана рейка с переменным отношением передачи.

Видео — виды рулевых реек, чем отличаются ГУР и ЭУР:

Производители разработали электрогидроусилитель руля

В современных автомобилях все чаще устанавливают электроусилители рулевого управления

Как устроена рулевая рейка?

— 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.

Состав реечного рулевого механизма

Типичный механизм включает в себя:

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.

Принцип работы

Сегодня в большинстве случаев используется гидроусилитель руля. Поэтому стоит рассмотреть, как работает рулевая рейка с ним. Данная информация позволит понять, почему практически не приходится прикладывать усилия, чтобы крутить рулевой колесо во время движения.

Насос гидроусилителя соединяется с двигателем с помощью ремня или специальных шестерней. Он обеспечивает подачу бесперебойную подачу жидкости в распределитель. Последний находится в корпусе рулевой рейки. Его еще могут называть картером.

С помощью золотникового распределителя происходит распределение гидравлической жидкости, которая требуется для осуществления поворота. Торсион позволяет контролировать количество жидкости, которая требуется в конкретно взятом случае. Его интегрируют в разрез рулевого вала.

Когда машина стоит или движется по прямой, то рулевая рейка не двигается. Тогда масло находится в специальных емкостях, а не в распределителе. Когда колеса поворачиваются, они сопротивляются изменению направления, так как во время движения на них оказывает воздействие сразу несколько сил. Тогда закручивается торсион, каналы распределителя открываются, а жидкость подается на рулевую рейку. Масло распределяется так, чтобы облегчить ее движение. Чтобы управление автомобилем было безопасным, водитель должен внимательно следить за состоянием рулевой рейки и всех смежных узлов. В частности, если появляются масляные подтеки, требуется обратиться в СТО. Также можно попробовать выполнить ремонт самостоятельно, если есть соответствующие навыки.

Типы и варианты исполнения

В настоящее время существует три разновидности реечных механизмов. Отличие между ними заключается в принципе действия.

Механическая рулевая рейка

Наиболее простой вариант рулевого управления. Поворот колес осуществляется исключительно за счет физической силы водителя. В целях облегчения работы водителя и повышения удобства управления на многих автомобилях применяется рулевая рейка с переменным передаточным числом. Иными словами, шаг зубьев рейки меняется от середины к краям. Такое устройство при небольших углах поворота руля, что характерно для движения на больших скоростях, обеспечивает большое передаточное число, тяжелый и острый руль. Вместе с этим во время маневрирования на парковке, когда рулевое колесо приходится поворачивать «от края до края», делать это легко, благодаря меньшему передаточному числу. Первым отечественным автомобилем, где была применена такая конструкция, стал ВАЗ-2110.

Гидравлическая рулевая рейка

Отличается от механической тем, что механическое воздействие, которое оказывает водитель на руль, усиливается гидроусилителем. Это позволяет обеспечить одновременно остроту и легкость рулевого управления. Такое устройство чаще всего применяется на современных автомобилях.

Электрическая рулевая рейка

По принципу действия аналогична гидравлической, только усиление производится электромотором, который либо встроен в рулевую колонку (самый дешевый и более опасный вариант), либо размещается на рулевом валу, либо интегрирован с рейкой (наиболее безопасный вариант, применяется на автомобилях высокого класса).

Вариант с размещением электромотора в рулевой колонке опасен тем, что в случае выхода его из строя автомобиль становится практически неуправляемым, поскольку повернуть руль невозможно. К сожалению, этим порой грешили автомобили Лада Приора первых лет выпуска – ЭУРы на них не отличались высокой надежностью.

Такое устройство имеет немало достоинств:

Поиск неисправности рулевой рейки

Неисправности рулевой рейки довольно распространены, поскольку данный узел и вся рулевая система на отечественных дорогах подвергаются повышенным нагрузкам. Поломку рейки можно обнаружить самостоятельно, руководствуясь рядом признаков:

При появлении данных симптомов выхода рейки из строя, рекомендуется не затягивать с демонтажем рулевого редуктора для осмотра и устранение неисправности, дабы минимизировать расходы на ремонт.

Проявление таких признаков свидетельствует о том, что устройство рулевой рейки

где-то нарушено и данному механизму требуется диагностика и дальнейший ремонт.

Достоинства и недостатки рулевой рейки

Преимущества реечного рулевого механизма.

Недостатки реечного рулевого механизма.

Недостатком можно считать вероятность возникновения сбоев в программах управления, что теоретически может приводить к внезапному рывку руля в какую либо сторону. Правда, с подобной проблемой за всю мировую историю использования электроусилителей, судя по упоминаниям в прессе, сталкивались только пользователи продукции ВАЗ.
Все рулевые рейки можно поделить на три типа.

1. Механическая рулевая рейка без усилителя.

Это механизм, где шестерня передает усилие на зубчатую рейку без какой либо помощи. Вертикальный вал с шестерней и горизонтальный вал с зубчатой рейкой закреплены в опорах качения и скольжения. Такие рейки называют механическими или сухими. Еще их ошибочно именуют электрическими или электронными, подразумевая принцип работы всего усилителя (в случае электроусилителя). Применяются такие рейки без дополнительных приводов редко. А в сочетании с электромотором на рулевой колонке — часто. Колонка с усиливающим механизмом помогает водителю крутить механическую рейку. Всё усилие и ударные нагрузки приходятся на зубчатую передачу. Это вызывает быстрый износ зубьев в положении руля «прямо». Не добавляет долговечности и влага, проникшая внутрь. Она вымывает смазку. Начинается работа «насухую», вызывающая быстрый износ. А коррозия металлических частей, приговаривает дорогой механизм за считанные дни.

Популярная тема ремонта — фторопластовые втулки. Обычно к нему склоняются из-за возможности тяп-ляп выточить и инсталировать все это в рейку. Или просто из-за некомпетентности. А ведь если читать не форумы, а специальную справочную литературу, то там черным по белому написано, что он для этого не годен. А если Вы не поняли, что в справочной литературе написано, то в рейку Вам лезть не стоит!

Рассмотрим в картинках устройство и типичный ремонт механической рейки.

Устанавливаем новые втулки. Материал — полиамид. Точность изготовления втулок доходит до 0,01 мм.

Поджимная втулка (пятак).

Втулка со стороны пассажира. Данная конструкция обеспечивает прилегание к валу без зазора, компенсацию износа и амортизационный подвес в корпусе.

Нижний подшипник меняем на втулку скольжения.

2. Рулевая рейка с гидроусилителем.

Пока еще наиболее распространенный тип рейки. Представляет то же, что и механическая рейка с навешанным на неё гидроцилиндром и гидрораспределителем. Гидроцилиндр двухстороннего действия прост и надежен. Работает до тех пор, пока на горизонтальном валу (он является штоком гидроцилиндра) не появятся следы износа или коррозии (коррозия появляется чаще на неработающей рейке). Управляющий распределитель давления — это очень точный и довольно сложный механизм. Но надежен и долговечен. Выходит из строя по причине износа. Износ распределителя — это следствие износа опорных подшипников и просто старость.

Часто после неудачного ремонта гидрорейки, мастера ругают некачественные сальники. Проводя анализ всех неудачных ремонтов сделали вывод, что во всех случаях виноват человеческий фактор. Официально поставляемые комплектующие сомнения не вызывали. Про китайские изделия не буду, и так все понятно. Правда не всем…(((

Вот как выглядит гидравлическая рейка в разобранном состоянии.

Как мы её ремонтируем. Корпус моем. Горизонтальный вал шлифуем. Сальники и подшипники меняем. Втулки справа и слева меняем.

Шлифуем поверхности под рабочую кромку сальников (фото до и после).

А это рулевой вал с управляющим золотником. Еще его называют распределителем давления. Здесь меняются четыре уплотнительных кольца.

3. Электрические, электронные рулевые рейки.

Это наиболее современный и сложный вид реек. Представляет то же, что и механическая рейка с навешенным на неё наружным или интегрированным электроприводом и датчиком крутящего момента на рулевом вале. Управляется все это с помощью компьютера. Неисправности бывают как механического характера — износ, ржавление, стуки, бряки, так и электрического характера — перегорело, оторвалось.

Рейка с интегрированным электромотором.

Правая часть корпуса — это шаговый электродвигатель (электронноуправляемый шаговый бесколлекторный двигатель постоянного тока) и датчик положения /вращения ротора. В левом верхнем углу — датчик крутящего момента. Посредине — горизонтальный вал с механизмом шариковая винт-гайка.

Двигатель и датчик положения/вращения ротора крупнее.

Из всего вышесказанного можно сделать некоторые выводы. Для ремонта механических реек нужно уметь обращаться с точным мерительным инструментом, работать на токарном, фрезерном станке, знать материаловедение. Для ремонта гидрореек потребуется знание гидропривода, работы усилительных механизмов, множество оправок и специнструмента. Ну а для электрических (электронных) реек нужны знания механика, радиотехника, электронщика, да и очень светлую голову. У Вас все это есть?

Нет, конечно можно все сделать нахрапом и на коленке. Можно прочитать на форуме в интернете и пригласить друга на пиво в гараж. Даже может что-то приблизительно получится. Но ведь Вы даже не поймете правильно это получилось или нет, потому что не знаете как точно должно работать. А в общем-то дерзайте, только потом не удивляйтесь, что исправить все это стоит в разы больше, чем банальный (я не говорю, что он дешевый) ремонт!

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.

Особенности ремонта

Еще до начала разборки рулевого механизма требуется провести тщательный осмотр рейки и всех сопряженных с ней узлов (шаровые, рулевые тяги, подшипники ступиц и прочее). Это поможет с самого начала локализировать проблему. Далее рулевой механизм полностью или частично демонтируется и поломка устраняется. Рейка является ремонтируемым агрегатом, поэтому при ее выходе из строя полная замена не всегда является обязательным решением.

Без частичной разборки всего механизма устранять неполадки, связанные с рулевыми рейками, практически никогда не удается из-за специфики расположения и подсоединения данного узла.

Исправленная рулевая рейка своими руками – это тоже вполне вероятно за исключением ремонта электронных реек, нуждающихся в специальной настройке. Тем не менее, для достижения оптимального качества всегда лучше доверять данную работу специалистам и отдавать предпочтение замене реек вместо их ремонта, учитывая важность и высокую скорость износа этого узла.

Как предотвратить поломку рулевой рейки?

Тут совет будет универсальный: диагностика, техническое обслуживание, профилактика. Чем раньше заметите признаки проблемы, тем проще будет устранить причину. Запущенные случаи превращаются в дополнительные траты. Как только появилось что-то похожее из раздела про признаки — езжайте к специалистам и проверяйте рулевую рейку. Главное, чтобы мастера знали технические особенности вашей машины и у сервисного центра были хорошие отзывы. Совсем хорошо, если это официальный дилер вашей марки, мастера которого работают по стандартам, а не «как удобнее», и знают все технические особенности машины. Или если это сервис, специализирующийся на ремонте реек.

Факт. Раньше рулевые рейки считались обслуживаемыми. Их чинили, делая замену отдельных частей. Так продолжалось до середины нулевых, а потом все чаще этот узел стали называть необслуживаемым. Продажу оригинальных деталей производители прикрыли, а восстановление рулевых реек сделали вне закона, говоря, что это плохо влияет на безопасность управления. В этой ситуации есть пара нюансов. Во-первых, для большинства автомобилей рейки изготавливают сторонние производители, которые все также делают запчасти. Во-вторых, сам этот узел почти не меняется со временем, поэтому на некоторые свежие машины подходят детали из прошлого.

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем — как работает, виды и неисправности

Типы рулевых реек

Как обслуживать гидроусилитель

Менять жидкость в бачке ГУР или не менять? Большинство автопроизводителей о сроках ничего не говорит, намекая на то, что она залита фактически на весь срок службы, однако многие сервисы меняют ее на раз-два. Некоторые эксперты, тем не менее, напоминают, что потемнение жидкости не означает утрату рабочих свойств и считают, что замена способна навредить. Дело в том, что в систему попадает воздух, который может спровоцировать турбулентные потоки, провоцирующие масляное голодание насоса и смывающие грязь со стенок магистралей в рейку.

Как устроена рулевая рейка?

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.

Принцип работы

Конструктивные особенности

Прилагаемое водителем усилие передается на рулевую колонку, которая через кардан соединена с рулевой рейкой. Далее через тяги и наконечники это усилие передается на поворотные рычаги, через цапфы соединенные с колесами.

Фактически рейка – это зубчатая передача. Шестерня жестко крепится к рулевому валу, а на самой рейке размещаются зубцы, к которым она и цепляется. Поворачивая руль, водитель через шестерню сдвигает рейку влево или вправо. А уже рейка, надавливая на шарниры и тяги, поворачивает колеса.

Сейчас на большинстве моделей автомобилей рулевые рейки оборудуются механизмами, несколько облегчающими вращение руля. Наиболее востребованным является гидроусилитель. К стандартной рейке в таком случае добавляется насос, устройство для создания усилия и распределитель. Насос работает от ремня ГРМ, вкачивает гидравлическую жидкость с расширительного бачка в золотниковый распределитель. Данное устройство отслеживает прилагаемое к рулю усилие и при его росте помогает проворачивать баранку.

Устройство рулевой рейки: 1. Корпус рейки; 2. Рейка; 3. Рулевой вал с червяком и подшипником; 4. Прижимная втулка (для регулировки зазора червячной передачи); 5. Регулировочная гайка; 6. Опорная втулка левой стороны рейки; 7. Опорная втулка правой стороны рейки; 8. Стопорное кольцо (только для левой стороны); 9. Гайка рулевого вала; 10. Ползун; 11. Втулка ползуна; 12. Защитный металлический чехол; 13. Пластиковый пыльник; 14. Стопорное кольцо гайки рулевого вала; 15. Крестовина рулевого вала.

Основой распределителя является торсион, размещенный на рулевом валу. Когда руль не движется, торсион раскручен, вводные каналы распределителя закрыты, благодаря чему масло свободно перетекает в расширительный бачок. При начале вращения руля торсион закручивается, в результате чего через золотник и каналы жидкость поступает в исполнительное устройство, увеличивая давление за поршнем исполнительного устройства, или еще до него, что создает усилие на жестко закрепленный на рейке поршень и позволяет облегчить поворачивание водителем руля.

Поиск неисправности рулевой рейки

Проявление таких признаков свидетельствует о том, что устройство рулевой рейки

где-то нарушено и данному механизму требуется диагностика и дальнейший ремонт.

Принцип действия

Особенности ремонта

Диагностика и ремонт

От исправности устройства зависит комфорт водителя и безопасность на дороге. Простая конструкция рейки с гидроусилителем позволяет выполнить ремонтно-диагностических работы в домашних условиях. Для обнаружения поломок и замены деталей требуется специальное оборудование и приспособления.

Неисправности рулевой рейки с гидроусилителем: симптомы

Чтобы обезопасить себя на дорогах, необходимо регулярно проводить тщательную проверку техсостояния механизма управления. Серьезные поломки проявляют себя явным образом и не требуют специальных приборов для обнаружения. Просто обратите внимание на следующие признаки:

Любое из проявлений поломки требует немедленного вмешательства. Выход из строя рулевого управления — одна из самых опасных проблем, с которой не может сравниться даже отказ тормозной системы. Промедления с ремонтом приводят к усугублению неисправности. Несвоевременное устранение мелких проблем станет причиной финансовых потерь и, в худшем случае, аварии.

Как предотвратить поломку рулевой рейки?

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем, самостоятельный ремонт

Полезные советы

Рулевое управление: виды реек рулевых и принцип работы

Начнем с того, что с момента появления первых авто реечный механизм уже активно использовался в устройстве рулевого управления. При этом машины были медленными, для прохождения поворотов или разворота водитель не прилагал большого усилия к рулевому колесу.

Однако в дальнейшем автомобили стали тяжелее, мощнее и быстрее, колеса стали шире и меньше по размеру. Само собой, усилие на руле также возросло. Для компенсации стали увеличивать диаметр руля, уменьшать зубчатую передачу, изменять сами механизмы передачи и т.д.

В конечном итоге стало понятно, что рулевая рейка, даже с учетом имеющихся недостатков, все же является лучшим массовым вариантом в плане технологии и себестоимости производства. В дальнейшем, оснастив такой реечный механизм гидроусилителем, удалось получить оптимальное решение по ряду показателей.

В результате легковые авто имеют рулевые рейки следующих типов:

Последние два типа сегодня активно используются на моделях среднего и высокого класса. Также на авто класса «люкс» можно встретить комбинированные системы (электрогидроусилитель руля).

Такая схема означает, что усилитель гидравлического типа работает в паре с электроусилителем под управлением сложной электроники. Это позволяет динамично и гибко изменять настройки рулевого управления в зависимости от конкретных условий, а также с учетом индивидуальных предпочтений самого водителя.

Например, на высокой скорости можно «утяжелить» руль, улучшить обратную связь, на парковке сделать руль «легким», а также поменять некоторые другие параметры и характеристики рулевого управления. В любом случае, независимо от сложности самой системы, основным элементом остается рулевая рейка. Теперь давайте рассмотрим виды рулевых реек и особенности более подробно.

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:

Чтобы было понятно, когда водитель крутит руль, через вал в рулевой колонке усилие передается сначала на червячный механизм (червяк), в результате чего зубчатая рейка, закрепленная в корпусе (вал рулевой рейки), перемещается влево или вправо. В свою очередь, к концам вала присоединены рулевые тяги.

Также, в зависимости от типа, к рейке может быть присоединена система гидроусилителя. Если просто, это гидравлические магистрали и пара цилиндров, которые за счет наполнения маслом сдвигают рулевую рейку синхронно с движением руля.

Если же к рулю не прикладывать усилия, давления на вал не происходит. В случае с ЭУР, датчики и сервомеханизм (электромотор) присоединяются к разным участкам рейки в зависимости от особенностей конструкции (на корпус, на вал и т.д.).

По этой причине такой тип рулевого механизма встречается исключительно на старых автомобилях (например, снятые с производства отечественные модели ВАЗ, иномарки 70-80-х годов выпуска и т.п.) или на новых дешевых авто, выпускаемых для рынков развивающихся стран (например, модель ЗАЗ «Sens»).

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.

Это позволяет эффективно и безопасно управлять автомобилем на разных скоростях, а также не испытывать трудностей при парковке. Что касается надежности, на практике, насос ГУР способен прослужить не одну сотню тысяч километров, а рейка с ГУР вполне может пройти не менее 100-150 тыс. км. без ремонтов и обслуживания.

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.).

Также водители отмечали, что обратная связь такого рулевого управления намного хуже версий с ГУР. На деле, по причине излишнего усиления руль мог быть слишком «легким» на высоких скоростях, что очень опасно.

Еще можно отметить, что хотя в конструктивном плане ЭУР многим кажется проще ГУР, надежность и ремонтопригодность такой системы оказалась никак не выше, а часто и ниже, чем у рулевого управления с гидроусилителем. Причина — сам электромотор усилителя качественно отремонтировать сложно, новая рейка с электроусилителем стоит дорого (иногда дороже рейки с гидроусилителем), специалистов по ремонту меньше и т.д.

Конечно, в дальнейшем производители доработали систему, тем самым повысив эффективность и надежность. Однако ряд вопросов до сих пор не решен, что не позволяет более современному ЭУР быстро и уверенно вытеснить ГУР с рынка. Становится понятно, что именно гидроусилитель руля вплоть до сегодняшнего дня был и остается одним из самых надежных, комфортных и проверенных решений.

Источники информации:

принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем видео

Устройство и принцип работы рулевой рейки с ГУР

Устройство

Принцип действия

Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем

Развитие рулевого управления – краткий обзор

Как работает гидроусилитель

Насос

Редукционный клапан

Расширительный бачок и фильтр

Цилиндр

Распределитель

Принцип работы

Устройство

Заключение

Устройство и принцип работы рулевой рейки

Механическая

Гидравлическая (ГУР)

Электрическая (ЭУР)

Принцип работы

Преимущества и недостатки

Основные неисправности

Устройство рулевой рейки

Виды гидроусилителей рулевого управления

Конструкции рулевых реек

Как работает гидроусилитель руля

Устройство электрических рулевых реек. Неисправности

Недостатки и преимущества электрических реек

Принцип работы

Основные признаки и причины неисправности

Адаптация электрорейки

Общие рекомендации

Признаки неисправности и возможные причины

Основные неисправности рулевых реек с гидроусилетелем, их устранение и ремонт

Типы и варианты исполнения

Механическая рулевая рейка

Рулевая рейка принцип работы видео

Устройство

Принцип действия

Виды гидроусилителей рулевого управления

Как работает гидроусилитель руля

Признаки неисправности и возможные причины

Основные неисправности рулевых реек с гидроусилетелем, их устранение и ремонт

Проверка работоспособности насоса ГУР

Рекомендации для того, чтобы гидроусилитель руля и реечный механизм прослужил дольше

Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем

Как работает рулевая рейка – устройство и особенности

Как устроена рулевая рейка

Разновидности рулевых реек

Механическая рулевая рейка

Гидравлическая рулевая рейка

Электрическая рулевая рейка

Принцип работы и типы систем

Конструкция рулевой рейки

Как работает гидроусилитель руля – простое объяснение сложного механизма

Схема устройства

Как работает

Исполнительный (распределительный) механизм

Нейтральное положение

Поворот влево

Поворот вправо

Как гидроусилитель выключается при повышении скорости автомобиля

ГУР с регулированием давления по числу оборотов

ГУР с регулированием давления по скорости движения

Насос ГУР

Гидроусилитель рулевого управления: устройство, принцип работы и схема

Как появился гидроусилитель руля автомобиля

Как устроен гидроусилитель рулевого управления

Схема устройства гидроусилителя руля

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля

Преимущества и недостатки ГУР

Самые частые поломки гидроусилителя руля

Стоимость ремонта и деталей гидроусилителя руля

Гидравлическая рулевая рейка авто – устройство и принцип работы

Типы рулевых реек

Виды гидроусилителей рулевого управления

Как устроена рулевая рейка?

Состав реечного рулевого механизма

Принцип работы

Типы и варианты исполнения