Рулевая рейка: устройство, виды, неисправности

Рулевая рейка— ключевой элемент, обеспечивающий передачу усилия от руля к колесам для поворота автомобиля влево и вправо.

От его исправности и корректности обслуживания зависит безопасность движения. Ниже рассмотрим назначение узла и его устройство. Приведем распространенные поломки и их признаки. Выделим пошаговую инструкцию по замене этого элемента.

Назначение

Функция рассматриваемого узла состоит в передаче момента вращения между рулевой колонкой и тягой. Простыми словами, узел трансформирует движения водителя и поворот руля в изменение положения колес.

Благодаря такой системе машина поворачивает в левую или правую сторону, а при необходимости движется прямо. Это происходит посредством передачи момента между шестерней (червяком) и реечной зубчатой частью.

Устройство рулевой рейки

Конструктивно устройство рулевой рейки состоит из группы узлов:

1. Вал. Изготовлен из качественного металла и предназначен для передачи момента вращения от руля, установленного в салоне, к распределителю. Имеет шлицы для фиксации рулевого колеса / колонки вверху и внизу соответственно.
2. Рейка. Конструктивно состоит из зубчатого механизма и шестеренки. Имеет легкосплавный металлический корпус, который фиксируется к автомобилю.
3. Распределитель. Элемент системы с ГУР, обеспечивающий подачу масла в полость гидравлического цилиндра. 
4. Тяги. Стержни, имеющие металлическое исполнение, выходящие из корпуса рейки. Имеют двухстороннюю резьбу, но с одной стороны предусмотрено шарнирное устройство.
5. Наконечник. Используется для вкручивания, состоит из шарнира и резьбы. Последняя находится изнутри и позволяет вкрутить устройство.
6. Цилиндр. Находится внутри рейки. Имеет алюминиевую структуру, обеспечивающую защиту от коррозии и долгий срок службы.
7. Шланги (для ГУР). Используются для передачи рабочей жидкости от распределителя к корпусу рулевой рейки. Применяются на устройствах с ГУР.
8. Подшипники. Защищают от люфтовых колебаний и гарантируют легкость маневрирования.
9. Демпфер (устанавливается не всегда). Монтируется в промежутке между тягой и кожухом механизма. Несет амортизирующие свойства, обеспечивающие снятие вибраций с руля. Как правило, используется на внедорожных авто.

В зависимости от типа, производителя и особенностей исполнения в рулевой рейке могут быть и иные узлы.

Важно

В некоторых моделях предусмотрены электрические моторы со группой дополнительных элементов или планетарные механизмы для увеличения или уменьшения передаточного отношения с учетом скорости движения. Такая система используется на BMW и машинах других производителей).

Виды реек

При обслуживании и ремонте рулевой рейки необходимо знать ее конструктивные особенности.

Они напрямую зависят от типа механизма, который может быть механическим, оборудоваться гидроусилителем (ГУР) и электроусилителем (ЭУР). Каждый из видов индивидуален и имеет особенности, на которых остановимся ниже.

Механическая

Простейший вид рулевой рейки, обеспечивающий поворот колес за счет передачи вращения от рулевого колеса к исполнительному механизму. Предусматривает большие физические усилия из-за отсутствия дополнительных систем.

Для снижения нагрузки на некоторых авто предусмотрена опция изменения передаточного числа и, соответственно, требования к прикладываемому усилию.

Суть состоит в изменении шага зубцов, что позволяет сохранить управляемость, тяжесть и «остроту» руля при быстром движении. Узел обеспечивает легкость поворота руля при нахождении авто в статике, без движения. Система впервые использовалась на «десятке» и сегодня актуальна для многих других авто.

С гидроусилителем

Главное отличие такой системы от механической — наличие гидравлического усилителя, упрощающего вращение руля и сохраняющего управляемость при движении на больших скоростях. ГУР установлен на многих современных авто. Наличие системы обеспечивает безопасность, благодаря амортизации и уменьшению передачи неровностей на рулевое колесо. Даже при въезде в глубокую яму на скорости водитель сохраняет контроль за машиной.

На фоне преимуществ системы имеется и слабое место — возможная потеря обратной связи с авто. Водитель меньше «чувствует» транспортное средство, что особенно актуально при движении на большой скорости.

Для снижения эффекта производители вносят правки в конструктивные особенности подвески или предусматривают дополнительный мотор. Суть работы ГУР проста. При вращении руля происходит изменение давления и усилий на торсионно-золотниковую часть рейки.

В момент поворота влево или вправо происходит впрыск масла в соответствующую сторону механизма и облегчение процесса вращения. При фиксации рулевого колеса или его повороте происходит переток масла в другую сторону.

С электроусилителем

Конструкция рейки с ЭУР имеет много общего с ГУР с той разницей, что в качестве элемента усиления выступает электрический мотор. Он встраивается в рулевую колонку / вал или является единым механизмом с рейкой.

Последний вариант наиболее безопасный и используется на элитных авто. Размещение в колонке небезопасно, ведь в случае поломки ЭУР машина теряет управление, а повернуть рулевое колесо нельзя.

Такие системы ставились на первых «Приорах». На более новых моделях отдается предпочтение установке на валу или на зубчатой рейке. В целом, машины с электроусилителем более дорогие, ведь они надежнее, не имеют трубок и шлангов, снижающих надежность.

Неисправности и их признаки

Из-за ошибок в эксплуатации или износа рулевой механизм может поломаться. Проблему легко распознать по ряду признаков и характерных неисправностей.
Базовые симптомы поломки:

• Гул при перемещении руля влево / вправо. Требует проверки ЭУР или ГУР. Возникает при снижении уровня масла или повреждения ключевых узлов. На этом этапе важна проверка лопастей насоса, подшипников и натяжения ременной передачи.
• Стук рулевой рейки. Странные шумы в подкапотном пространстве могут свидетельствовать о повреждении ходовой, что требует более детального контроля. Стук слышен с левой или правой стороны. Проблема часто свидетельствует о повреждении пыльника, неисправности тяги / рычагов. Для поиска поломки может потребоваться разборка механизма.
• Увеличение усилия, «утяжеление» рулевого колеса.
• Снижение уровня жидкости в системе с ГУР.
• Замедленное возвращение в первоначальную позицию или отсутствие такого эффекта после поворота.
• Самопроизвольное вращение руля.
• Появление соответствующих сигналов на приборной панели.

Возможные поломки ГУР

• Повреждение уплотнителей. Появление масла на элементах рейки — повод для ее проверки. Повреждение, как правило, связано с нарушением целостности уплотнителей, требующих замены с последующей доливкой рабочей жидкости. Течь можно определить по следам под машиной во время стоянки. Неисправность, как правило, ведет к появлению воздуха в расширительной емкости. Для исправления ситуации требуется протяжка пыльников хомутами из пластика или металла.
• Неисправность пыльника. Дефект может стать причиной проникновения внутрь песка, влаги и других посторонних элементов. 
• Появление ржавчины на валу. Обусловлено попадание внутрь влаги.
• Частичное или полное повреждение насоса ГУР.
• Прочие неисправности — неисправность поршней, ослабление / обрыв ременной передачи, поломка клапанов распределительного устройства и т. д.

Для ЭУР:

• Поломка датчика. Несмотря на надежность, такие узлы периодически ломаются. Проверка осуществляется методом компьютерной диагностики, позволяющая определить нарушение целостности, попадание влаги и иные дефекты.
• Повреждение втулок. Проявляется шумом в области рулевой рейки. Требует ремонта и контроля состояния. При подтверждении неисправности часто нуженремкомплект рулевой рейки или полная замена.
• Неисправность червячной передачи. Узел может выходить из строя из-за износа. Если машина прошла большое расстояние, этот элемент желательно проверить.
• Проблемы с электрическим двигателем. В рейке с ЭУР при продолжительной эксплуатации авто могут возникнуть трудности с поворотом руля. Для диагностики важно проверить обмотки мотора, подшипники и щетки.

Прочие неисправности. Как и в случае с ГУР, оцените состояние наконечников, пыльников и иных узлов.

Замена рулевой рейки

При выявлении поломки и невозможности ее устранения необходима замена рулевой рейки. Для работы пригодятся ключи (торцевые и с трещоткой), молоток, съемник для наконечников, мягкие тряпки и опора из дерева. 

Алгоритм имеет ряд особенностей, зависит от модели авто и типа рейки, но общий процесс имеет следующий вид:

• Поставьте машину на ровное место.
• Заблокируйте ее движение с помощью ручника.
• Подложите под задние колеса какую-то опору.
• Поставьте рулевое колесо в нейтральную позицию.
• Поочередно ослабьте гайки колес.
• Поднимите с помощью домкрата одну сторону машины, демонтируйте колесо и подставьте опоры.
• Опустите машину и проделайте те же манипуляции для второй стороны.
• Используйте WD-40 для очистки болтовых соединений. Предварительно обработайте участок щеткой с металлическим ворсом. 
• Снимите клеммы с АКБ для отключения сирены сигнализации.
• Демонтируйте наконечники, если планируется их замена вместе с рулевой рейкой.
• Достаньте шпонку из крепежной гайки и выкрутите изделие.
• Вставьте крепеж в виде вилки под уплотнитель, а сверху пальца заведите на болт наконечника.
• Вкрутите гайку до упора и молотком выбейте наконечник из крепежа.
• Послабьте крепление крестовины. Соединение находится под педалью тормоза, а фиксация осуществляется с помощью хомута.
• Откройте капот и снимите крепежную гайку хомутов.
• Демонтируйте рулевую рейку. Для этого возьмитесь за кожух узла, начните его расшатывать и тянуть на себя. При сложности демонтажа берите молоток и нанесите несколько ударов.
• Достаньте рулевую рейку через арочную часть колеса. Может потребоваться движение влево-вправо. Действуйте осторожно, чтобы ничего не повредить.
• Очистите все места для установки и нанесите графитную смазку / солидол. Достаньте заглушки из рейки и установите в обратной последовательности.
• При объединении шлица с червячным элементом рейки может потребоваться помощь. При вкручивании гайки шпилек затяните их с максимальным усилием. После завершения работ сделайте развал-схождение.

Заключение

Рулевая рейка — ключевой элемент, обеспечивающий управление автомобилем и поворот колес в горизонтальной плоскости. Знание конструкции, умение распознавать и готовность сразу устранять неисправности позволяет избежать повреждений и защититься от возможных ДТП.