Рулевая рейка или, как более правильно, реечный рулевой механизм – это конструкция преобразующая вращение вала руля в горизонтальное перемещение тяг. Связующее звено между водителем, который поворачивает руль и колесами. На большинстве современных легковых автомобилей установлен данный вид рулевого механизма, который пришел на замену червячному.
Однако это не логическое продолжение червячного механизма. Впервые рулевая рейка была установлена на автомобилях девятнадцатого века, в примитивной вариации из шестерни на рулевом валу и сцепленной с ней зубцами рейки.
Позже ее вытеснили сложные механизмы, в том числе и червячный, только в конце двадцатого века конструкторы вновь вернулись к реечному виду конструкции. Конструкция стала настолько удачной, что модернизация продолжается до сих пор.
Устройство рулевой рейки
Связь рейки с колесами происходит за счет рулевых тяг, которые при помощи наконечников задают углы поворота колес.
Существует три вида реечных механизмов:
- Механический.
- Гидравлический.
- Электрический.
Схема рулевой рейки будет меняться от типа механизма, но общий принцип останется одинаковый.
Механическая рулевая рейка
Является самым простым типом рейки, но в то же время самый универсальный, т.к. механизм устанавливают как на переднеприводные, так и на заднеприводные автомобили. Поворот колес осуществляется только при помощи физической силы. Особенностью данной конструкции является переменное передаточное число. Это значит, что от середины к краям шаг зубьев изменяется. При езде на больших скоростях, когда углы поворота минимальны, создается эффект тяжелого руля за счет большого передаточного числа. А в режиме парковки, когда руль выворачивается до крайних положений, наоборот передаточное число становится низкое и руль легко поворачивать.
Схема рулевой рейки включает в себя:
- алюминиевый картер, имеющий полость со специальной защитой в виде резиновой гофры;
- зубчатое колесо привода или обычная шестеренка, прикрепленная внутри корпуса при помощи специального подшипника;
- пружина, которая плотно прижимает рейку к шестерне, таким образом, обеспечивается плотное сцепление зубцов;
- втулка шарнира тяги, работает в заданном интервале и обеспечивает требуемый ход рулевой рейки.
Электрическая рулевая рейка
Принцип заключается в работе электромотора, который максимально точно передает усилие от руля. Электроусилитель может быть интегрированным в рейку или находиться на рулевом валу. Данный метод позволяет установки значительно удешевляет конструкцию, в то же время уменьшает безопасность.
Дело в том, что при выходе из строя электромотора, управление становиться очень жестким, фактически неуправляемым. Руль просто не поддается, несмотря на приложенные усилия. Однако устройство рулевой рейки с электромотором имеет ряд плюсов, перевешивающие недостатки:
- высокий коэффициент полезного действия;
- простота и компактность;
- невосприимчивость к погодным условиям;
- отсутствие рабочих жидкостей;
- высокая надежность из-за отсутствия прокладок, сальников, трубок;
- экономичность (электромотор работает только при повороте руля, а при высокой скорости отключается);
- небольшая стоимость;
- быстрый возврат руля в нейтральное положение.
Гидравлическая рулевая рейка
Принцип заключается в передачи усилия с помощью гидравлической жидкости. Тем самым обеспечивается точность и легкость в управлении автомобилем. Благодаря гидравлической системе уменьшается передача на руль неровностей дороги и въехав на скорости в яму у Вас не вырвет руль, поскольку удар погасит гидроусилитель. Но высокое давление жидкости в момент удара скажется на состояние всей системы.
К минусам относится:
- плохая информативность руля, отсутствия хорошей обратной связи;
- плохая надежность из-за большого давления при работе;
- протечка и регулярная замена сальников, прокладок, трубок;
- постоянная работа системы, даже если неподвижно стоите с заведенным мотором, насос будет циркулировать жидкость в системе;
- проблемы при ремонте, приходиться менять жидкость.
Несмотря на приличное количество минусов на большегрузных машинах стоит гидравлическое рулевое управление, поскольку электромотор не способен передать такое усилие, которое обеспечивает жидкость.
Электрогидравлическая рулевая рейка
Логическим продолжением гидравлической рейки стала электрогидравлическая. Эта гибридная система с технологией, устройство которой основано на гидравлике, подобной обладает ГУР, но в движение насос приводиться не двигателем, а электромотором. В этом варианте устранили недостаток неинформативной обратной связи. Чем выше скорость, тем меньшее давление создает электромотор, давая ощущение жесткости руля.
Преимущества и недостатки реечного механизма
- простая малогабаритная конструкция;
- надежность;
- малый вес;
- точная передача усилий.
- хорошая передача ударов неровностей дорожного покрытия;
- периодичность обслуживания (подтяжка, замена масла).
Итог
Рулевая рейка один из важнейших механизмов автомобиля, который соединяет руль и колеса, а также является связующим звеном для них. Быстрое, точное реагирование и передача усилий на колеса является залогом Вашей безопасности. Поэтому конструкторы совершенствуют устройство рулевой рейка каждый год.
Возможен ли ремонт рулевой рейки своими руками, если появился стук в рулевом, или придётся потратиться на автосервис?
Исправность рулевого механизма, это залог безопасности, но к сожалению, ничто не вечно и износ когда-то приходит. Как проверить рулевую рейку и устранить неисправность самому?
В публикациях на блоге уже много писалось о механизме управления машины и о рейке в частности. Но, думаю, не лишним будет освежить знания.
Итак, выполняет важную задачу – преобразовывает вращение «баранки» в повороты колёс в горизонтальной плоскости. Рассмотрим процесс детальнее.
Простейшая разновидность этого узла состоит из шестерни на валу руля и пластины с зубьями. Когда мы поворачиваем руль, пластина начинает сдвигаться в одну из сторон, увлекая за собой тяги, которые, в свою очередь, поворачивают колёса авто.
Это элементарная конструкция, и весь механизм в данном случае приводится в движение исключительно физической силой водителя. Подобные варианты очень распространены на отечественных авто.
Есть и более продвинутые конструкции – с гидро- и электроусилителем. немного сложнее простого механического варианта.
Здесь присутствуют дополнительные узлы, помогающие водителю без особых усилий крутить «баранку».
Если точнее — контур, по которому циркулирует под давлением масло, узел с клапанами на валу руля и поршень двойного действия, непосредственно связанный с рейкой.
При повороте руля приоткрываются клапаны с определённой стороны, и масло устремляется по открытым магистралям, давя на поршень в одну или другую сторону, а он уже двигает рейку.
В вариантах , основным силовым элементом является шаговый электромотор, перемещающий механизмы рулевого управления.
На первый взгляд устройство рулевого механизма может показаться достаточно сложным, добраться до него зачастую проблематично, поэтому возникает вопрос, возможен ли ремонт рулевой рейки своими руками?
На самом деле, возможен, и пугаться трудностей не стоит.
Рассмотрим простые варианты ремонта на примере отечественных ВАЗ 2109 и 2110, автомобили укомплектованые механическими узлами управления.
Анализ проблем с управлением автомобиля
Какие симптомы говорят о том, что с этим узлом что-то неладное?
Варианты такие:
- появился люфт на руле;
- «баранка» стала непривычно тяжёлой;
- слышны подозрительные стуки при повороте руля;
- у систем с гидроусилителем начало подтекать масло;
- руль периодически закусывает в одном положении.
Если нечто подобное вы заметили на своём авто, то самое время задуматься о посещении автосервиса или всё же попробовать ремонт рулевой рейки своими руками.
Второй вариант поможет вам сэкономить не только средства, но и время, ведь на СТО зачастую бывают очереди, а оставаться даже на небольшой срок без машины не хочется никому.
Итак, рассмотрим последовательности несложного самостоятельного ремонта рейки на примере популярных отечественных авто ВАЗ 2109 и ВАЗ 2110.
Ремонт рулевой рейки своими руками
Нужно отметить, что вышеперечисленные симптомы вовсе не означают дорогостоящий ремонт с заменой узлов рулевого управления, зачастую всё обходится профилактической заменой расходных деталей.
Но, к сожалению, чтобы точно определить проблему, придётся покопаться и провести демонтаж рейки. Ремонт рулевой рейки ваз 2109 своими руками будет выглядеть таким образом:
- поднять переднюю часть авто при помощи домкратов, установить противооткаты и предусмотреть другие меры безопасности;
- освободить доступ к рейке;
- поставить колёса прямо и открутить болт шлицевого соединения, который находится возле педалей;
- открутить гайки рулевых тяг;
- узел готов к отсоединению, хотя можно ещё попробовать сразу снять тяги.
Для устранения неисправности в первую очередь нужно обзавестись специальным ремкомплектом, который продаётся в автомагазинах.
Он может полный, включая шестерню и рейку, или неполный, содержащий игольчатый подшипник, опорную втулку, уплотнительные резинки, стопорные кольца, кожух пыльника, стяжки и прочую мелочовку.
- снимаем пыльник, торцевые колпачки и упоры;
- восьмигранником откручиваем резьбовые пробки и извлекаем пружины, упорные втулки и кольца – всё это внимательно осматриваем и если нужно меняем;
- не лишним будет проверить подшипник и при малейшем подозрении на люфт, заменить его;
- осматриваем приводную шестерню;
- наконец, достаём саму рейку, и тут важно не забыть поменять втулки опорного вала и резинки – всё это есть в ремкомплекте;
- самый сложный пациент – игольчатый подшипник. Для него нужен специальный ключ или, в крайнем случае, дрель со сверлом на 1,5 мм, которым мы ослабляем торец подшипника и затем выбиваем его;
- после того как поменяли всё что можно, смазываем детали рейки и собираем всё как было.
Ремонт рулевой рейки ваз 2110 своими руками схож, но есть нюансы. Некоторые версии «десяток» оснащены новыми узлами, разбирать которые полностью для замены втулки нет необходимости.
Достаточно снять гофру, открутить гайку под ней и рейка распадётся на две части – в одной из них будет удобный доступ к втулке.
Не так это все сложно, чтобы провести ремонт рулевой рейки своими руками. Был рад помочь с ремонтом вашего четырёхколёсного друга!
Это своеобразный механизм, способный передавать усилия с руля на тяги. Грубо говоря, приспособление, которое позволяет синхронно поворачиваться колесам в сторону заданную рулем. Работает механизм достаточно просто. Необходимо понимать взаимосвязь, поворотное устройство вращает вал, от него вращения передаются на шестерню, а с последней движения передаются на зубчатую рейку. Таким образом, в зависимости от поворота руля, она двигается влево или вправо, а вместе с ней меняется и поворот , которые прикреплены к поворотным кулакам.
В последнее время именно рулевой рейке, приписывается первенство среди всех систем управления.
Устройство
Как и любой механизм, данная деталь состоит из нескольких элементов. Итак:
Цилиндр, он же картер. Деталь, в которой размещается сама зубчатая рейка. Как правило, в современных авто стали использовать легкие сплавы, такие как алюминий.
Шестерня, часть вала «приходящего» с рулевой колонки.
Зубчатая рейка, которая для надежного сцепления с шестерней, имеет пружину.
Различные сальники и фиксаторы по краям, для ограничения хода.
Тяги, наконечники.
Не забываем о подшипниках, они предотвращают появление люфта и обеспечивают легкие «маневры» самой рейки по корпусу.
Имейте виду, что в зависимости от модификации автомобиля, устройство может дополняться некоторыми дополнительными элементами. К примеру, это могут быть гидравлические цилиндры, электромоторы со своим набором деталей.
Одним из доп. элементов, может выступать планетарный механизм. Он позволяет изменять передаточное соотношение, то есть во время движения, в зависимости от того какая скорость, «планетарка» регулирует передаточное число шестерни. Улучшается управляемость, особенно на высоких скоростях, когда резкие повороты руля, не желательны. Впервые стали применять производители БМВ.
Виды
Ныне существует три разновидности подобного управления. Об их отличиях, узнаете далее. Так вот, виды:
1. «Голая», то есть механическая рейка.
Самый простой представитель среди всего рулевого управления. Как понимаете из названия, повороты колес осуществимы только с учетом приложенной силы водителя. Но, не думайте, что в связи с отсутствием «помощников», крутить руль будет сложно. Есть модификации, где смогли внедрить сменное передаточное число. Об его особенностях говорили выше.
Принцип работы в том, что на рейки есть специальные зубья и в зависимости от того, каким образом они устроены и зависит, «тяжесть» и «легкость» поворота руля.
Например, автомобили ВАЗ « » среди отечественного сегмента, «первопроходцы», первыми применили разный шаг зубьев. То есть, от середины до краев, шаг менялся, тем самым при малых оборотах руля, к примеру, на скорости, руль становился тяжелым. А при маневрировании на ограниченных площадках, руль наоборот вращался легче, из-за меньшего передаточного числа.
2. Рулевая рейка с гидроусилителем
Основное отличие от предыдущего варианта только в том, что в дополнение к той физической силе, которую прилагает водитель, прилагается и «помощь» гидроусилителя. Обеспечивается легкость вращения руля.
К примеру, попробуйте покрутить руль механической рейки и «гидравлики» на месте, разница будет ощутима. В первом случае, «баранку» не повернуть пальцем, во втором случае, это удастся с легкостью.
Принято считать, что гидравлические помощники повышают безопасность движения, основывают такие мысли на том, что во время движения при попадании колеса в яму, именно гидроусилитель примет и «погасит» удар. В случае с «механикой», воздействие передаются на «руки» и не известно, как поведет себя водитель.
Но, это и негативная сторона, ведь значительно ухудшается чувствительность управления.
Принцип работы гидравлики достаточно прост. «Мозги» ГУРа распределяют нужное количество давления и усилия на торсион и золотник. Последние направляют и нагнетают рассчитанное «мозгами» давление. В итоге, когда руль поворачивает, через золотник мгновенно впрыскивается масло в ту зону, в которую идет поворот. После обездвиживания руля или его поворота в другую сторону, масло меняет «позицию».
3. Рейка с электроусилителем
Электрическая рейка, принцип работы аналогичен предшествующей разновидности, но вместо гидравлики, помощь оказывает электромотор. В зависимости от модификации автомобиля, его класса и стоимости, различают несколько вариантов размещения мотора. Итак:
Встроенный непосредственно в колонку.
Установлен на валу.
Третий вариант подразумевает размещение на зубчатой рейке.
Третий вариант размещения по праву считается наиболее безопасным, ведь первые два подразумевают установку на валу. А в случае, выхода из строя, колеса попросту не удастся вывернуть.
Что касается ЭУР в целом, то автомобили с такими механизмами, как правило, дороже. Ведь, в отличие от второго вида, здесь нет никаких шлангов, сальников, которые предотвращали утечку жидкости. И поэтому с точки зрения надежности, они выигрывают.
Неисправности и признаки
В общем, можно выделить около пяти основных проблем, которые могут подстерегать устройство рулевой рейки.
1. Деформация картера, если повреждения окажутся серьезными, не удастся повернуть колеса.
2. Разгерметизация корпуса, то есть попадает пыль, грязь, влага и тому подобное. Как правило, после этого, рейка долго не «проживет».
3. Поломка зубьев рейки, шестеренок, «планетарки».
Поврежденные зубья вала
4. Износ деталей.
5. Потеря целостности смежных элементов рейки, например, трещина, нарушение геометрии, коррозия рулевых тяг, наконечников.
Признаки, свидетельствующие о том, что механизм в скором времени выйдет из строя или нуждается в ремонте:
Появился стук даже на небольших кочках, который пропадает при «переносе» руля в крайнее положение.
Пропало усилие при повороте руля.
Произвольные вращения руля.
Рулевое колесо перестало возвращаться в исходное положение, после поворота.
Утечка жидкости из ГУРа, появление масляных пятен на пыльниках.
Повышенная чувствительность руля.
Рулевая колонка с рулевым механизмом в сборе:
1 - правая рулевая тяга в сборе; 2 - опора рулевого механизма; 3 - скоба опоры рулевого механизма; 4 - промежуточный карданный вал; 5 - электроусилитель; 6 - рулевое колесо; 7 - рулевая колонка; 8 - рулевой механизм; 9 - левая рулевая тяга в сборе
Рулевой механизм - реечного типа с переменным передаточным отношением. Он закреплен в моторном отсеке на щитке передка кузова двумя скобами через резиновые опоры. Болты крепления - приварные, по два с каждой стороны щитка передка. Картер рулевого механизма - литой, из алюминиевого сплава. С правой стороны в картер вставлена труба с продольным пазом, закрепленная в картере гайкой. В картере установлена косозубая ведущая шестерня (вал-шестерня), находящаяся в зацеплении с рейкой. На рейке нарезаны косые зубья с переменным шагом (ближе к концам нарезанной части рейки шаг зубьев уменьшается). Для уменьшения нагрузок на вал-шестерню и его подшипники в экстремальных условиях эксплуатации в картер вставлена пластмассовая втулка шестерни с металлической опорной пластиной. Вал-шестерня вращается на двух подшипниках: передний (на торце вала) - игольчатый, задний (ближе к валу рулевой колонки) - шариковый. Так как в косозубом зацеплении осевые нагрузки могут быть высоки, на валу ведущей шестерни дополнительно установлен упорный роликовый подшипник, состоящий из пластмассового сепаратора с роликами, нижнего (внутреннего) и верхнего (наружного) колец. Нижнее кольцо подшипника напрессовано на вал ведущей шестерни до упора во внутреннее кольцо шарикового подшипника, а верхнее - установлено в крышке картера. Кроме того, крышка картера прижимает наружное кольцо шарикового подшипника к торцу гнезда подшипника.
В крышке установлен сальник ведущей шестерни, а между крышкой и картером рулевого механизма - уплотнительное кольцо. Крышка закрыта защитным чехлом (пыльником), насаженным на вал ведущей шестерни.
Рейка поджимается к зубьям шестерни пружиной через упор, уплотненный в картере резиновым кольцом. Для уменьшения трения между упором и рейкой установлен пластмассовый вкладыш. Пружина, в свою очередь, поджимается регулировочной гайкой (внутренний восьмигранник «на 24»). На заводе-изготовителе при сборке рулевого механизма выставляют зазор 0,1 мм в зацеплении рейки с шестерней, после чего кернят (обминают) в двух точках резьбу картера (не повреждая гайку). Другой конец рейки опирается на пластмассовую втулку, которая вставлена в трубу за продольным пазом. Регулировка зазора между шестерней и рейкой производится после разборки рулевого механизма или при появлении стука в процессе эксплуатации.
Отрегулировать зазор можно только на снятом рулевом механизме. Устанавливаем рейку в среднее положение и блокируем ее от перемещения. Вынув резиновую заглушку, вставляем в отверстие регулировочной гайки упора ножку индикатора часового типа до касания с упором рейки. Поворачивая вал-шестерню (крутящий момент 15 Н’м), при этом шестерня отталкивает рейку и упор, определяем по индикатору величину перемещения упора. Если она превышает 0,05 мм, заворачивая регулировочную гайку, добиваемся указанной величины перемещения упора. После этого разблокировав рейку, проверяем легкость вращения вала-шестерни во всем диапазоне хода рейки. Труба картера закрыта защитным гофрированным чехлом. Тяги крепятся к рейке болтами, проходящими через соединительные пластины и распорные втулки резинометаллических шарниров, а также опору тяг, установленную на рейке. Самопроизвольному отворачиванию болтов препятствует стопорная пластина, надетая на головки болтов.
Для смазки шестерни, рейки и подшипников применяют смазку ФИОЛ-1 (примерно 20-30 г на весь механизм). Вал рулевого управления соединяется с валом-шестерней через промежуточный карданный вал. Вал рулевого управления вращается в двух шариковых подшипниках, один из которых установлен в трубе кронштейна рулевой колонки, а второй в корпусе электроусилителя. Кронштейн рулевой колонки крепится гайками в четырех точках: передняя часть - к кронштейну педалей, задняя - к кронштейну на кузове.
Кронштейн рулевой колонки и его труба соединены между собой шарнирно двумя пластинами через пластмассовые и металлические втулки, стянутые четырьмя болтами. Таким образом, труба может перемещаться в вертикальной плоскости, относительно кронштейна, позволяя регулировать положение рулевого колеса по высоте. Перемещение ограничено длиной прорезей в пластинах. Для фиксации трубы относительно кронштейна служит рычаг регулировки положения рулевой колонки. Шлицевой ступицей он соединен с регулировочной втулкой и зафиксирован на ней стопорным кольцом. Втулка навернута на стяжной болт, проходящий через прорези направляющих пластин трубы и кронштейна. На болте установлена распорная втулка. Головка болта зафиксирована от проворачивания специальным выступом. При повороте рычага вниз втулка отворачивается и усилие затяжки пластин ослабевает, что позволяет вручную изменить положение рулевой колонки. Между пластинами и кронштейном установлены пружины, подтягивающие трубу кронштейна в верхнее положение при ослаблении соединения. После установки рулевой колонки в требуемое положение рычаг поднимают вверх и соединение затягивается, фиксируя колонку.
Рулевой привод включает в себя две составные рулевые тяги и поворотные рычаги, приваренные к амортизатор-ным стойкам передней подвески. Каждая тяга, в свою очередь, состоит из трех частей - внутреннего наконечника, наружного наконечника и регулировочной резьбовой втулки. Регулировочная втулка представляет собой трубку с шестигранником на конце, с наружной и внутренней резьбами разного направления. Длина рулевой тяги меняется при вращении регулировочной втулки. После завершения регулировки наружные наконечники рулевых тяг стягиваются болтами. Рулевая тяга соединена с поворотным рычагом через наружный наконечник с шаровым шарниром. Для защиты от грязи шарнир закрыт резиновым защитным чехлом (пыльником). Шарнир образуете наконечником неразборную конструкцию, поэтому при выходе его из строя следует заменить наконечник с последующей регулировкой схождения колес
Электроусилитель позволяет снизить усилие на рулевом колесе, облегчая управление автомобилем. Основу электроусилителя составляет безщеточный электродвигатель с редуктором, расположенный под кожухом рулевого управления. На валу двигателя установлен червяк, который входит в зацепление с пластмассовой шестерней, закрепленной на вале рулевого управления.
П еред тем, как начать разговор о типах электроусилителей и их характерных проблемах, скажем пару слов об алгоритме их работы. Сразу после пуска двигателя выполняется самодиагностика системы – подтверждается ее работоспособность. В нейтральном положении электромотор не работает: вся система находится в ожидании активных действий.
Как только вы начали вращать руль, сигнал от датчика угла поворота и крутящего момента поступает в ЭБУ, а тот в свою очередь дает команду электромотору, который облегчает вам жизнь. Причем характер работы электроусилителя будет разным в зависимости от скорости автомобиля: таким образом достигается прогрессивность работы ЭУР. Пройдя поворот и понемногу снимая усилие с руля, система вернет колеса в нейтральное положение.
Наверняка владельцы переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя замечали, как автомобиль при активном старте немного уводит в сторону. Обусловлено это разной длиной приводных валов с правой и левой сторон. Так вот, модели с электроусилителем могут еще и немного подруливать колеса, компенсируя тем самым увод. В целом усилие на рулевом колесе полностью под контролем ЭУРа – а потому именно на его совести та «пустота руля» и «искусственность усилия», о которой так часто говорят и на которую сетуют многочисленные журналисты.
Какими бывают электроусилители
Эти системы разделяют прежде всего по месту установки силового блока (электромотора): на рулевой колонке (почти под рулем) или на рулевой рейке. В первом случае рулевой механизм будет самым обычным, например, как в или Nissan Micra, а во втором в конструкцию интегрирован электромотор или привод. Сегодня на практике мы рассмотрим более интересный вариант с усилителем на рейке.
На самом рулевом механизме электромотор может быть установлен по-разному – либо отдельно, либо являясь частью корпуса этого рулевого механизма. Различают также и тип привода штока рейки: дополнительной шестерней или подвижным соединением винт-гайка.
1 / 3
2 / 3
3 / 3
В последнем случае электромотор может передавать вращение через ременную передачу, либо привод может быть прямым (как в рейках Lexus GS).
|
Для понимания, когда же и на сколько нужно «помогать» водителю вращать руль, система использует данные с нескольких датчиков – это датчик крутящего момента на валу шестерни рулевого механизма, датчик положения рулевого колеса, датчик частоты вращения коленчатого вала и датчики скорости вращения колес. Единственным датчиком, который относится непосредственно к системе ЭУР, является датчик крутящего момента.
Подробнее об устройстве
Теперь рассмотрим три различных варианта конструкции: рулевые рейки с дополнительной шестерней, рейки с параллельным приводом и рейки с прямым приводом. Каждая из них имеет свои плюсы и минусы – сейчас мы обозначим, какие.
Рейки с дополнительной шестерней имеют в своем составе электромотор, который через червячную передачу вращает шестерню, очень похожую на ту, что мы вращаем через рулевой вал. На самой рейке же в этом случае имеются две насечки зубьев. В этой конструкции все неплохо – вот только потери на трение высоки: все-таки это червячная передача. При этой конструкции электромотор зачастую имеет свой собственный корпус.
Рейки с параллельным приводом – так называют механизм, в котором вращение от электромотора через ремень передается на гайку, или, если сказать точнее, на пару «винт-гайка».
Винтом здесь выступает шток с нарезанной резьбой с одной стороны и насечкой зубьев с другой.
Между гайкой и винтом заложены шарики, через которые передается вращение – они же выступают в роли подшипника. Работает это так: когда вы начинаете вращение рулевого колеса, приходит в действие электромотор, вращающий гайку в ту или иную сторону, помогая вам поворачивать руль.
Рейки с прямым приводом – третий вариант, в котором корпус рулевой рейки частично является корпусом электромотора, а шток рейки проходит внутри него. Вращение от электромотора передается через уже известную нам пару «винт-гайка».
 |
 |
Итак, это основные типы конструкций. Общение с мастером сервиса позволило нам выяснить еще одну немаловажную особенность: есть принципиальная разница между японскими и европейскими рейками. Японцы блок управления электроусилителем «прячут» подальше от самого рулевого механизма – в результате к электромотору тянется длинный шлейф проводов для управления, связи и диагностики. Европейцы же блок управления монтируют рядом с электромотором или прямо на нем.
Какой из подходов верный, сказать тяжело. В случае с «японцами», чтобы снять всю систему, необходимо вытянуть несколько метров проводки и найти сам блок управления – но блок в таком случае находится в безопасности. С европейской же рейкой не будет проблем в плане демонтажа: отсоединил два-три разъема, выкрутил пару болтов крепления – и все. Однако блок управления в такой схеме подвержен различным воздействиям извне.
Первичная диагностика
Первичная диагностика поступившего в сервисную зону автомобиля строится на данных, полученных от хозяина автомобиля: например, стук постоянный или только при вращении, закусывание руля, неравномерное усилие на рулевом колесе или его отсутствие. Основываясь на этом, рейку демонтируют и подключают к специальному стенду (у нас это MSG MS561) и считывают ошибки. С помощью стенда имитируют работу двигателя на различных режимах и более детально изучают работу рулевого механизма. Делается это, чтобы локализовать неисправность и понять, кроется ли проблема в «железе» или в электрике.
1 / 5
2 / 5
3 / 5
4 / 5
5 / 5
По порядку о проблемах
Сначала поговорим о механической части системы. Здесь все так же, как и с другими рейками: практически любая проблема связана с разрывом пыльников рейки и попаданием внутрь нее воды и грязи. Вода – это неизбежная коррозия, а грязь – чрезмерный износ трущихся поверхностей.
Износ боковой втулки – пожалуй, самое безобидное, что может случиться со штоком рейки. Вымывание смазочного материала из пары винт-гайка может привести к закусыванию в паре или даже заклиниванию рулевого механизма в одном положении.
В механизмах с параллельным приводом попадание влаги на ремень приводит к резкому возрастанию его износа и, в конечном итоге, разрыву. Резко возросшее усилие на руле – вот что ощущает водитель в таком случае.
Редко, но бывает так, что из-за влаги подшипник электромотора подвергается коррозии – тогда вы услышите неистовое завывание последнего при работе.
Износ в зубчатом зацеплении вала-шестерни и штока рейки – тоже потенциальная причина разрыва пыльника. Но здесь болезнь можно попытаться вылечить, поджав упор штока.
 |
 |
Справляясь у мастера о влиянии воды на электромотор, если привод прямой, мы узнали, что особых проблем с самим мотором быть не может – добротная изоляция проводов делает свое дело.
Разобравшись с механикой, переходим к «источнику силы» – электрической части. Потенциальных проблем здесь не так много, но почти все они связаны с солидными затратами.
Например, если электронный блок управления системой установлен на рейке, то он зачастую никак не защищен, потому прилетевший откуда-то камешек может разбить крышку блока. И даже если вы заметите это сразу же (что маловероятно), блок все равно придется отправить под замену. При этом, говоря «блок», мы имеем в виду всю рейку, потому как блоки отдельно не поставляют, и на данный момент осуществляются только скромные попытки ремонта этого элемента. Но все попытки разбиваются о неприступную стену отсутствия софта для программирования процессоров ЭБУ.
Выход из строя датчика крутящего момента – еще одна малоприятная ситуация на дороге. В этом случае ЭУР «не понимает», с какой частотой и усилием помогать вам вращать руль и в какую сторону.
 |
 |
Полностью усилитель не отключится, так как он «возьмет» данные датчика скорости и угла поворота рулевого колеса, но на щитке начнет светиться индикатор неисправности ЭУР. Более того, может случиться так, что вращать руль вам будет необходимо вправо, а электромотор будет «крутить» его влево.
Сами датчики могут быть аналоговыми или цифровыми, потому и проблемы у них соответствующие. Аналоговые «страдают» износом: проявляется это в различном усилии на руле или уводе механизма от центрального положения.
 |
 |
Цифровые, впрочем, также страдают от износа, но только не самого датчика, а шлейфа, который может банально перетереться.
Лечим рейку
Механические проблемы со штоком рейки не лечатся никак. Коррозия, чрезмерный износ резьбы или зубьев отправят вас за покупкой нового штока – ни шлифовка, ни какая-либо иная обработка здесь не предусмотрены. Если же со штоком все в порядке, а причиной стука стал износ боковой втулки или увеличенный зазор в зубчатом зацеплении, то втулку можно без проблем заменить, а зазор отрегулировать, подтянув упор штока (так же, как и в случае с гидравлическими усилителями). Собственно, каких-то других решений проблем по «железу» просто нет.
А вот с электрикой, как уже говорилось выше, куда ни глянь – всюду одни расстройства. Если считываемые ошибки связаны с неправильной эксплуатацией, то их можно попытаться удалить – но если это поломки… Тогда решения нехитры, но дороги. Судите сами: малейшая трещина в крышке блока – это в большинстве случаев замена всей рулевой рейки. Коррозия подшипника электромотора означает два пути решения проблемы: замена электромотора с блоком управления или опять-таки замена всей рейки в сборе. Кстати, замена в сборе – это вердикт любого официального дилера: завод-изготовитель обычно попросту не закладывает возможности ремонта и восстановления рулевого механизма с ЭУР.
А если привод прямой, и внутрь попала вода, то что тогда будет с электродвигателем? К счастью, ничего: его промоют бензином, высушат и снова отправят на службу. Касательно этого элемента ЭУР мастер вообще заметил, что еще ни разу не встречал проблем, связанных с выходом из строя мотора системы.
Поломка датчика крутящего момента лечится заменой датчика. Единственным утешением для конструкции с аналоговым датчиком может быть возможность небольшой корректировки (±1°) ЭУРа. Но если гнездо датчика разбито значительно, то корректировка уже не поможет.
Одной из самых распространенных причин выхода из строя датчика является повреждение пыльника, который установлен над ним. Он от постоянной влаги начинает гнить и в конце концов разрушается, отправляя датчик под замену – если такая возможность есть. Если ее нет, то… Вы, наверное, уже догадались: замена рейки в сборе. Но самое обидное, что может случиться, так это банальная поломка разъема на рейке, ведь в этом случае тоже ничего, кроме замены рейки в сборе, уже не поможет.
Если вам повезло, и рейку отремонтировали
По завершении работ рейку собирают и устанавливают на автомобиль.
После установки необходимо произвести инициализацию или адаптацию ЭУР. Действие это крайне важное, поскольку позволяет «научить» рейку видеть все датчики и крайние положения. Если этого не сделать, то электромотор будет крутить «до победного», в результате чего в конце хода шток с немалой силой ударится в упор. После же выполнения адаптации система за 5 градусов до крайнего положения резко снизит усилие, предохранив шток от удара.