Замена рулевой рейки – что это, как работает, что делать, если сломалась
Рулевая рейка – важный элемент автомобиля, от которого зависит безопасность дорожного движения. В данном материале мы расскажем вам, что такое рулевая рейка, как устроен механизм, а также предоставим другую полезную информацию.
Средняя скорость по ПДД в 2024 – что означает, какое значение
Что такое рулевая рейка
Рулевая рейка – реечный рулевой механизм, также называемый «шестерня – рейка». Представляет собой устройство механического типа, в котором поворот руля трансформируется в отклонение колес, что дает автомобилю возможность маневрирования. Рейка соединяется с рулем при помощи рулевого вала. В легковых ТС рейка расположена между передней частью машины и передними колесами.
Совершенствование рулевой рейки
Рулевое механизм реечного типа, который был впервые использован на трицикле Patent-Motorwagen, созданном Карлом Бенцом. Данное транспортное средство является первым автомобилем с ДВС. При этом рейка не получила достойного внимания и лишь через несколько десятилетий стала популярной. Связано это было с тем, что другие устройства, такие как «червяк – ролик» и «винт – шариковая гайка» совместно с рулевой трапецией демонстрировали больший срок службы на самых лучших дорогах того времени (XIX – начало ХХ века).
Положительное влияние на получение всеобщего признания оказало сразу несколько событий:
Улучшение качества дорожного покрытия с момента создания автобанов в Третьем рейхе (в то время рейка устанавливалась на автомобили BMW, чем они и отличались от других ТС).
Создание подвески McPherson в конце 1940-х г.
Повсеместный выпуск автомобилей с передним приводом, в которых оптимальным решением оказалось использование компактной рейки.
С конца ХХ века классическая реечная рулевая рейка претерпела значительные изменения.
В 1970-х годах, Артур Эрнест Бишоп, будучи известным инженером из Австралии, создал рейку с переменным передаточным отношением, которое достигалось благодаря более плотному расположению зубцов в средней части, чем на периферии. Подобная разработка продемонстрировала свою высокую эффективность и при этом она не была дорогой в производстве. При этом машина стала менее восприимчивой к отклонениям рулевого колеса на небольшие углы. При этом водитель избавился от необходимости «наматывания» руля при маневрировании.
В 1987 году впервые было использовано полноуправляемое шасси на транспортном средстве. Таким автомобилем стал Honda Prelude 3-го поколения в кузове купе. В «японце» реечный рулевой механизм с помощью карданного вала был связан с редуктором поворота задних колес, таким образом получилось достичь высокого уровня управляемости и маневренности.
Infiniti Q50 стал первым серийным автомобилем, в котором в штатных режимах разрывалась механическая связь между рулем и рейкой. Это достигалось благодаря передачи команд по проводам на электрические механизмы. Технология была реализована в 2014 году. С помощью системы DAS получилось достичь полноценной защиты руля от дефектов дороги. В условиях бездорожья технология drive-by-wire продемонстрировала хорошие результаты значительно раньше.
Устройство рулевой рейки
Если говорить о производстве, то основные преимущества рулевых реек заключаются в невысокой стоимости, технологичности и простоте. Конструкция состоит из следующих элементов:
Корпус (картер).
Шестерня.
Зубчатая рейка.
Рулевые тяги.
Наконечники рулевых тяг.
Пружины.
Ограничители.
Подшипники.
Благодаря вращению шестерни обеспечивается перемещение рейки, что в свою очередь создает возможность менять положение колес по отношению к продольной оси ТС. Чтобы уменьшить усилия, воздействующие на руль, применяют несколько типов усилителей: гидравлические, электрические и электрогидравлические. Первый и последний варианты используются совместно с гидронасосом, имеющим постоянный привод от мотора или включающийся по сигналу, поступающему из электромотора. Во втором случае сигнал поступает из электромотора. Во всех случаях усилители обеспечивают вращение рулевого колеса. Автомобили, на которых установлен электроусилитель, потребляют меньше всего топлива.
Если смотреть со стороны водителя, то реечный рулевой механизм – лучшее решение, т. к. оно позволяет «чувствовать» машину, в то время как рулевая трапеция – нет. Хорошее чувство руля совместно с невысокой чувствительностью к всевозможным неровностям обеспечивает тандем зубчатой рейки с механизмом «винт — шариковая гайка». В то же время такой механизм считается более дорогостоящим в изготовлении. Таким образом, «винт – шариковая гайка» даже в случае с внедорожниками встречается значительно реже, чем несколько десятилетий назад.
Принцип работы рулевой рейки
Рейка механического типа начинает работать благодаря вращению руля. Вращение поступает на шестерню внутри рейки. На сегодняшний день механический тип используется все реже и лишь на определенных моделях ТС. Механическая рулевая рейка чаще всего устанавливается на бюджетные модели, т. к. это более простой и экономный вариант.
Основные особенности и принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем
Рулевая рейка с гидроусилителем имеет несколько составляющих: рейка, представляющая собой подобие обычной механической рейки, и насос, который за счет давления доставляет гидравлическую жидкость в саму рейку. В результате обеспечивается вращение руля.
Говоря об особенностях реек данного типа, то из-за большого количества компонентов, они нуждаются в постоянной диагностики и своевременном обслуживании. Важно обращать внимание на состояние жидкости, предотвращая ее утечку, и следить за работоспособностью насоса.
Основные особенности и принцип работы электрической рулевой рейки
Работа электрической рулевой рейки обеспечивается за счет использования электропривода, передающего усилие на рулевой механизм. Основной положительной стороной является обеспечение более точных реакций, за счет которых повышается маневренность ТС. Также все больше современных автомобилей оснащается данным типом рулевого механизма. К тому же благодаря ему можно установить функцию автопарковки и удержания ТС в полосе.
Поломки рулевой рейки
Как и любой узел и механизм, со временем рулевой реечный механизм изнашивается и приходит в негодность. Причем на скорость износа значительное влияние оказывает качество дороги: тем оно хуже, тем быстрее рейка выйдет из строя. К тому же, в случае неправильного обслуживания и эксплуатации ТС, рейка также может быть повреждена. Тоже самое происходит и в случае аварий.
Согласно мнению экспертов, частой причиной поломки рейки является езда по дорогам с ямами, бордюрами и иными неровностями. К еще одной причине относится проникновение влаги внутрь корпуса устройства. Это приводит к возникновению излишней нагрузки на механизм или коррозии частей, взаимодействующих с сальниками, что в конечном итоге сказывается на работоспособности устройства.
Основные поломки рулевой рейки включают в себя:
Быстрый износ покрышек передних колес.
Стук в передней оси при движении по неровной дороге. В данном случае болты крепления рейки, из-за постоянного воздействия вибрации, ослабляются. Также повреждаются опорные втулки рейки и рулевого вала. В случае совместного использования рейки вместе с узлом «червяк-ролик» может возникнуть пространство между рейкой и зубцами. Рейка может стучать как в случае неверной регулировки, так и при недостатке смазки.
Излишняя тяжесть вращения рулевого колеса. Является следствием поломки усилителя руля. Причины могут разниться в зависимости от типа устройства. В случае с гидравлическими и электрогидравлическими вариантами можно наблюдать утечку жидкости из магистралей или бачка. При полном отсутствии жидкости может произойти поломка насоса или самой рейки. Помимо этого, жидкость считается пожароопасной и ее попадание на разогретый мотор недопустимо.
Скрежет. Возникает в случае повреждения подшипников, уменьшения силы натяжения ремня, при недостатке жидкости и выходе из строя мотора усилителя.
Рыскание ТС. Свидетельствует об износе (люфте) рулевых наконечников. Самые «тяжелые» случаи могут привести к потере управления машиной.
Стук рейки
В случае возникновения зазоров внутри устройства, рулевая рейка может начать стучать. При возникновении стука, хруста и иных шумов, важно в кратчайшие сроки избавиться от проблемы, т. к. от этого зависит ваша безопасность. Возникшие зазоры постепенно увеличиваются в размерах, что чревато потерей управления при езде. При возникновении стука лучше отказаться от эксплуатации ТС и отогнать машину на СТО.
Причины возникновения хруста рулевой рейки
Стук и скрежет рулевой рейки может возникнуть по нескольким причинам. Например, звук может исходить от различных элементов подвески (шаровые шарниры и т. д.). В этом случае стоит выполнить полную диагностику ходовой части и проверить углы установки колес, это поможет в восстановлении геометрии подвески. Также посторонний звук может исходить от сайлентблоков, способных трескаться и рассыпаться со временем. Вне зависимости от причин возникновения посторонних звуков, важно своевременно осуществить диагностику автомобиля и устранить неисправность.
Проверка рулевой рейки при покупке: советы экспертов
Первое, что необходимо сделать – тщательно осмотреть рейку, на ней не должно быть никаких повреждений. Хорошее устройство не имеет царапин, вмятин, трещин и т. д. К тому же резиновые чехлы, установленные на рулевых тягах, должны быть в хорошем состоянии.
Также каждый водитель может взглянуть на состояние вала. Его необходимо повращаться и оценить, есть ли зазоры между шестернями или нет.
Помимо этого, самостоятельно можно проверить наличие или отсутствие люфтов во втулках. Для этого необходимо покачать колесо из стороны в сторону, а также повернуть вал рулевого механизма вниз-вверх.
Что произойдет при неисправности рулевой рейки
Рулевая рейка является одной из основных частей рулевого механизма. По этой причине, в случае выхода ее из строя, вождение автомобиля становится небезопасным. Таким образом халатное отношение к неисправностям подобного типа недопустимо. Некоторые проблемы могут стать причиной потери управления и ДТП.
Допустима ли эксплуатация автомобиля со сломанной рулевой рейкой
Согласно ПДД, движение на ТС с неисправным рулевым управлением недопустимо. В случае нарушения, водителю грозит штраф в размере 500 руб. Если будет доказано, что имело место быть управление автомобилем с заведомо поврежденной рейкой, автовладелец также будет наказан штрафом того же размера. Также машина будет задержана и отбуксирована на штраф-стоянку. Поломка рулевого механизма способна привести к самым печальным последствиям, поэтому эксплуатация ТС в этом случае недопустима.
Штрафы за грязные и нечитаемые номера в 2024: сколько штраф
Проверить аккумулятор мультиметром – как проверить емкость аккума авто
