Техническое обслуживание и ремонт системы рулевого управления

Немного теории

Если говорить простым языком, то рулевое управление автомобиля необходимо для обеспечения его движения в направлении, которое задал водитель.

Принципиальную схему рулевого управления Вы можете наблюдать ниже,

и можно с уверенность сказать, что данная схема по основным своим моментам уже долгие годы остается неизменной.

Какое оно бывает

Вы уже, наверное, заметили, что в современном рулевом управлении в комплекте идет электро усилитель руля.

В других комплектациях может идти гидроусилитель руля, а может и вообще, никакого усилителя нет, что характерно для бюджетных автомобилей.

Так же стоит заметить, что диаметр рулевого колеса может быть разным. Для легковых автомобилей такие показатели рулевого колеса могут быть в пределах от 380 мм до 425 мм. Для грузовых автомобилей в пределах от 440 мм до 550 мм.

В некоторых автомобилей вообще предусмотрена замена рулевого колеса на «вкус» водителя.

Такая замена происходит за доли секунды и обычно это характерно для спортивных автомобилей, где руль стандартного диаметра необходимо заменить на руль меньшего диаметра.

Рулевая колонка

Рулевая колонка предназначена для соединения рулевого механизма с рулевым колесом.

Основой рулевой колонки есть рулевой вал, в котором конструктивно предусмотрено несколько шарнирных соединений.

Рулевая колонка может регулироваться иеханическим или электрическими способами (на современных автомобилях). Регулировка может производится, как по вертикали, так и по длине.

Рулевой механизм

Рулевой механизм представляет из себя различные виды специальных редукторов, основная задача которых лежит в увеличении усилия, которое приложил водитель на рулевое колесо и передачи данного усиления основном рулевому приводу.

Самыми распространенными являются реечные рулевые механизмы, которые нашли свое применение в рулевом управлении легковых автомобилях.

Принцип работы реечного механизма заключается в передачи крутящего момента через шестерню, которая установленная на валу рулевого колеса, на зубчатую рейку. В результате этого рейка двигается в разные стороны и в зависимости от стороны вращения рулевого колеса, через установленные рулевые тяги поворачивает автомобиль в нужную сторону.

Рулевой привод

Основная задача рулевого привода, это передать усилия от рулевого механизма на колеса и обеспечить тем самым поворот автомобиля под необходимым нам углом.

А также рулевой привод не дает возможность повернуть колесу в сторону при движении по неровным участкам дорог, когда подвеска автомобиля работает на максимальных режимах и колеса отрываются от поверхности дороги.

Для обеспечения более комфортного вождения автомобиля в рулевом управлении применяются специальные усилители. Данные усилители дают возможность водителю более точно и быстро управлять автомобилем, снижает его усталость.

В разных автомобилях в рулевом управлении могут применяться следующие виды усилителей:

гидроусилитель;
электро усилитель;
редко пневмо усилитель, электро гидроусилитель.

На современном этапе развития автомобилестроения в рулевых управлениях современных автомобилей больше получили распространение гидроусилители руля.

Однако в последнее время их начали заменяться электро усилителями, так как они более дешевы и не дорогие в обслуживании. А это в значительной мере влияет на общую стоимость автомобиля.

Как уже говорилось выше, в рулевом управлении современных автомобилей появляются новых возможности, которые значительно облегчают водить автомобиль.

Так в последнее время на автомобили от мировых брендов начали устанавливать адаптивные усилители рулевого управления, принцип работы которых основан на изменении усилия, которое необходимо приложить водителю к рулевому колесу в зависимости от скорости движения автомобиля.

Так же можно долго говорить про системы активного и динамического рулевого управления, которые устанавливаются на автомобили BMW и Audi.

В данных системах принцип их работы основан на изменении передаточного числа рулевого механизма в зависимости от скорости движения автомобиля.

Если продолжать тему внедрения новых технологий в рулевое управление автомобиля, то сейчас уже ни кого не удивишь возможностью машины самостоятельно припарковаться, Вам совершенно нет необходимости что-либо делать.

Так что трудно сказать какое будет рулевое управление автомобиля в ближайшие 10 – 30 лет, одно могу сказать, управлять автомобилем будет все удобней и легче.

Так же в ходе эксплуатации рулевого управления автомобиля могут возникнуть неисправности, устранить их может только своевременный ремонт рулевого управления.

Рулевое управление автомобиля с гидроусилителем — принцип работы, видео.

https://youtube.com/watch?v=a3PC03qqXNA%3Frel%3D0

Неисправности рулевого управления

В процессе эксплуатации под действием ударных нагрузок, трения и других факторов техническое состояние элементов рулевого управления изменяется: появляются люфты в сочленениях, способствующие повышению интенсивности изнашивания деталей. Изнашивание или неправильные затяжки и регулировки приводят к увеличению силы трения в рулевом управлении. Все это влияет не только на долговечность деталей, но и на управляемость автомобиля и безопасность движения. Основные неисправности рулевого управления следующие.

Увеличенный холостой ход. Основные причины:

ослабление болтов рулевого механизма, гаек шаровых пальцев рулевых тяг;
увеличение зазоров в шаровых шарнирах, подшипниках ступиц передних колес, в зацеплении ролика с червяком, между осью маятникового рычага и втулками, в подшипниках червяка, между упором рейки и гайкой;
люфт в заклепочном соединении.

Тугое вращение рулевого колеса. Основные причины:

деформация деталей рулевого привода;
неправильная установка углов передних колес;
нарушение зазора в зацеплении ролика с червяком;
перетяжка регулировочной гайки оси маятникового рычага (для рулевых механизмов только червячного типа);
низкое давление в шинах передних колес;
отсутствие масла в картере рулевого механизма;
повреждение деталей шаровых шарниров, подшипника верхней опоры стойки, опорной втулки или упора рейки, деталей телескопической стойки подвески.

Шум (стуки) в рулевом управлении. Основные причины:

увеличенние зазоров в подшипниках передних колес, между осью маятникового рычага и втулками, в зацеплении ролика с червяком или в подшипниках червяка (для рулевых механизмов только червячного типа), в шаровых шарнирах рулевых тяг, между упором рейки и гайкой (для рулевых механизмов только реечного типа);
ослабление гайки шаровых пальцев рулевых тяг, болтов крепления рулевого механизма или болта крепления нижнего фланца эластичной муфты на валу шестерни (для механизмов только реечного типа);
ослабление регулировочной гайки оси маятникового рычага.

Самовозбуждающееся угловое колебание передних колес. Основные причины:

ослабление гаек шаровых пальцев рулевых тяг, болтов крепления рулевого механизма или кронштейна маятникового рычага;
нарушение зазора в зацеплении ролика с червяком.

Плохая устойчивость автомобиля. Основные причины:

нарушение установки углов передних колес;
увеличение зазоров в подшипниках передних колес, в шаровых шарнирах рулевых тяг, ослабление гаек шаровых пальцев рулевых тяг, увеличенный зазор в зацеплении ролика и червяка (для рулевых механизмов только червячного типа);
крепления картера рулевого механизма или кронштейна маятникового рычага;
деформация поворотных кулаков или рычагов подвески.

Утечка масла из картера. Основные причины:

износ сальников вала рулевой сошки или червяка (для рулевых механизмов только червячного типа);
ослабление болтов крепления крышки картера рулевого механизма;
повреждение уплотнительных прокладок.

Неисправности рулевого управления с гидроусилителем по своему характеру идентичны неисправностям обычного рулевого управления, однако из-за наличия дополнительных деталей возможны неисправности, характеризующие работоспособность гидропривода:

затрудненное управление автомобилем, обусловленное ослаблением ремня гидроусилителя, низким уровнем рабочей жидкости в бачке усилителя, неисправностью насоса или клапана насоса;
чрезмерный люфт из-за изношенности главного либо промежуточного вала рулевой колонки, разрегулировки или повреждения рулевого механизма;
повышенный шум при работе рулевого управления, который может быть вызван разрегулировкой рулевого механизма или неисправностью насоса.

Нормативные требования к рулевому управлению

Суммарный люфт в рулевом управлении в регламентированных условиях испытаний не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, а при отсутствии таких данных он не должен превышать 10° для легковых автомобилей и созданных на их базе агрегатов грузовых автомобилей и автобусов; 20° для автобусов; 25° для грузовых автомобилей.

Суммарный люфт в рулевом управлении — это угол поворота рулевого колеса от положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в одну сторону, до положения, соответствующего началу их поворота в сторону, противоположную положению, примерно соответствующему прямолинейному движению транспортного средства.

Начало поворота управляемого колеса — это угол поворота управляемого колеса на 0,06 ± 0,01°, измеряемый от положения прямолинейного движения.

При проверке суммарного люфта необходимо выдерживать следующие условия испытаний:

шины управляемых колес должны быть чистыми и сухими;
управляемые колеса должны находиться в нейтральном положении на сухой ровной горизонтальной асфальтоили цементнобетонной поверхности;
испытания автомобилей, оборудованных усилителем рулевого привода, проводятся при работающем двигателе.

Значение суммарного люфта в рулевом управлении определяют по углу поворота рулевого колеса между двумя зафиксированными положениями в результате двух или более измерений.

Натяжение ремня привода насоса усилителя рулевого управления и уровень рабочей жидкости в бачке должны соответствовать требованиям, установленным изготовителем ТС в эксплуатационной документации.

При органолептической проверке рулевого управления проверяется выполнение следующих нормативных требований:

вращение рулевого колеса должно происходить без рывков и заеданий во всем диапазоне угла его поворота, неработоспособность усилителя рулевого управления (при его наличии на ТС) не допускается;
самопроизвольный поворот рулевого колеса от нейтрального положения при неподвижном состоянии ТС с усилителем рулевого управления и работающем двигателе не допускается;
максимальный поворот рулевого колеса должен ограничиваться только устройствами, предусмотренными конструкцией ТС;
не предусмотренные конструкцией перемещения деталей и узлов рулевого управления относительно друг друга или опорной поверхности не допускаются;
резьбовые соединения должны быть затянуты и зафиксированы способом, предусмотренным изготовителем ТС;
применение в рулевом механизме и рулевом приводе деталей со следами остаточной деформации, трещинами и другими дефектами не допускается.

Повреждение и отсутствие деталей крепления рулевой колонки и картера рулевого механизма, а также не предусмотренное изготовителем ТС в эксплуатационной документации повышение подвижности деталей рулевого привода относительно друг друга или кузова (рамы) не допускаются.

Не допускается подвижность рулевой колонки в плоскостях, проходящих через ее ось. Рулевая колонка должна надежно соединяться с сопрягаемыми деталями и не иметь повреждений. Устройство фиксации положения рулевой колонки с регулируемым положением рулевого колеса, а также устройство, предотвращающее несанкционированное использование ТС, должны быть в рабочем состоянии.

ТО рулевого управления

внешним осмотром состояние гидроусилителя рулевого управления;
люфт рулевого колеса;
наличие люфтов в наконечниках тяг рулевого управления;
состояние ограничителей максимальных углов поворота управляемых колес.

герметичность системы усилителя рулевого управления;
крепление и шплинтовку гаек шаровых пальцев, сошки, рычагов поворотных цапф;
состояние шкворней и стопорных шайб гаек;
люфт рулевого колеса и шарниров рулевых тяг;
затяжку гаек клиньев карданного вала рулевого управления.

герметичность системы усилителя рулевого управления;
крепление картера рулевого механизма, рулевой колонки и рулевого колеса;
люфт рулевого управления, шарниров рулевых тяг и шкворневых соединений;
крепление сошки;
крепление и шплинтовку гаек шаровых пальцев и рычагов поворотных цапф, а также гаек шкворней;
состояние и крепление карданного вала рулевого управления.

Снять и промыть фильтры насоса гидроусилителя рулевого управления.

Признаки поломок рулевого управления

Основные признаки поломок, при которых необходим ремонт рулевого управления автомобиля:

Во время поворота автомобиля руль вращается с заеданиями и с резкими рывками.
При работающем двигателе во время стоянки автомобиля при вращении рулевого колеса из под капота слышен не характерный гул.
При движении изменилось в большую сторону усилие, прилагаемое на руль для обеспечения управления автомобилем, слышно странные щелчки при вращении рулевого колеса.
Вращение руля влево и вправо с разным усилием.
Позднее реагирование колес автомобиля на поворот руля в ту или иную сторону, явный признак наличия люфта в рулевом колесе, при этом может появиться его вибрация.
Наличие стука в рулевой колонке во время его покачивания в разные стороны при не заведенном двигателе.
Видны потеки гидравлической, уровень ее в бачке гидроусилителя ниже нормы.

Правильная диагностика — это важно

Качество ремонта рулевого управления очень сильно зависит от проведенной правильно диагностике, в ходе которой окончательно выясняется какая деталь в действительности вышла из строя. Это как лечение больного, главное правильно поставить диагноз.

Основными деталями, которые обычно выходят из строя в рулевом управлении это рулевые тяги, рулевые рейки, рулевые наконечники и колонки, реже гидроусилители или усилители руля с электроприводом, но обычно они просто заменяются.

К признакам выхода из строя рулевых тяг можно отнести:

Постоянное виляние из стороны в сторону передних колес автомобиля во время движения (признак износа шарниров в рулевой тяге).

Быстрый, буквально на глазах, износ протектора шин передних колес (признак повреждения рулевых тяг).

Слышен стук во время движения автомобиля. Данный стук говорит о том, что в соединениях рулевых тяг появились зазоры, в данной ситуации достаточно сильнее затянуть гайки. Однако может даже придется провести замену наконечника рулевой тяги вследствие его полного износа.

Но если наконечник рулевой тяги имеет сильные повреждения, то в некоторых случаях приходиться провести замену самой рулевой тяги.

В принципе ремонт рулевых тяг можно провести и самостоятельно в гаражных условиях, так как мы видим, что он предполагает замену втулок, шарниров и шкворней.

Здесь в основном присутствует механическая работа, при которой нет необходимости в большом количестве специализированного дорогостоящего оборудования, поэтому ремонт рулевого управления в данной ситуации подвластен любому опытному водителю.

Рулевая рейка

Ремонт рулевой рейки желательно проводить в автосервисе. Так как рулевая рейка состоит из множества элементов, таких как уплотнительные кольца, сальники и валы, каждый из них может потребовать замены.

Для этого необходимо разобрать рулевую рейку осмотреть все ее детали, провести правильный анализ ситуации, заменить вышедшую из строя деталь, собрать рулевую рейку и проверить ее работу на специальном стенде, благодаря которому происходит полная имитация работы рулевого управления.

Только после этого рулевая рейка устанавливается на автомобиль.

Так же при ремонте рулевой рейки необходимо провести ее регулировку, благодаря которой будет правильно выставлен угол схождения передних колес автомобиля.

Данная регулировка проводится на специальном стенде с компьютером. В гаражных условиях вы качественно данную регулировку не проведете, если только старинными методами с помощью специальной линейки.

Следует так же знать, что сразу же после установки рейки на штатное место производится полная замена гидравлической жидкости в гидроусилителе.

Но если Вы живете в столице, то можно самостоятельно купить рулевую рейку. Могу порекомендовать сайт рейкарулевая. рф на котором осуществляется продажа и ремонт рулевых реек в москве как для иномарок, так и для отечественных автомобилей.

Переходим к одному из сложных моментов при ремонте рулевого управления, это проведение ремонта рулевой колонки.

Сложность ремонта рулевой колонки заключается в том, что она состоит из множества деталей. Для качественной диагностики неисправности рулевого управления необходимо каждую деталь снять и в ходе визуального осмотра выявить вышедшую из строя.

Разборку рулевой колонки желательно доверить специалисту или хотя бы тому, кто это хоть раз в жизни делал. В руководстве по эксплуатации и ремонта того или иного автомобиля, которая должна быть у каждого уважающего себя водителя, последовательность разборки рулевой колонки в подробных деталях расписана. Останавливаться на этом мы не будем.

После осмотра и выявления неисправных деталей в рулевой колонки происходит их замена. Затем рулевая колонка собирается и проверяется на исправность, и только потом устанавливается на свое штатное место.

В случае если поломки внутренних деталей рулевой колони очень серьезные, то целесообразней будет установить новую рулевую колонку.

И последнее, замена рулевых наконечников.

Очень часто ремонт рулевого управления автомобиля сопровождается заменой рулевых наконечников. Частота их износа напрямую зависит от состояния наших дорог и характера езды самого водителя.

Заменить рулевой наконечник не так просто. В ходе эксплуатации и под воздействием больших нагрузок и как следствие температур, он прикипает к другим деталям, и выбить его оттуда довольно сложно.

Съемник для быстрого съема рулевых наконечников шаровых опор.

Для этого существуют специальные съемники, один из них показан на рисунке выше.

Так же существуют специальные наборы инструментов для ремонта рулевого управления

Как мы видим, ремонт рулевого управления на некоторых этапах является не сложным видом ремонта и с использованием специальных инструментов и приспособлений вполне возможен для обыкновенного водителя в гаражных условиях.

Но вот ремонт рулевых реек, колонок, ремонт и замена усилителей руля вызовет уже определенные сложности. Без специального диагностического и проверочного оборудования добиться надежного ремонта рулевого управления автомобиля при поломках в данных его узлах Вам вряд ли удастся.

https://youtube.com/watch?v=dFvk7-pF9Vs%3Ffeature%3Doembed