Рулевое управление

Записаться на ремонт

Рулевое управление

Диагностика и ремонт рулевого управления

Рулевое управление – одна из ключевых систем, присутствующих в любом автомобиле. Эта совокупность узлов, механизмов и агрегатов в процессе эксплуатации подвергается значительным нагрузкам, воздействию различных параметров, которые снижают функциональность, характеристики, безопасность и комфортность эксплуатации автомобиля.

С целью обеспечения работоспособности рулевого управления всем его компонентам требуется плановое, а в случае проявления признаков поломок и внеплановое техническое обслуживание (ТО), ремонт и замена расходных жидкостей, материалов, сильно изношенных и пришедших в негодность деталей.

Весь спектр работ, связанных с поддержанием рулевого управления в исправном, рабочем состоянии, осуществляют автослесари казанского технического центра «Гвардейский». Автовладельцам предлагается диагностика, восстановление и замена неисправных узлов, агрегатов и механизмов рулевого управления, его квалифицированное техническое обслуживание согласно регламенту автопроизводителя и другие виды услуг. Все работы выполняются мастерами с высокой квалификацией и большим практическим опытом. Возможно привлечение специалистов узкой специализации – автоэлектриков, автосварщиков и других. С целью оперативной и качественной реализации поставленных задач создана профессиональная, современная материально-техническая база. То есть для проведения всего спектра требуемых услуг есть все необходимое оборудование, приборы и инструменты.

Все требуемые для проведения работ комплектующие, расходные материалы и жидкости можно приобрести не покидая пределы техцентра, где работает автомагазин. В данной торговой точке представлен широкий ассортимент деталей, узлов и агрегатов, расходных материалов и жидкостей, аксессуаров, необходимых для полноценного обслуживания рулевого управления большинства наиболее распространенных моделей автомобилей отечественного и иностранного производства. В ассортименте как оригинальные, так и неоригинальные запчасти, по доступным ценам. Помощь в выборе окажут как специалисты автосервиса, так и квалифицированные продавцы-консультанты. Если вдруг необходимой детали не окажется в наличии, то возможна доставка под заказ.

Предназначение

Рулевое управление в целом предназначено для обеспечения управляемости транспортного средства. Без этой системы маневры, вхождение в повороты выполнить достаточно трудно, хотя возможно путем изменения крутящего момента на одном из колес.

Актуальность использования системы обусловлена тем, что легковой машине прямолинейное движение не свойственно и траектория передвижения меняется в зависимости от текущей дорожной ситуации.

В целом рулевое управление – совокупность узлов и механизмов, у каждого из них свое функциональное предназначение. Общая конструкционная схема включает такие узлы:

  • рулевое колесо (оно же баранка или руль);
  • рулевая колонка;
  • рулевой механизм;
  • рулевой привод.

В преобладающем большинстве легковых машин сейчас ставится еще усилитель рулевого управления. И последняя тенденция такова, что за рулевое управление все больше отвечает электроника, разговор уже зашел о полностью автономных системах с автопилотом, иначе говоря управление автомобилем возможно без водителя. Но работают такие системы пока еще не совсем корректно. То есть речь идет о дополнительных элементах, электронных системах, обеспечивающих работу рулевого управления по заданному алгоритму, основанных на использовании датчиков и ЭБУ (электронных блоков управления).

Исходя из этого, рулевое колесо необходимо для создания определенного усилия. Рулевая колонка применяется для передачи усилия непосредственно от руля к рулевому механизму, который требуется для передачи определенного усилия от рулевой колонки прямо к рулевому приводу определенного типа. Рулевой привод необходим для передачи заданного усилия на передние управляемые колеса (на ряде моделей ставится система активного или пассивного подруливания задних колес). Усилитель рулевого управления создает дополнительное заданное усилие (снижает передаточное число, иначе говоря, меняет отношение углов поворота колес и руля). Дополнительное оборудование, в частности, системы управления электронного типа, обеспечивает наиболее оптимальный режим использования рулевого управления с целью комфортной, а главное безопасной эксплуатации машины.

Принцип функционирования системы

Рулевое управление действует по принципу преобразования и передачи физического усилия, оказываемого шофером на управляемые передние (иногда дополнительно задние) колеса с целью корректируемого, контролируемого изменения траектории движения машины.

В принципе схему мы уже обозначили выше. Шофер крутит баранку. Усилие передается сначала на рулевую колонку. Если есть усилитель рулевого управления, то он изменяет передаточное число. Далее рулевая колонка передает усилие прямо на определенного вида рулевой механизм. Он задействует рулевой привод и тот воздействует на управляемые колеса, заставляя их поворачиваться под заданным углом.

Это общая схема, довольно упрощенная. На данный момент рулевое управление становится все сложнее и сложнее, помимо классической механической схемы, которой, казалось бы, нет альтернативы, уже есть попытки использовать электронную схему, например, на Infiniti Q50. Плюс к этому ряд производителей уже во всю использует системы активного, адаптивного, динамического рулевого управления. Об автопилоте промолчим, но такая система тоже есть, например, на автомобилях Tesla Model X и Model S.

Основные узлы

Главные узлы рассмотрим в контексте тех агрегатов, что обозначили выше, по порядку от рулевого колеса, до рулевого привода.

Рулевое колесо и рулевая колонка

Рулевое колесо изготавливается из стали или алюминия, с пластиковыми или прорезиненными местами хвата, стеклопластика, полимерных и ряда других материалов. По своей сути это взаимосвязанная с рулевой колонкой ступица, которая соединяется с внешним ободом при помощи спиц. Количество спиц от одной и более. Ступица и обод различаются по форме. Обод, как правило, круглый, иногда со скошенной нижней хордой, встречаются и экзотические варианты, например, в форме бабочки и прочих. Но не будем об экзотике, в большинстве моделей он круглый, с некоторыми вариантами. От диаметра обода зависит размер руля и эффективность управления. На обод может надеваться оплетка, например, из кожи, ткани, винила, других материалов (элементы тюнинга), иногда еще ставится и дополнительный вертикальный рычаг (рукоять). В ступицу устанавливается, как правило, переключатель звукового сигнала. Это классическое решение.

Современный руль многофункциональный. То есть на нем располагаются кнопки управления различными системами, тут все зависит от производителя. Вариантов просто немыслимое количество, в основном это кнопки управления мультимедийной системой, бортовым компьютером, рядом других функций.

В ступицу зачастую производится монтаж подушки безопасности, срабатывает при фронтальном столкновении автомобиля с препятствием.

Рулевая колонка – кожух (труба), внутри которого устанавливается приводной вал. Это промежуточное звено, объединяющее руль и рулевой механизм. Валов ставится иногда и несколько, они соединяются между собой специальными карданными шарнирами. С целью обеспечения необходимой устойчивости и статичности (неподвижности) конструкционных элементов используются крепежные детали. Зачастую именно рулевая колонка это еще и место установки узлов иных систем, например, системы зажигания. Существуют и другие варианты.

Отметим один важный момент. Рулевая колонка бывает фиксированной и подвижной. Фиксированная рулевая колонка – жестко закрепленная конструкция, подвижная может менять свое положение в одной или нескольких плоскостях. В большинстве случаев выполняется регулировка по высоте, а в автомобилях подороже может быть и регулировка по вылету. Наряду с возможностью регулировки водительского сидения можно создать оптимальные условия эксплуатации автомобиля для водителя с любыми антропометрическими данными. И это не все. Регулировка бывает механической, водитель вручную устанавливает необходимую высоту, при наличии угол вылета, и автоматической. То есть раз установил, электроника запоминает положение рулевой колонки и при помощи сервопривода устанавливает ее в необходимой плоскости. Очень удобно. Все эти факторы предопределяют специфику обслуживания рулевой колонки, ее восстановления и замены в техцентре «Гвардейский».

Рулевой механизм

В полной зависимости от способа преобразования определенного крутящего момента существует несколько разновидностей рулевых механизмов, которые используются на легковых машинах в настоящее время, отметим:

  • реечный (схема «шестерня-рейка»);
  • червячный (схема «червяк-ролик»);
  • винтовой (схема «винт-гайка»).

Реечный механизм – решение, которое получило наибольшее распространение. Базовые элементы – шестерня и взаимодействующая с ней рулевая рейка. Шестерня ставится на приводной вал в рулевой колонке и всегда в постоянном сцеплении с рейкой. То есть крутящий момент, возникающий при вращательном движении баранки, передается прямо на вал, он заставляет вращаться шестерню. Зубцы шестерни, имеющие прямое сцепление с зубцами на рейке, приводят в действие рейку. А сама рулевая рейкапередвигается как влево, так и вправо, в полной зависимости от направления вращения руля, и задействует рулевой привод, для этого используется рулевая тяга, взаимодействие обеспечивает наконечник рулевой тяги.

Механизм червячного типа достаточно широко применялся ранее. Например, из отечественных автомобилей отметим классическую серию ВАЗ. На данный момент такой рулевой механизм – удел внедорожников, пикапов.

Базовые узлы:

  • червяк (имеется в виду глобоидный червяк, у которого переменный диаметр);
  • рулевой вал;
  • маятниковый рычаг (рулевая сошка);
  • картер (корпус закрытого типа со смазкой внутри).

Принцип работы таков. Глобоидный червяк вращается совместно в валом. Это позволяет ролику перемещаться и скользить по зубьям червяка в картере, наполненном смазкой. Так передается определенное усилие прямо на рулевую сошку. Она приводит в действие рулевой привод, точнее рулевые тяги (несколько боковых и центральную, среднюю).

Механизм винтового типа включает:

  • винт;
  • картер, наполненный смазкой;
  • рейку (как правило, зубчатую);
  • гайку;
  • рулевую сошку (определенной формы рычаг);
  • зубчатый сектор.

По принципу работы схема аналогична схеме функционирования червячного механизма. С вращением приводного вала поворачивается и винт, он двигает гайку (отметим, что они соединяются не напрямую, а с использованием промежуточных подшипников, шариков). Гайка при помощи зубчатой рейки двигает зубчатый сектор, а также рулевую сошку, она приводит в действие рулевые тяги.

Такая схема зачастую используется на полноразмерных моделях F и E класса в премиальном сегменте.

Автослесарями технического центра «Гвардейский» в основном обслуживается рулевая рейка, входящая в реечный рулевой механизм. В частности, выполняется ремонт рулевой рейки, а если это невозможно, приводит к снижению эксплуатационных характеристик системы или экономически необоснованно, то замена рулевой рейки.

Но в случае необходимости по согласованию с автовладельцем производится восстановление или замена как червячного, так и винтового рулевых механизмов. Опыт и навыки в проведении такого вида ремонтных работ есть.

Усилитель

Рулевой механизм современной легковой машины зачастую комплектуется и дополнительным узлом. Речь идет о таком агрегате, как усилитель рулевого управления. О нем мы уже упоминали выше, настало время обратить на него пристальное внимание.

Итак, усилитель рулевого управления дает возможность понизить физическое усилие, оказываемое шофером при вращении баранки, что обеспечивает увеличение степени маневренности при выполнении поворотов и маневров во время движения. К тому же этот агрегат позволяет снизить нагрузку на руль и обеспечить дополнительную безопасность при эксплуатации машины.

Усилитель рулевого управления отличается по конструкции и принципу работы. В целом на легковые машины ставятся такие виды механизмов как:

  • пневмоусилитель;
  • электроусилитель;
  • гидроусилитель (зачастую используют аббревиатуру ГУР);
  • электрогидроусилитель.

Также может устанавливаться и механический усилитель с увеличенным передаточным соотношением.

Пневмоусилитель на легковые автомобили практически не ставится, дела давно минувших дней, встречается еще иногда на грузовых машинах и спецтехнике. Для общего развития. Принцип работы базируется на использовании пневматической системы, сжатого под определенным давлением воздуха, силового цилиндра с поршнем, воздухораспределителя, трубопроводов, управляющей системы, рычагов (они оказывают воздействие на рулевые тяги привода).

Гидроусилитель сейчас наиболее распространенное решение. Его ключевые элементы это:

  • насос;
  • распределитель;
  • гидроцилиндр со штоком и поршнем;
  • шланги;
  • расширительный бачок.

Это базовые элементы. Бывают и отличия. Так гидроусилитель руля оборудуется иногда электромагнитным клапаном, камерой обратного действия, электронным блоком управления. Принцип работы основан на использовании специальной трансмиссионной жидкости ATF. Суть в следующем. При помощи клиноременной или шестеренчатой передачи приводится в действие нанос, шестеренчатый или пластинчатый (шиберный, лопастной). Насос нагнетает жидкость прямо в распределитель, а тот в расширительный бачок, гидроцилиндр. Затем в гидроцилиндре двигается поршень, он давит на шток и тот оказывает воздействие на другие узлы.

В случае ремонта и технического обслуживания этого механизма нашими мастерами учитываются не только его конструкционные особенности, но и место установки.

Электроусилитель второй по популярности усилитель рулевого управления. Данный механизм включает:

  • электродвигатель, в большинстве случаев асинхронного типа;
  • систему управления (ЭБУ плюс датчики крутящего момента, частоты вращения коленвала, угла поворота руля, скорости и другие);
  • механическую передачу (она бывает шестеренчатой или ременной с шариковинтовым механизмом).

Усилие может передаваться либо на приводной вал рулевой колонки, либо прямо на рейку рулевого механизма. Принцип действия может отличаться, но общая схема следующая. Датчики передают определенную информацию на ЭБУ. Он на основании заданного алгоритма дает команду на электромотор, а тот далее передает усилие непосредственно на механическую передачу. Она и задействует вал или рейку.

Электрогидравлический усилитель – это промежуточное решение между электрическим и гидравлическим. По принципу работы гидравлический, только привод насоса не от коленчатого вала двигателя, а от дополнительного электромотора. То есть даже при выключенном силовом агрегате электрогидроусилитель будет работать. Схема работы та же, что и в случае, когда ставится гидроусилитель.

Привод

Рулевой привод имеет свои особенности. Все напрямую зависит от того, какой рулевой механизм используется, являются ли колеса помимо того, что управляемые, еще и ведущими, установлен ли усилитель рулевого управления и если да, то каков его вид и принцип работы.

В общем рулевой привод реечного рулевого механизма включает такие детали как:

  • поворотный кулак;
  • поворотные рычаги;
  • рулевой наконечник (другое название шарнир, их несколько);
  • рулевая тяга.

Схема конструкции следующая. Рулевая тяга с одной стороны соединена с таким узлом как рулевая рейка, с другой стороны – с поворотными рычагами. Они приводят в действие поворотный кулакРулевая тяга, для надежного соединения с обозначенными конструкционными элементами, снабжается шарнирами. Причем это бывает либо шаровый рулевой наконечник, либо с одной стороны шаровый шарнир, а с другой резинометаллический.

Принцип работы прост. Рулевая рейкадвижется и оказывает воздействие на рулевой наконечник. Таким образом начинает передвигаться рулевая тяга и задействуются поворотные рычаги, а те в свою очередь заставляют поворачиваться поворотный кулак.

Если рулевой механизм «червяк-ролик» или «винт-гайка», то конструкция более сложная. В этом случае речь идет уже о таком механизме как рулевая трапеция, это боковые и центральная (она же средняя) рулевая тяга, объединенные в единую систему.

Зачастую наконечник рулевой тяги и другие детали рулевого привода ломаются. В техническом центре «Гвардейский» специалистами выполняется замена рулевых тяг и другие виды работ с учетом их конструкционных особенностей, например, в поворотный кулак может ставиться шаровая опора.

Дополнительные системы

Как отмечалось выше, благодаря использованию электронных управляющих и исполнительных устройств, работающих от электропривода, у автопроизводителей появилась возможность устанавливать различные системы. И они этой возможностью воспользовались в полной мере. Так на ряде моделей ставится рулевое управление с электронными системами, в том числе адаптивными (DAS), динамическими (ADS), активными (AFS). Также механизмы и узлы рулевого управления задействуются и в системах так называемой курсовой устойчивости (ESP, ESC, VSA, VSC, VDC, DSC, DSM, DTSC), динамической стабилизации и многих других.

Неисправности

Рулевое управление, его механизмы, узлы и агрегаты, требует периодического технического обслуживания, иногда восстановления или замены поврежденных элементов. Характер поломок во многом обусловлен конструкционными особенностями установленных рулевых механизма, привода, колеса, колонки, усилителя и дополнительных систем отдельно взятой модели и марки машины.

Основные причины поломок:

  • естественный износ и появление критических люфтов;
  • тяжелые условия эксплуатации;
  • агрессивный стиль вождения;
  • механические повреждения;
  • неквалифицированное техническое обслуживание или его отсутствие как такового;
  • установка, использование некачественных комплектующих и расходных материалов;
  • воздействие агрессивных факторов внешней среды;
  • нагрузки, возникающие при работе.

Это далеко не все причины, есть и специфические. Например, если усилитель рулевого управления гидравлический (ставится гидроусилитель), то возможна разгерметизация системы, а если установлен электроусилитель, то проблема бывает с датчиками и электрической частью. Вопрос достаточно сложный и многогранный.

Признаки поломок также бывают различными. В целом необходимо обращать внимание на работу рулевого колеса и степень управляемости автомобилем, а также появление посторонних звуков. Если видите, что машину уводит в сторону, появился свободный ход руля, возникают сложности при выполнении маневров и поворотов, появились шумы, скрипы, стуки – сразу обращайтесь в автосервис. В Казани мастера технического центра «Гвардейский» будут рады помочь, проведут диагностику рулевого управления, выявят повреждения и оперативно их исправят.

Диагностика, ремонт, замена

Рулевое управление в нашем автосервисе проверяется комплексно при плановом ТО и внепланово, в случае появления признаков неисправностей. Основная методика состоит в визуальном осмотре доступных элементов. Иногда приходится проводить демонтаж, разборку и последующую дефектовку ряда узлов.

Активно применяется мастерами технического центра «Гвардейский» и инструментальная диагностика, при помощи приборов, тех же люфт-детекторов, проверяется общее состояние рулевого управления, особенно если это касается электронных систем, электропривода и в целом электрической части.

Если это возможно, то применяется дорожный метод проверки, то есть поездка по закрытой площадке. Когда повреждения критические, то проводится стендовая диагностика.

В современных автомобилях работа рулевого управления связана с установкой целого ряда датчиков, что дает возможность еще применять компьютерную диагностику.

После локализации и выявления неисправностей с автовладельцем согласовывается ход дальнейших действий, так может выполняться ремонт рулевой рейки и других элементов управления. А если это невозможно, то проводится замена рулевой рейки, востребована замена рулевых наконечников и ряда других элементов.

Специфика работ предопределяется конструкционными особенностями рулевого управления отдельно взятой модели автомобиля.

Требуется диагностика, ремонт, замена рулевого управления, его составных частей в Казани? Нужна профессиональная консультация или необходимо купить запчасти? Обращайтесь в технический центр «Гвардейский». Режим работы – 7 дней в неделю с 9:00 до 21:00.

Подпишитесь на наши рассылки