люфт рулевой рейки чем грозит
Рули и слушай: как диагностировать проблемы рулевой рейки, и чем они чреваты
Рулевой механизм в иерархии важности, несомненно, стоит на одной ступени с тормозами — оттого и внимание к его техническому состоянию должно быть соответствующее, и «прислушиваться» к автомобилю и его управляемости необходимо с полной самоотдачей. Сегодня мы выясним, как же диагностировать наличие проблем в рулевом механизме самостоятельно, а затем наглядно рассмотрим, чем чреваты его неисправности, поменяв рулевую рейку в сборе на автомобиле Jeep Patriot.
Н аше основное внимание сегодня будет сконцентрировано исключительно на современной конструкции рулевых механизмов для легковых автомобилей – реечных. А установленный в немалой их доле гидравлический усилитель насколько упрощает управление, настолько же и усложняет обслуживание. Да-да, настолько, что бывают моменты, когда проще заменить всю рейку в сборе, чем отдать ее в ремонт. Именно с этой задачей к нам на подъемник попал довольно редкий Jeep Patriot. Внедорожник и вправду редкий – но только не по конструкции: с точки зрения механики его впору использовать как пособие по устройству автомобиля.
Кратко об устройстве
Прежде чем начать диагностировать рейку, стоит разобраться, как она устроена. Представьте себе две шестерни, одну из которых разрезали и развернули в ровную ленту с зубьями. К оставшейся круглой шестерне подсоединили вал с рулевым колесом, а к ленте – тяги, которые сочленили с поворотными кулаками колес. По сути, это всё – здесь можно останавливать введение в базовое устройство. Но будем последовательны.
Пара «шестерня-рейка» помещена в цилиндрический корпус. Как уже говорилось выше, к рейке с зубьями подсоединены рулевые тяги. Покрыты эти тяги пыльниками, внутри которых, естественно, заложен смазочный материал, чтобы минимизировать последствия от трения. Рулевые тяги соединяются с рейкой шарнирно, чтобы снизить ударные нагрузки и создать свободу перемещения. Весь механизм крепится к поперечине кузова в моторном отсеке или, как в нашем случае, к подрамнику передней подвески. В целом рулевой механизм – живая иллюстрация аксиомы «чем проще – тем надежнее».
Да, мы не сказали еще об одной «мелочи» — это наконечники рулевых тяг, представляющие собой шарнир с приваренным к нему штоком. Наконечник накручивается на рулевую тягу и фиксируется стопорной гайкой. Существуют конструкции, когда гайка на самом наконечнике разрезная, а после накручивания стягивается болтом наподобие хомута. И последний вопрос: почему бы рулевую тягу не выполнить одним целым с наконечником? Потому, что благодаря наконечнику возможна регулировка схождения передних управляемых колес. Выкрутил наконечник – схождение увеличилось, вкрутил поглубже – уменьшилось.
Теперь скажем пару слов про усилители рулевого управления. На данный момент основных типов усилителей два: гидравлический и электрический. В гидравлических (ГУР) крутить руль «помогает» жидкость под давлением (чаще всего это трансмиссионное масло), которое создается насосом. Насос приводится во вращение ремнем от шкива коленвала или же электромотором. В электрических усилителях руля (ЭУР), как несложно догадаться, на помощь водителю приходит электромотор. Усилитель стоит рассматривать как часть рулевого механизма, поскольку элементы гидравлического усилителя интегрированы в корпус этого механизма.
Что может выйти из строя
Пойдем от простого к сложному. Разрушение пыльника довольно быстро приводит шарнир рулевого наконечника в негодность – благо, заменить наконечник не составляет труда. Процедура довольно проста и может быть выполнена даже в «домашних» условиях. Единственный связанный с этим нюанс, который не сделаешь дома, – это регулировка углов установки управляемых колес. Да-да, как бы вас не уверяли в своем профессионализме работники «гаража и молотка», каждый раз после замены наконечника необходимо выполнять проверку и регулировку углов установки колес. За непосещение стенда придется расплачиваться как минимум неравномерным износом шин.
Выше мы уже говорили о надежности схемы реечного рулевого механизма – но ведь все не может быть абсолютно хорошо. Есть-таки слабое звено и здесь – пыльники. Они изготавливаются из мягкого полимера и от довольно незавидных условий работы могут быстро приходить в негодность. Дальнейшая схема прозрачна и стремительна: вовремя не выявил повреждение пыльника – и вот уже грязь и пыль начали поступать внутрь корпуса рулевого механизма, смазочный материал уже не в силах помочь – и пиши пропало.
Следующий элемент механизма – рулевые тяги. Шарнир рулевой тяги может «застучать» даже при условии целого пыльника, так как на его долю приходятся довольно большие нагрузки ударного характера.
Еще один неприятный отказ, который может произойти неожиданно, – это закусывание зубьев. В этом случае рулевой механизм заклинивает так, что баранку не стронуть ни влево, ни вправо. Опасность такой неисправности во время движения описывать излишне, а ее причины могут быть разными – это и недостаточное количество смазки, и неправильная регулировка натяга в зубчатом зацеплении, и банальный износ.
На этом возможные проблемы с рулевым механизмом заканчиваются – поломки гидроусилителя мы рассмотрим в отдельной статье о ремонте рейки в ближайшее время. К слову, увеличенный люфт рулевого колеса также может говорить о том, что с рейкой что-то не так. В конструкции рулевого механизма присутствует упор, который в зависимости от конструкторской фантазии может быть регулируемым или нерегулируемым. Так, если возможность регулировки есть, то подкрутив упор, можно отрегулировать люфт. Если такой возможности нет, то рейку, возможно, придется заменять или отдавать в ремонт.
Как диагностировать неисправности
Как и в случае с элементами подвески, с рулевым механизмом действует одно правило: если вы заехали на СТО – проверьте сами или попросите более опытного мастера проверить все элементы на наличие поломок, дефектов или износа. Если же вы нечастый гость сервисов, то стоит проявлять особую внимательность в «выискивании» посторонних звуков при движении и повороте руля. Правда, при таком, менее точном, методе диагностики ситуация в итоге может сложиться так, как у автора этих строк.
Автомобиль поступил к нам с жалобой на то, что при начале движения слышался постоянный стук, похожий на перекатывающиеся шарики. Первое, что пришло в голову владельцу, – это «прощание» с подшипником ступицы, который был заменен в тот же день. Позже, когда стук не унимался, он все-таки отправил автомобиль на диагностику, где выявили болтающийся наконечник рулевой тяги – у него износился шарнир. Хорошо, что автомобиль был заднеприводным, и никто не полез менять ШРУС.
Вывод из сказанного довольно простой: определить неисправность рулевого управления можно во время движения. Исключением может быть лишь ситуация, при которой износ достиг такого масштаба, что шарнир или тяга просто-напросто болтаются. Потому повторюсь, но скажу: слушайте свой автомобиль!
Замена рулевого механизма с гидроусилителем в сборе
Хозяин автомобиля – довольно ответственная личность, а потому при первых признаках неисправности рулевого механизма обратился за помощью. Мастер взял машину на тест, во время которого выявилось легкое закусывание руля при вращении. Легкое закусывание могло перерасти в ближайшем будущем в заклинивание, поэтому было принято решение заменить рейку в сборе. Да и времени на ее ремонт у хозяина просто не было, так как автомобиль эксплуатируется каждый день.
Упрощение в инженерии и проектировании – вещь довольно интересная. Так оказалось и в нашем случае: частично силовой агрегат, элементы подвески и рулевая рейка крепятся к подрамнику.
Чем опасен люфт в рулевой рейке
Одной из причин возникновения посторонних шумов или стука в приводе управления автомобилем является образовавшийся люфт в рулевой рейке. Если применить этот термин к рулевому управлению, то он будет означать угол поворота руля, не изменяющий направление движения автомобиля. В узлах рулевой рейки люфт – это технологический зазор, предусмотренный для обеспечения правильного зацепа. Так чем грозит люфт в рулевой рейке и не будет ли хуже, если устранить его?
Признаки и причины возникновения люфта
Чтобы устранить неисправность, ее нужно правильно диагностировать. Появление люфта в механизме управления автомобилем не определяется «на глаз». Но первые признаки заметит только сам водитель авто, а именно:
Во время диагностики детально рассматривают весь механизм и выявляют наиболее слабые узлы. Причин возникновения очень много, но сводятся они к одному – это появление неисправности во взаимодействии элементов привода управления, например:
Норма или опасность?
Иногда для диагностики люфта используют специальный прибор – люфтомер. С помощью него можно выявить проблему еще до появления симптомов. Если параметры, показанные на приборе, превышают нормальные, то он подлежит устранению. В правилах дорожного движения приведены нормы люфта для всех типов транспортных средств.
Чаще всего проблема выявляется слишком поздно, а это грозит полной заменой всего механизма. Слишком низкий показатель зазора плохо сказывается на комфорте управления автомобилем. И самая главная опасность – потеря контроля над автомобилем. При сильном зазоре приходится постоянно крутить руль, чтобы направить машину в нужное положение, т.е. «ловить» ее.
Небольшие отклонения от нормы можно регулировать и самостоятельно, но конструктивные особенности некоторых автомобилей предполагают только качественное обслуживание в специализированном автосервисе. Одним из таких сервисов в Москве является компания «Вольтаж-Ремонт реек».
Диагностика и ремонт
Для точного диагностирования понадобятся специальные стенды и опытный мастер. Стоимость ремонта или цена новой детали достаточно высоки, поэтому важно при диагностике важно не спутать банальные проблемы ходовой части авто с неисправностью рулевого механизма. Сколько стоит диагностика и ремонт рулевой рейки, подскажут консультанты нашего автосервиса всего лишь после одного звонка нам.
Диагностика рулевой рейки
Речь пойдёт о всех возможных причинах стуков (люфтов) в рулевом управлении с рулевым механизмом реечного типа. Такие механизмы встречаются сейчас на подавляющем большинстве легковых автомобилей. Очень много внимания уделяет народ рейке. Очень много всяких ощущений неисправностей принято на неё сваливать. А ведь рейка, по мнению большинства автопроизводителей, не подлежит ремонту (производители предлагают менять этот механизм в сборе, по всякому поводу).
Реечному рулевому механизму в автомобиле, и правда не просто выживать в наших дорожных условиях. Рейка не любит плохих дорог. Это и не удивительно: такой рулевой механизм получает жесткие удары от всех дорожных неровностей, по которым проезжает управляемое колесо. Раньше ещё были «верхние» рейки с длинными рулевыми тягами «усами», которые соединялись с сошками на стойках (а не на поворотных кулаках, как сейчас). Усы обычно имели резиновые демпферы, смягчающие удары, передаваемые к рейке от колеса…
Теперь же, рулевые тяги (короткие, прямые, с жесткими шаровыми шарнирами) передают все удары от колёс непосредственно на зубчатую рейку «рашпиль» рулевого механизма (который расположен обычно внизу между управляемыми колёсами). Поэтому, реечные рулевые механизмы живут в наших машинах не так долго, как хотелось бы. Их конечно «подтягивают», перебирают, реставрируют… Но это хлопотно, дорого и не очень надёжно.
Вижу что состояние рулевой рейки на конкретном автомобиле многим интересно и хочу рассказать тут, как диагностировать этот механизм прямо на автомобиле и какие неисправности вообще там могут быть.
В народе, с рулевой рейкой ассоциируют весь набор деталей (узлов и механизмов), входящих в реечное рулевое управление. Поэтому, диагносту надо идти по всей цепочке, от руля до управляемых колёс.
Течь ГУРа, закусывание и другие проблемы усилителей тут обсуждать не будем, будем говорить только про стуки-люфты в рулевом управлении.
Причины по порядку и как их диагностировать:
1) Рулевое колесо не закреплено на рулевом валу. Определяется покачиванием руля вокруг вертикальной или горизонтальной хорд баранки.
Ощущение – люфт со стуком. Причиной такого люфта может быть не затянутая гайка руля или разрушенная ступица рулевого колеса.
2) Радиальный люфт рулевого вала (люфт вала в рулевой колонке на подшипниках)
Определяется покачиванием руля вверх-вниз или вправо-влево
Такие же ощущения неисправностей могут быть при нарушении крепления рулевой колонки к кузову автомобиля.
3) Вращательный люфт руля в шарнирах рулевого вала
4) Вращательный люфт руля в шлицевых соединениях рулевого вала. Шлицевые соединения на рулевом валу бывают подвижные (регулировка вылета руля, шлицы между кузовом и рамой) и неподвижные (телескопический механизм складывания вала при ДТП, шлицевые соединения частей рулевого вала с болтовой стяжкой). Подвижные шлицевые соединения могут получить люфт из за выработки, а неподвижные могут быть плохо затянуты или как то там повреждены.
Вращательный люфт в рулевом валу (на крестовинах, демпферах, щлицевых соединениях.) определяется методом приложения обеих рук к концам проверяемых валов. Создавая руками вращательные движения в противоположных направлениях, на концах валов, мы пытаемся прочувствовать наличие люфта в соединениях этих валов (болтовые стяжки можно проверить на затяжку разумным моментом).
5) Радиальный (или продольный) люфт вала шестерни рейки в корпусе рейки (на подшипниках). Определяется попыткой раскачать рукой этот вал в корпусе рейки (обычно к этому валу есть доступ в салоне под ногами водителя). (такой люфт бывает только у сильно убитых реек))
6) Вращательный люфт в паре «шестерня-рейка». Обычно он вызван из износом зубьев рашпиля и шестерни. Бывает, что развальцован промежуток между двумя «средними» зубами рейки, а бывает что выработан целый ряд зубьев посередине рашпиля. Зубья шестерни рейки тоже бывают изношены.
Увеличенный зазор между шестерней и рашпилем бывает так же из за слабого прижима «упора» рейки. Упор осуществляет так же функцию позиционирования рашпиля в корпусе рейки (чтобы рашпиль не смещался вдоль оси шестерни). Поэтому, упор бывает нагружен в различных направлениях и может производить ряд лишних движений, сопровождаемых стуком механизма.
Слабое усилие прижима упора можно вычислить по тому что рашпиль, при этом, будет проворачиваться вокруг своей оси в рейке на какой то ощутимый угол (это особенно легко проверить, когда рулевые тяги закреплены не с торцов рейки, а сбоку – нужно взяться рукой за тяги-усы и попробовать провернуть рашпиль в корпусе рейки).
7) Люфт тела упора в корпусе рейки (цилиндрическое отверстие, где находится упор, в алюминиевом корпусе рейки разбивается, изнашиваются уплотнение упора, изнашивается само тело упора.). Это приводит к стукам при работе реечного рулевого механизма, так как упор сдвигается рашпилем в боковых направлениях и стучит в корпусе рейки.
Иногда удаётся компенсировать стуки вызванные неисправностями №6 и №7 (а иногда даже и №5)) с помощью подтяжки гайки упора. Подтягивать эту гайку нужно на снятой рейке. Конечно же, никто не будет снимать рейку для подтяжки гайки упора, но тогда нужно как то контролировать усилие проворачивания вала шестерни (или усилие перемещения рашпиля). Я делаю это на вывешенной управляемой оси. Запоминаю усилие проворачивания на руле (или усилие проворачивания, вокруг оси поворота, вывешенных колёс). Во время подтяжки гайки, постоянно контролирую усилие проворачивания рулевого механизма. При малейших признаках закусывания рейки (в любой точке контакта рашпиля с шестерней), подтяжку прекращаю.
8) Люфт в районе пластмассовой втулки рейки. Втулка является второй опорой рашпиля в корпусе рейки (у реечных механизмов с ГУР есть ещё третья опора рашпиля – поршень гидроцилиндра, поэтому в таких механизмах втулка рейки служит гораздо дольше). В районе втулки, в корпусе рейки, часто высыхает смазка, а не редко туда попадает влага и грязь. Поэтому, эта пластмассовая втулка часто бывает изношена (рашпиль болтается во втулке, а втулка болтается в корпусе рейки). Всё это ощутимо стучит на кочках при езде и при покачивании рулём тоже.
Люфт рашпиля во втулке можно вычислить так: выкрутить руль в такую сторону, чтобы рашпили максимально вышел в сторону втулки. Взяться за рашпиль рукой с ямы или из под капота и попробовать раскачивать рашпиль в корпусе рейки перпендикулярно оси рашпиля.
Эту неисправность, в большинстве случаев, можно устранить заменой пластиковой втулки на более плотную.
9) Люфт в шарнире рулевой тяги (люфт «яблока» рулевой тяги)
Или люфт из за выработки резиновых сайлентблоков рулевых тяг «гранаток»
Выявляются такие люфты так: один человек раскачивает руль в салоне частыми короткими рывками вправо-влево, а другой ощупывает руками шарниры на люфт. Шаровый шарнир-яблоко обычно скрыт под пыльником рейки («гофрой») гофры бывают жесткие термопластовые, а бывают мягкие резиновые. Надо постараться продавить гофру пальцами до контакта пальцев с шаром шарнира (яблоком), тогда будет чётко определён люфт в этом шарнире (при покачивании рулём).
Если гофра слишком жесткая, то люфт в шаровом шарнире рулевой тяги можно заметить покачивая в стороны вывешенное управляемое колесо (колесо будет иметь свободный ход вокруг оси поворота).
Сайлентблоки рулевых тяг-грантаки ничем не прикрыты и и люфт в них легко ощутить руками (когда кто то качает руль в салоне).
10) Люфты шаровых пальцев рулевых наконечников. Лучше всего, эти люфты ощущаются, когда авто стоит на колёсах, помощник качает рулём «вправо-влево», а диагност прощупывает шарниры пальцами на наличие люфта корпуса шарнира относительно шарового пальца. Во время этого теста, можно так же вдавливать корпус шарнира на палец, наблюдая возможное появление люфта (неисправным считается шарнир, который имеет люфт в направлении — вдоль тела рулевой тяги).
Допускается ли эксплуатация автомобиля со стуками в рулевой рейке?
Стуки в рулевой рейке – это распространённые неисправности, с которыми сталкиваются многие автовладельцы. Бытует мнение, что как только застучала рулевая рейка, её необходимо сразу же менять, а это существенные расходы. В прошлом рулевые рейки были более надежными, они выдерживали по 150 тысяч километров и более, тогда как сегодня не редкость проблемы с этим узлом буквально на пробеге в 50-70 тысяч километров. Многих автовладельцев интересует, нужно ли сразу же менять рулевую рейку, как только появились в ней стуки, или подобные неисправности позволяют длительное время эксплуатировать автомобиль.
Неисправности рулевой рейки
Рулевая рейка – это специальный узел, который позволяет передавать усилия с рулевой баранки непосредственно передним колесам, обеспечивая правильное управление автомобилем. Проблемы с этим узлом могут сопровождаться как выраженными стуками, так и определяются лишь при углубленной диагностике во время прохождения техосмотра или планового обслуживания автомобиля.
Отдельные мастерские предлагают услуги восстановления застучавших рулевых реек, однако такой работы хватит буквально на 10 тысяч километров, после чего потребуется проводить ремонт заново и менять этот проблемный узел. При этом непонятно, нужно ли сразу же менять рулевую рейку, которая будет непосредственно сказываться на безопасности эксплуатации машины, или же можно длительное время эксплуатировать автомобиль, имеющий подобные проблемы.
Основной причиной неисправности рулевой рейки являются разбитые российские дороги. Поэтому такие проблемы характерны для большинства отечественных автовладельцев, тогда как европейские водители практически не сталкиваются с неисправностями рулевых реек. К сожалению, при наличии серьезных поломок выполнить ремонт не представляется возможным. Поэтому необходимо приобретать всю конструкцию в сборе, а стоимость таких запчастей и затраты на восстановление автомобиля будут достаточно высоки.
Возможность эксплуатации автомобиля
Единого мнения о том, можно ли эксплуатировать автомобиль со стучащей рулевой рейкой, на сегодняшний день. В каждом конкретном случае ответ на этот вопрос будет зависеть от того, какие имеются повреждения у такой конструкции. Если причиной стука является износ втулки, которая забивается грязью и окисляется, то в подобном случае можно эксплуатировать автомобиль на протяжении 40-50 тысяч километров.
При этом мастера отмечают, что если автовладелец вовремя обратится в сервис, а причиной стуков является забившаяся грязью втулка, то возможна её недорогая очистка, что позволяет полностью восстановить работоспособность рулевой рейки. Если же автовладелец пренебрегает таким своевременным сервисом, то в последующем восстановить рулевую рейку уже не представляется возможным, а ремонт автомобиля обойдётся в круглую сумму.
Автовладельцу, как только он заметил какие-либо проблемы в функционировании рулевой рейки, появились стуки или закусывание руля в крайнем положении, необходимо сразу же обратиться в сервис, выполнять соответствующую диагностику и восстановление автомобиля. В подобном случае существует вероятность решения имеющихся проблем с минимальными затратами, а в последующем уже не потребуется выполнять сложный ремонт и приобретать дорогостоящие запчасти.
Подведём итоги
Дорого и сложно: что ломается в рулевых рейках с ГУР, и как их ремонтируют
Реечный рулевой механизм с интегрированной системой гидроусилителя рулевого управления или, проще говоря, рейка с гидроусилителем – это то, ремонта чего надеется избежать хозяин любого подержанного автомобиля. Иногда при первых признаках неисправности вроде гудения насоса, стука рейки или подтекания жидкости машину и вовсе предпочитают продать, чтобы не связываться с дорогостоящим ремонтом. Если помните, мы уже описывали процесс замены рейки в сборе – но это самый простой вариант при условии неограниченного финансирования. Если же стоимость рейки становится причиной резкого выброса адреналина ввиду ее ценника, то прибегают к ее ремонту. Сегодня мы рассмотрим полный процесс ремонта рулевого механизма с гидроусилителем от момента попадания его в приемку (отдел приема) до момента передачи отремонтированного изделия заказчику, а попутно выясним, насколько это сложная операция, и почему она столь недешева.
Рейки с ГУР: как устроены и какими бывают
П о сути своей все реечные рулевые механизмы с гидроусилителем одинаковы. Однако при более подробном изучении можно выделить некоторые нюансы. Например, насечка зубьев на штоке рулевого механизма может быть прямой, под углом и с переменным шагом зубьев. Достоинства и недостатки каждого из вариантов в рамках этого материала рассматривать не будем.
Итак, принцип действия, как мы уже выяснили, один: шток перемещается во втулках, установленных в корпусе рулевого механизма, и уплотняется сальниками. Также существуют реечные механизмы с треугольным валом, как его называют мастера. Правда, одним и чуть ли не единственным из его достоинств можно назвать лишь возможность более раннего определения износа. В остальном он имеет только недостатки, самым существенным из которых является невозможность замены втулки и сальника штока без снятия поршня гидроусилителя (к этому мы еще вернемся ниже).
Шток рулевого механизма, независимо от исполнения, поджимается специальным упором, с помощью которого регулируется зазор в зацеплении. Вал ведущей шестерни рулевого механизма представляет собой единое целое с золотником. Золотник – это специальный перепускной клапан, который в зависимости от того, в какую сторону вы крутите руль, перенаправляет поток рабочей жидкости в полость справа или слева от поршня, смонтированного на штоке рулевого механизма, помогая тем самым вам во вращении руля. Поршень этот двигается внутри цилиндра, который является частью корпуса всего рулевого механизма.
Отдельно стоит упомянуть о вентиляции внутри рулевого механизма. Дело в том, что пыльники довольно плотно прижимаются к рулевым тягам и корпусу рулевого механизма, а потому при перемещении штока в одном из пыльников может создаться разрежение, что, в свою очередь, чревато ускоренным износом самого пыльника или, что еще хуже, подсосом пыли или грязи снаружи в корпус. Конструкторских решений данной проблемы существует три: вентиляционные каналы в штоке рулевого механизма, вентиляционные каналы в корпусе рулевого механизма, соединенные трубкой, и вентиляционные каналы в пыльниках, которые также соединены трубкой.
Последний подход, надо признать, самый ненадежный. Если трубку сорвет или повредится пыльник в месте подсоединения, рулевой механизм сразу же наполнится водой и грязью, что незамедлительно приведет вас туда, где побывали мы, чтобы создать данный материал.
Насосы ГУР
Прежде чем перейти к нюансам эксплуатации и поломок, стоит отдельно упомянуть один из наиболее дорогостоящих элементов ГУР – его насос. Существует два типа насосов, отличающихся по типу привода – с приводом от коленчатого вала двигателя и с приводом от электродвигателя. Сегодня мы рассматриваем насос в первом исполнении.
Устроен он довольно просто: две плиты, в которых вырезаны каналы забора и подачи рабочей жидкости, накрывают статорное кольцо с эллипсоидным профилем, внутри которого вращается ротор с лопатками.