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.
Общая проверка работоспособности рулевого управления
То, в каком состоянии находится рулевое управления, должно проверяться регулярно – именно от него может зависеть жизнь водителя автомобиля.
Осматривая рулевое управление, стоит обратить особое внимание на то, в каком состоянии находятся резьбовые соединения, защитные чехлы и колпаки, на степень их износа. В случае если она высока, и данные узлы порваны, потрескались или утратили эластичность, их стоит заменить в обязательном порядке. Дело в том, что вода, грязь или пыль, попав на них, могут быстро вывести данные элементы из строя.
Также в ходе проверки имеет смысл повернуть руль до упора в каждую сторону, при этом визуально, а также на слух проверяются:
– надежно ли закреплены рулевое колесо и рулевой механизм;
– имеются ли в шарнирах рулевых тяг зазоры;
– надежно ли затянуты гайки пальцев на шаровых шарнирах;
– имеются ли заедания или помехи, могущие затруднить вращение рулевого колеса.
1. Проверяется то, в каком состоянии находятся колпаки, защищающие шаровые шарниры у рулевых тяг. В случае если они порваны, потрескались или утратили эластичность, данные колпаки должны быть заменены.
2. Помощник, привлеченный к проверке, должен резко повернуть рулевое колесо как в одном, так и в другом направлении, причем неоднократно. Проверяющий же в это время визуально и на слух определяет надежность закрепления рулевого механизма (не должно быть стуков, на шпильках крепления механизм также двигаться не должен).
5. …А также надежно ли затянуты гайки регулировочных муфт.
6. Чтобы проверить то, в каком состоянии находится маятниковый рычаг на днище автомобиля, стоит его резко и сильно покачать в разные стороны. В случае если будут обнаружены люфты, стоит принять меры.
Как проверить люфт (он же свободный ход) рулевого колеса?
Если свободный ход рулевого колеса превышает допустимые параметры, управлять автомобилем становится труднее. Дело в том, что транспортное средство начинает реагировать на любые действия водителя с некоторым опозданием. Важно помнить, что если при регулировке рулевого механизма устранить увеличенный ход не получается, это означает, что рулевое управление неисправно (может быть ослаблено крепление механизма руля, маятникового рычага или же рулевых тяг, а равно изношенность составляющих их элементов).
5° — предельно допустимый размер люфта. Для того чтобы рассчитать его, автомобиль необходимо установить на ровной и нескользкой поверхности. При расчете проверяющему потребуются линейка, а также проволока или мел, используемые для нанесения меток. Для того чтобы пересчитать имеющийся люфт в миллиметры, применяется следующая формула:
L=(5°/360°)pD, для целей которой
L – люфт самого рулевого колеса, мм;
p — 3, 14;
D – наружный диаметр данного рулевого колеса, мм.
Максимально возможный люфт для рулевого колеса, чей наружный диаметр равен 400 мм, не должен превышать 17 мм.
Вам потребуются: линейка, мел (или проволока) для нанесения меток.
1. Передние колеса должны быть установлены в такое положение, которое соответствует прямолинейному движению. После того, как передние колеса будут установлены таким образом, стоит обратить внимание на спицы колеса рулевого. Если они расположены не горизонтально, это значит, что регулировка углов, под которыми колеса установлены, нарушена. Или же имеются дефекты в подвеске или рулевом управлении.
2. Линейку нужно установить таким образом, чтобы торец ее уперся в приборную панель, а ребро – дотрагивалось до наружной поверхности автомобильного рулевого колеса. Затем рулевое колесо должно поворачиваться в любую сторону до тех пор, пока не начнут крутиться передние колеса. После этого на ободе рулевого колеса делается отметка или закрепляется проволока.
3. Линейка должна оставаться на прежнем месте, а рулевое колесо – повернуто в другую сторону, также до того, как передние колеса будут поворачиваться. На ободе рулевого колеса делается вторая отметка.
4. Расстояние между сделанными отметками должно быть измерено. В идеале – рассчитанного, оно превышать не должно. В случае, однако, если она превышает рассчитанное и отрегулировать его не получается (см. «Регулировка зазора в зацеплении ролика с червяком»), проверку рулевого управления стоит продолжить для того, чтобы выявить причину, по которым свободный ход увеличен (см. «Тактика осмотра и проверки рулевого управления автомобиля»).
Рулевое управление – неотъемлемая часть любого автомобиля. Благодаря этому узлу транспортное средство может менять направление траектории движения. Система состоит из множества элементов. Главная составляющая – это рулевая рейка. Люфт ее недопустим. О неисправностях и признаках поломки данного механизма – далее в нашей статье.
Характеристика
Рулевое управление выполняет несколько функций:
- Увеличивает усилия, что прилагаются к рулю.
- Передает вращательный момент на колеса через привод.
- Производит самостоятельный возврат руля в нейтральное положение.
Главная составляющая данного механизма – это редуктор. Он имеет свое передаточное число (у каждого автомобиля этот параметр разный). На данный момент используется реечный рулевой механизм. Ранее производителями использовался червячный и винтовой узел.
Признаки неисправности
Как определить, что вышла из строя рулевая рейка? Люфт — не единственный признак. Так, при повороте руля водитель прикладывает больше усилий, чем требуется. Конечно, здесь есть свои нюансы (ведь различают приводы с усилителем и без). Так, на рулевом управлении с гидравлическим приводом вы заметите характерный гул насоса. Иногда это сопровождается утечкой рабочей жидкости из бачка. Что касается механических приводов, звук поворота останется прежним. Однако руль станет заметно более тугим. Это первый признак того, что вышла из строя рулевая рейка. Люфт при вращении колес может возникать на обоих типах привода – механическом и гидравлическом. Еще одна причина – течь сальника рейки. В этом случае на узле будут видны характерные потеки, как на фото ниже.
Почему образуется люфт?
В большинстве случаев эта проблема связана с состоянием дорожного покрытия. Ведь каждую неровность на себя принимает не только подвеска, но и рулевой механизм. Так, при частой езде по ямам наблюдается люфт вала рулевой рейки. Многое зависит и от стиля вождения. Чтобы максимально сберечь рейку, нужно хорошо оттормаживаться перед ямами. Но и это не дает гарантию на то, что вскоре не появится люфт. Езда через лежачих полицейских, бетонные стыки и другие неровности просто гробят рейку. Нагрузка на редуктор возрастает в десятки раз. Спустя 10-15 лет на автомобиле появляются проблемы с рулевым управлением. Кстати, по достижении этого срока зарубежные автопроизводители рекомендуют менять рейку. Но проблема в том, что найти новую деталь на такой старый автомобиль очень трудно. А ремкомплекты не всегда спасают. Как устранить люфт в рулевой рейке? Один из верных способов – это так называемая подтяжка рулевого механизма. Конечно, ресурс редуктора от этого не увеличится. Однако на некоторое время вы можете забыть о постоянных дёрганьях руля и ездить с комфортом.
Какова норма
Производителями заложен стандарт, при котором люфт тяги рулевой рейки считается нормальным. Так, этот показатель составляет не больше десяти градусов. Измерить это можно на СТО, при помощи люфтометра. Данный инструмент представлен на фото ниже.
Как подтягивается рулевая рейка?
Люфт, который выше нормы, можно снизить путем регулировки редукторного механизма. Для этого подтягивают соответствующий винт. Он находится в торцевой крышке рейки. Для удобства используйте яму или эстакаду. В крайнем случае можно воспользоваться домкратом (в любом случае нам нужен доступ к рейке снизу автомобиля). Так, выставляем ровно передние колеса и приступаем к подтяжке.
Подводные камни
С какими проблемами автомобилист может столкнуться, производя операции по подтяжке рулевого механизма? Первое – это угол поворота. Чем сильнее затянута рейка, тем меньше градус поворота передних колес. Соответственно, снижается маневренность автомобиля. Второй момент – это усилия, прилагаемые на вращение руля. Чем сильнее закручивается гайка, тем туже руль. Особенно это заметно на автомобилях с механическим типом привода (это отечественные «десятки», «тренашки» и иномарки начала 90-х годов). Что касается машин с гидроусилителем, здесь нагрузка возрастает на насос. Внутри системы увеличится давление жидкости. Возможно, потечет шланг или манжеты. Если вы чувствуете, что руль стал сильно тугим и слабо возвращается в нейтральное положение, необходимо ослабить гайку. Ездить на сильно затянутой рейке не рекомендуется. Это повлечет за собой износ ряда других элементов.
Эффективно ли?
Статистика говорит, что затяжка редуктора рулевой рейки действительно помогает убрать люфт. Однако в 20 процентах случаев проблема на этом не решается. Прежде всего это связано с большим износом самой передаточной пары привода.
Заключение
Итак, мы выяснили, как убрать люфт в рулевой рейке, почему он возникает и какие есть подводные камни регулировки. Данный механизм напрямую влияет на безопасность движения. Поэтому при выявлении неисправности не стоит откладывать ремонт или регулировку рулевой рейки.