Силовий вузол, за допомогою якого передні колеса автомобіля синхронно повертаються в ту сторону, в яку водій повертає кермо. Знати будову рульової рейки, а також принцип її роботи корисно кожному автовласнику, так як від цього пристрою залежить безпека пасажирів і пішоходів.

Принцип роботи

Механізм «шестерня-рейка»

Розглянемо принцип роботи рульової рейки. Коли водій обертає рульове колесо, зусилля з нього передається далі на шестерню, яка змушує переміщатися рейку. Вона пересувається вліво або вправо, а разом з нею переміщаються тяги рульового приводу, які повертають маточини або поворотні кулаки. Відповідно, на самих маточинах закріплені колеса. У підсумку, при повороті водієм керма відбувається синхронний поворот передніх коліс машини.

Рейковий рульовий механізм часто оснащується підсилювачем, який суттєво зменшує зусилля при обертанні водієм рульового колеса.

Пристрій і основні складові

Схема рульової рейки

Розглянемо, як влаштована рульова рейка. Описуватися буде в цілому. Отже, його основні складові:

• рульове колесо (або кермо) - пристрій для управління рухом автомобілем в заданому напрямку;
• рульовий вал - металевий стрижень, який має шліци (пази) для закріплення керма з одного боку, а з іншого - шліци для кріплення самого рульового вала до;
• рульова рейка - силовий вузол, який складається з зубчастої рейки і шестерні. Саме вона надає руху рейку. Даний вузол зібраний в корпус з легкого сплаву і закріплений до кузова машини;
• кермові тяги - металеві стрижні. Кожна тяга з одного боку має різьбу, а з протилежного - шарнірне кульове пристрій, на якому також є різьблення;
• рульової наконечник - деталь для вкручування тяги. Має кульовий шарнір і внутрішню різьбу.

Відзначимо, що іноді рульовий механізм має ще один компонент - демпфер рульової рейки. Цей елемент встановлюється між тягами і корпусом рульової рейки. Демпфер є амортизатором двосторонньої дії. Основне завдання демпфера - знизити вібрації на рульовому колесі. Демпфер рульової рейки часто встановлено на різних позашляховиках, так як саме цей тип машин найчастіше пересувається по поганих дорогах.

Види рульових рейок

Існує три основних типи рульових рейок:

• Механічна рульова рейка. Є найпростішим варіантом рульового механізму. Тут поворот передніх коліс здійснюється тільки за рахунок фізичних зусиль водія. Часто для полегшення його праці встановлюється рульова рейка, що має змінну передавальне число. У ній крок зубів змінюється від центру до країв. Вперше в історії вітчизняного авто така рейка була застосована на автомобілі ВАЗ-2110.
• Гідравлічна рульова рейка. Головна відмінність від механічної - наявність (скорочено ГУР), який істотно полегшує обертання керма. При цьому водій не тільки менше втомлюється за кермом, але і отримує більшу безпеку під час їзди. Рейка з широко поширена на сучасних автомобілях.
• Електрична рульова рейка. Тут посилення рульового колеса відбувається за допомогою електромотора. Окремо варто відзначити розміщення електромотора: він може вбудовуватися в рульову колонку, розташовуватися на рульовому валу або бути об'єднаним з рейкою. Рейка з керма має найвищий ККД, економічна і надійніша. Детальніше про електропідсилювач керма можна почитати по.

Переваги і недоліки

Спочатку про плюси рейкового рульового механізму:

• простота і малі габарити конструкції;
• невелика вага;
• не потрібно часте обслуговування;
• хороша точність управління;
• невелика ціна.

Тепер про мінуси:

• передає удари від нерівностей на дорожньому полотні на рульове колесо;
• часті несправності у вигляді люфтів і стукотів в рейці;
• дане механічний пристрій обмежено застосуванням в більшості випадків на легких автомашинах з незалежною підвіскою керованих коліс.

Незважаючи на свою надійність, термін експлуатації даного силового вузла залежить від якості складання автомобіля, умов використання, стилю водіння, умов зберігання. Якщо машина довго перебуває в вогкості, механізм може попросту заіржавіти. Екстремальна їзда по купинах і ямам і іншим нерівностях також зменшує термін експлуатації механічної рульової рейки.

На легкових автомобілях рейковий рульовий механізм залишається найпоширенішим. Цьому сприяє, насамперед, простота конструкції, невисока вартість механізму, а також його невеликі габарити.

Майже у всіх моделей сучасних легкових автомобілів представлено у вигляді рульової рейки. Це механічний вузол, призначений для перетворення повороту керма в горизонтальне відхилення передніх коліс. Спочатку пристрій рульової рейки не відрізнялося особливою складністю. У найпростішому варіанті це механізм, що складається з шестерні, розташованої на рульовому валу, пов'язаною з нею рейки і рульових тяг.

Типи і варіанти виконання

В даний час існує три різновиди рейкових механізмів. Відмінність між ними полягає в принципі дії.

Механічна рульова рейка

Найбільш простий варіант рульового управління. Поворот коліс здійснюється виключно за рахунок фізичної сили водія. З метою полегшення роботи водія і підвищення зручності керування на багатьох автомобілях застосовується рульова рейка зі змінним передавальним числом. Іншими словами, крок зубів рейки змінюється від середини до країв. Такий пристрій при невеликих кутах повороту керма, що характерно для руху на великих швидкостях, забезпечує велике передавальне число, важкий і гострий кермо. Разом з цим під час маневрування на парковці, коли рульове колесо доводиться повертати «від краю до краю», робити це легко, завдяки меншій передавальному числу. Першим вітчизняним автомобілем, де була застосована така конструкція, став ВАЗ-2110.

Гідравлічна рульова рейка

Відрізняється від механічної тим, що механічна дія, яке надає водій на кермо, посилюється гідропідсилювачем. Це дозволяє забезпечити одночасно гостроту і легкість рульового управління. Такий пристрій найчастіше застосовується на сучасних автомобілях.


ГУР також сприяє підвищенню безпеки водіння, оскільки нерівності дороги передаються на кермо не так сильно, і в разі, якщо машина на високій швидкості потрапить переднім колесом в яму, удар багаторазово погаситься гідропідсилювачем, і кермо не вирве з рук, як це станеться на автомобілі з механічної рейкою. Однак існує у цієї медалі й зворотний бік, адже погіршення зворотного зв'язку веде до зниження «почуття автомобіля». Компенсувати цей недолік автовиробники намагаються за рахунок зміни конструкції підвіски, а також шляхом застосування електромотора для приводу ГУР (електро-гідропідсилювач).

Електрична рульова рейка

За принципом дії аналогічна гідравлічної, тільки посилення проводиться електромотором, який або вбудований в рульову колонку (найдешевший і більш небезпечний варіант), або розміщується на рульовому валу, або інтегрований з рейкою (найбільш безпечний варіант, застосовується на автомобілях високого класу).


Варіант з розміщенням електромотора в рульовій колонці небезпечний тим, що в разі виходу його з ладу автомобіль стає практично некерованим, оскільки повернути кермо неможливо. На жаль, цим часом грішили автомобілі Лада Пріора перших років випуску - ЕУРи на них не відрізнялися високою надійністю.

Такий пристрій має чимало переваг:

• більш високий ККД у порівнянні з гідропідсилювачем;
• економічність (електромотор включається тільки при повороті керма, тоді як масло в ГУР постійно циркулює, на що віднімається деяка частина потужності двигуна;
• незалежність від температури навколишнього середовища;
• відсутність необхідності регулярно обслуговувати пристрій, тому що не потрібно міняти і доливати робочу рідину;
• більш висока надійність в цілому, обумовлена ​​відсутністю шлангів, прокладок і сальників, в яких могла б з'явитися текти.

будова

Конструкція механічної рульової рейки виглядає наступним чином. Усередині картера, що має в розрізі вид полого циліндра, розміщений захисний гофро-чохол. На підшипниках в картері встановлено приводний зубчасте колесо, до якого пружиною притискається рульова рейка. Пружина потрібно для усунення зазору в парі «шестерня-рейка». Хід рейки обмежується з одного боку обмежувальним кільцем, а з іншого - втулкою шарніра рульової тяги. Дана схема рульової рейки відрізняється простотою і надійністю.

ознаки несправності

Справність рульового управління - це запорука безпечного водіння автомобіля, тому необхідно стежити за його станом. Це не означає, що перед кожною поїздкою потрібно проводити ретельну перевірку, адже поломка відбувається не раптом. Існують ознаки несправності рульової рейки, по яких можна судити про необхідність ремонту.

1. Стук, що виявляється при їзді по дрібних нерівностях, який зменшується при повороті керма в крайні положення.
2. Відсутність зусиль при обертанні керма.
3. Зусилля на кермі зникає в центральному положенні.
4. Мимовільне обертання рульового колеса.
5. Кермо не повертається або погано повертається в центральне положення при виході машини з повороту.
6. Підвищена чутливість автомобіля (його кидає в сторону при незначному повороті керма, кут повороту коліс не відповідає куту повороту рульового колеса).
7. Постійне падіння рівня рідини в бачку гідропідсилювача, а також її поява в пильовика рульових тяг.

Привіт, шановні автолюбителі! Принцип рейкової передачі зусилля не вперше використаний в автомобілебудуванні в вигляді рульової рейки. Кремальера (франц. Crémaillère) - один з багатьох видів механічної передачі, який перетворює поступальні рухи в обертальний.

Пам'ятаєте старі, складні фотокамери в яких, як раз і використовувалася рейкова передача для фокусування. Але, у нас розмова про рульовій рейці автомобіля.

Рульова рейка автомобіля вже давно стала невід'ємною частиною рульового управління. І. практично на всіх сучасних легкових автомобілях, застосовується рульова рейка. Що не виключає застосування і таких видів рульового механізму, як: черв'ячна передача або гвинт-кулькова гайка.

Пристрій рульової рейки легкового автомобіля

Отже, ми вже зрозуміли, що рульова рейка авто є механічним пристроєм, яке перетворює зусилля водія при впливі на кермо, яке потрібно для управління авто (поворот коліс).

За принципом дії кермові рейки діляться на три основних види:

• Механічна рульова рейка - має найпростіший пристрій. Зубчастий механізм, розташований на кінці рульової колонки, взаємодіє з зубчастої рейкою, яка, в свою чергу, пов'язана з рульовим приводом (трапецією з).
• Гідравлічна рульова рейка - встановлюється на більшості сучасних легкових автомобілів. Здійснює максимально зручне і легке управління авто за рахунок підключення ГУР (гідропідсилювача керма), який збільшує додається водієм зусилля.
• Електрична рульова рейка відрізняється від гідравлічної тим, що в ній відсутня гідравліка, і зусилля водія при управлінні рульовим колесом, збільшуються за допомогою електромотора.

Принцип пристрою рульових рейок відрізняється тільки конструктивними особливостями марки автомобіля.

Місце розташування рульової рейки, також може бути різним у залежності від марки авто:

• Верхнє розташування - рульова рейка кріпиться до кузова і розташовується ззаду двигуна.
• Нижнє розташування - рульова рейка кріпиться до підрамника, кузову або балці, знизу.

Конструкція рульової рейки (на прикладі шестерні-рейки)

• Картер. Виготовлений, як правило, з алюмінієвого сплаву. Має всередині порожнину, яка захищається гофро-чохлом.
• Приводне зубчасте колесо, встановлене в картері на підшипниках.
• Рейка притискається до шестерні пружиною для того, щоб забезпечити беззазорний зчеплення шестерні і зубців рейки.
• Обмежувальне кільце з одного боку і втулка шарніра рульової тяги з іншого, обмежують хід рейки в необхідному діапазоні.

Така схема рульової рейки має мале передавальне число і дозволяє забезпечувати швидке управління колесом в потрібному напрямку.

До слова, конструктори концерну BMW вдосконалили рульову рейку, з'єднавши її з планетарним механізмом. Така схема рульової рейки дозволяє змінювати передавальне число шестерні в залежності від швидкості руху автомобіля.

Принцип роботи рульової рейки з гідропідсилювачем

Отже, давайте дізнаємося більш докладно, чому так легко крутиться кермо з ГУР. Інтегральний підсилювач - це коли з рульовою рейкою пов'язаний виконавчий механізм гідропідсилювача керма.

Насос ГУР приводиться в дію від двигуна за допомогою передач: ремінна або шестерна. Він подає в золотниковий розподільник гідравлічну рідину під високим тиском. Золотниковий розподільник вбудований в картер (корпус) рульової рейки.

Основне завдання золотникового розподільника - контроль над зусиллям на рульове колесо і дозування гідравлічної рідини для повороту рульової рейки. Дозуючим пристроєм, як правило, є торсіон, який вбудований в розрізі рульового вала рейки.

Під час стоянки або руху в прямому напрямку зусилля на рульову рейку відсутня. Значить, дозуючі канали золотникового розподільника перекриті, а масло знаходиться в резервуарі.

При повороті керма починається опір коліс. При цьому торсіон починає закручуватися: чим більше зусилля на кермо, тим сильніше. В цей час золотниковий розподільник відкриває канали і подає гідравлічну рідину в виконавчий пристрій - рульову рейку. Тут масло розподіляється в потрібну сторону і підштовхує рейку.

З урахуванням того, що рульова рейка знаходиться в постійній інтенсивної експлуатації, вам, як водієві, бажано систематично стежити за справністю її елементів: пильовики, сальники, трубки.

Не обов'язково для цього постійно лазити під авто. Не лінуйтеся візуальним оглядом перевіряти патьоки масла під машиною.

Рульова рейка - це силовий вузол системи рульового управління, завдяки якому водієві транспортного засобу легше обертати рульове колесо.

Схема рульової рейки:

• Мал. 1 - без гідропідсилювача (механічна);
• Мал. 2 - з гідравлічним підсилювачем (з ГУР);
• Мал. 3 - з електричним підсилювачем (з ЕУР).

Пристрій рульової рейки без ГУР

На ресурс роботи рульової рейки впливають:

• ступінь зносу інших елементів системи рульового управління (пиляків, бачка ГУР), гальмівних колодок, підвіски автомобіля і т. д .;
• стан і тип дорожнього покриття (наявність вибоїн, їзда через рейки, по бруківці і т. п.);
• стиль водіння (різке гальмування, неправильне перемикання передач);
• якість робочої рідини в системі ГУР.

Принцип роботи рульової рейки механічного типу. Коли водій обертає рульове колесо в будь-яку сторону, одночасно переміщається рейка. Поворот керованих коліс автомобіля здійснюється через тяги рульового приводу, приєднані з двох сторін до рейковому механізму.

Механічна рейка знайшла широке застосування в легкових автомобілях завдяки таким характеристикам, як:

• простий пристрій;
• невелика вага і собівартість;
• високий ККД;
• мала кількість тяг і шарнірів;
• високий відгук при різких маневрах.

Важливо й те, що рейковий рульовий механізм розташований перпендикулярно автомобілю, що економить простір моторного відсіку для комфортного розміщення ДВС та інших агрегатів транспортного засобу.

Хоч і принцип дії рульової рейки простий, у неї є свої недоліки:

• надчутливість при їзді по ямах і виступаючих елементів дорожнього полотна з передачею вібрації на рульове колесо;
• установка на легкові авто тільки з незалежною підвіскою керованих коліс.

Робота рульової рейки з гідропідсилювачем

Гідропідсилювач створений для полегшення зусиль водія при обертанні керма. Він складається з насоса, бачка для зберігання гідравлічної рідини і регулятора тиску масла ATF в системі.

Пристрій рульової рейки з ГУР

Принцип роботи рульової рейки з гідропідсилювачем. Коли транспортний засіб знаходиться в нерухомому стані або робить рух по прямій, рульова рейка не задіяна. В цей час масло ATF покоїться в бачку Гура, а не в його дозуючих системах. Якщо водій обертає кермо, ведені колеса чинять опір, в процесі чого відбувається закручування торсиона, відкриваються канали розподільника, робоча рідина подається на рульову рейку і приводить її в рух.

Принцип роботи гідравлічної кермової рейки має і недолік: при сильному розгоні авто рульове управління виявляється неінформативним, що може спровокувати бортове розгойдування автотранспорту навіть при малих амплітудах обертання керма. Одним словом, підвищується ризик ДТП.

Рульова рейка з ЕУР

Перший електропідсилювач керма був встановлений ще в 1986 р, але система рульового управління з ЕУР досі не стала чільною через її особливостей техобслуговування.

За три десятиліття конструкція ЕУР стала менш громіздкою і тепер його встановлюють прямо на рульовій рейці.

Пристрій рульової рейки з ЕУР

Принцип роботи рейки з електропідсилювачем схожий на принцип роботи рульової рейки з Гуром, тільки посилення управління здійснюється за рахунок електромотора.

Переваги рульового механізму з ЕУР:

• Відсутність гідравлічного масла в системі. Завдяки відсутності шлангів, патрубків та інших елементів Гура вузол більш компактним і відповідає європейським екостандартам. Знизився рівень шуму.
• Висока інформативність. Цьому сприяє функція активного повернення коліс і керма, плавний відгук підсилювача на команди водія.
• Зниження зусиль, докладених водієм. В процесі паркування кермо сильно викручується, а швидкість руху майже нульова. В результаті ЕБУ підсилювача передає сигнал про підвищений посилення рульового управління. Дана властивість ЕУР допомагає збільшити термін використання запчастин і знижує витрати сил водія.
• Підтримка стійкості автомобіля на відкритому шосе. Якщо в процесі пересування автомобіль прямою дорогою дме бічний вітер або виникає опір від ухилу ділянки дороги, ЕУР надає стабілізуючу дію транспортного засобу, звільняючи водія від додаткових зусиль.

У пристрої трьох типів рульових механізмів багато спільного.

За якісними показниками, витривалості і техобслуговування першість бере рульова рейка з Гуром. Її переваги перед механікою - зниження зусилля, що додається до обертання керма, а також гасіння поштовхів, що надходять на рульове колесо при русі автомобіля по вибоїстій дорозі. У порівнянні з рейкою з ЕУР, гідравлічна більш доступна з техобслуговування.

Незалежно від типу рульового механізму, необхідно стежити за його справністю, своєчасно проходити ТО і виконувати заміну зношених компонентів.

Придбати ви можете на нашому сайті. Для отримання професійної консультації можна скористатися чатом в правому нижньому кутку і зателефонувати за телефонами нашої компанії.

Якщо ви досвідчений автомобіліст, то напевно знаєте, що таке рульова рейка і чому вона повинна бути постійно в робочому стані. Але якщо ти хочеш грати, вам напевно знадобляться знання про пристрій рульової рейки. У статті розглянемо, які бувають види цього механізму, як визначити поломку і з чим доведеться зіткнутися в даному питанні.

Рейковий рульовий механізм - це правильна назва тієї частини автомобіля, яку ми розглядаємо. Хоча простонародне вираз рульова рейка прижилося вже давно і все розуміють про що йде мова. Цей механізм перетворює обертання вала керма в руху тяг вліво-вправо. А вони, в свою чергу, передають силу на поворотні кулаки передніх коліс. Іншими словами, рульова рейка - це перехідна ланка між водієм, який крутить баранку і колесами, які повертаються. Тепер самі розумієте - наскільки важлива працездатність даного пристрою.

З іншого боку, рейка - це шток з поршнем, корпус якого є силовим циліндром Гура. У корпусі знаходиться золотник, який розподіляє потоки рідини в першу або другу порожнину циліндра. Залежно від того, в який бік водій буде крутити кермо - буде змінюватися і сторона з рідиною, яка знаходиться там під тиском.

Пристрій рульової рейки залежить і від типу механізму. Механічний вид є найпростішим і поширеним. Він може встановлюватися як на передньо-приводні автомобілі, так і на задні-приводні.

При цьому безпосередньо колеса повертаються за рахунок зусиль, які робить водій. І щоб їх знизити якомога більше - може використовуватися рейка, яка містить змінну підрядне число.

Величина рульового зазору дуже важлива для хорошої і правильної роботи авто, а цей показник безпосередньо залежить від стану рульової рейки.

Тому розглянемо пристрій механічного ділянки. В такому механічному механізмі зубчики рейки змінюють свій крок від центру до країв. Тому при їзді на великій швидкості кермо трохи важчим і його маневреність падає. А на дорозі з невеликою швидкістю, наприклад при парковці, кермо крутиться трохи легше (оскільки менша підрядне число).

Перша вітчизняна машина з таким пристроєм - "ВАЗ-2110". Великим плюсом водії вважали той момент, що при повороті за рахунок механічної рейки кермо автоматично ставав в спочатку рівне становище. Не потрібно було прикладати зусилля для того, щоб після повороту повернути рульове колесо в початкове положення, досить було просто його відпустити.

Пристрій гідравлічної рейки

Як влаштована рульова рейка гідравлічного типу? Це питання можуть задавати собі водії нових автомобілів, в які впроваджено гідропідсилювач. Саме основне відміну від механічного виду полягає в тому, що тут присутній ГУР і він надає легкості управління і його гостроти.

Якщо розглядати структуру гідравлічного механізму з рейкою, то він складається з:

1. Входу.
2. Втулки золотника.
3. Пилозахисні ковпачка.
4. Стопорного кільця.
5. Сальника золотника.
6. Золотника.
7. Підшипника.
8. Сальника штока.
9. Тильником.
10. Штока рейки.
11. Стопорного кільця.
12. Ущільнювача тильником.
13. Поршня штока.
14. Втулки штока.
15. Гайки притиску.
16. Гайки золотника.
17. Пробки золотника.
18. Черв'яка золотника.
19. Перепускних трубок.
20. Виходу.

Який би варіант рульової рейки не стояло на автомобілі - важливо прислухатися до його роботі і виявляти помилки, які присутні. Це може бути стукіт, скрип, свист в рульовому механізмі. І кожного водія ці звуки повинні насторожити. Навіть якщо вона проходять одноразово, в роботі щось порушено - зверніться до фахівця або подивіться на проблему самостійно.

Дуже часто для усунення неприємних звуків авто досить змастити всі деталі маслом або в механічний пристрій додати рідину. Це збереже працездатність машини ще на багато років без застосування капітального ремонту. Краще виправити дрібні неполадки відразу, ніж вони перетворяться в більші проблеми. Доглядайте за своїм авто і воно буде служити вам довго і добре!

Відео " Як замінити рульову рейку "

На записі показано покрокова інструкція по заміні рульової рейки. Подивіться це відео і ви з легкістю зможете повторити всі дії на своєму автомобілі.