Ремонт рулевой рейки без усилителя

Неисправность рулевой рейки

Рулевая рейка – элемент управления колесами автомобиля. На этот узел передается усилие от поворота руля, который сообщается колесной паре. Затем происходит отклонение колес на заданный водителем угол. Этот механизм дает возможность автомобилю маневрировать, а не двигаться только по прямой.

Виды и устройство рулевых реек

Конструкция механизма все время совершенствуется – раньше это было примитивное устройство, теперь же в него заложено много различных технологий. Сейчас существует 3 типа рулевых реек.

Обычная

Здесь не используется никаких усилителей, и все усилие для поворота принимает на себя водитель. На современные автомобили эта рейка уже не устанавливается. Она «неубиваема», но крутить руль с ней намного тяжелее. Единственная проблема, которая может появиться при ее применении – стук, однако она легко решается подтягиванием. Конструкция надежная и прочная, но при ее использовании страдает маневренность. Кроме того, она морально устарела.

«Голая» рейка заключена в металлический корпус, внутри которого находится вал с шестерней. К нему подведены тяги с рулевыми наконечниками. Вся эта конструкция защищена пыльником. С основным валом при помощи червячного наконечника сцепляется вал, соединенный с рулем.

Конструкция с ГУРом

Конструкция этого механизма похожа на предыдущую, но здесь водитель прикладывает меньше усилий для поворота благодаря следующим элементам системы:

• пластинчатый насос, нагнетающий давление;
• установленный на валу поршень;
• распределитель, который следит за подачей рабочей жидкости.

Сразу после поворота руля распределитель начинает регулировать давление масла на золотник и торсион, подавая его в поршневую систему с необходимой в каждом определенном случае стороны. Например, если был поворот в правую сторону, масло подается в правую сторону, и наоборот.

Гидроусилитель полезен с точки зрения безопасности, ведь именно он гасит удар, если колесо попадает в выбоину. Это одновременно и плюс, и минус, так как в этом случае снижается чувствительность управления. При образовании течи езда усложнится вдвойне. Используемая здесь ременная передача отнимает мощность у мотора. И все же исправный гидравлический помощник существенно повышает маневренность и делает руль легким.

Устройство с ЭУРом

Сегодня это самая совершенная модель. Гидравлика здесь уступила место электрическому усилителю руля. Здесь сигнал с установленных на руле датчиков передается на ЭБУ, а оттуда – на электроусилитель. Единственное слабое звено здесь – капризная электроника, поломка которой может быть серьезной проблемой.

Здесь отсутствуют насосы и поршни, а есть только основной и рулевой валы, соединяемые между собой червячной передачей. На рулевом валу находится шестерня, вращаемая электродвигателем. В систему включены расположенные на руле датчики – они сообщают ЭБУ степень отклонения руля во время поворота. Затем электроника подает сигнал на усилитель, и руль начинает вращаться значительно легче.

Система компактна и практически не отнимает мощность у мотора. Работает она в разных режимах: пересеченная местность, скоростная трасса, город. Из минусов: боязнь влаги и нагрузка на генератор.

Причины и признаки неисправности рулевой рейки

Признаки неисправности рулевой рейки бывают явными или скрытыми. Определить первые легко – это делается на глаз. Второй случай сложнее, и здесь диагностику нужно проводить только на СТО.

Самый ярко выраженный симптом – стук под капотом, который появляется при движении по неровностям. Особенно ярко он выражается во время поворота. Также диагностировать неисправность реечного механизма можно, если во время езды по ухабам руль начинает вибрировать. Различают и такие признаки неисправности:

1. После поворота руль с трудом принимает прежнее положение или вообще отказывается это делать.
2. Свободный ход руля становится больше, что требует дополнительной корректировки движения со стороны водителя.
3. Во время движения появляются посторонние звуки.
4. Руль поворачивается с усилием.
5. Масляные следы на корпусе агрегата.
6. И наконец, механизм может просто заклинить, и руль начнет вращаться произвольно.

Причины таких неисправностей могут быть разными – здесь и движение по «убитым» дорогам, и манера вождения. Основной враг рулевой рейки – тряска. Засорение пылью также играет здесь свою отрицательную роль. Чтобы не приходилось часто ремонтировать систему, лучше сбавлять скорость на неровной дороге, не нужно переезжать трамвайные рельсы. Вы прибавите себе проблем, если оставите автомобиль на стоянке с повернутыми колесами, а зимой будете уезжать с нее с непрогретым мотором.

Последствия неисправности рулевой рейки

Если появились первые симптомы неисправности, лучше не рисковать и прекратить эксплуатацию автомобиля. Назначение рулевой рейки – упрощение управления машиной, а эта функция напрямую связана с безопасностью. Последствия неисправности этого механизма могут быть очень серьезными, вплоть до полной потери управляемости. Поэтому рулевую рейку лучше отремонтировать еще на той стадии, когда она только начинает скрипеть и подавать другие начальные признаки поломки.

Отремонтировать или поставить новую

Трудно ответить на этот вопрос однозначно – здесь нужен комплексный подход. Конечно, надежнее будет заменить деталь на оригинальную, но это довольно дорогой вариант. Поэтому многие водители покупают контрактные рейки – это б/у агрегаты, которые были сняты с утилизируемых авто.

В основном же автолюбители ограничиваются покупкой ремонтного комплекта. Тут есть одна тонкость – покупать нужно только качественный, а значит, недешевый комплект. Экономия здесь неуместна.

Есть и еще вопросы: как определить неисправность рулевой рейки, чтобы не ошибиться, и кто будет ремонтировать? Все же лучше доверить эту работу мастеру и, желательно, опытному. Можно обойтись небольшими затратами, если приобрести качественный комплект и доверить его установку профессионалу – это достойная альтернатива полной замене узла. Важно проследить, чтобы вам была предоставлена гарантия на результат работы.

Если на автомобиле установлена рейка с электронным управлением, то в смысле ремонта это тяжелый случай. Работники сервиса рекомендуют менять деталь независимо от сложности работы. Неисправности электроники затратны в плане финансов и времени, кроме этого, они требуют широких технических навыков от исполнителей.

Если шестерни в передаточном узле находятся на ранней степени изношенности, то образовавшийся люфт можно устранить регулировкой винтов. Вот эту работу самому лучше не выполнять – если немного перестараться, можно полностью устранить зазоры, из-за чего износ зубчатой передачи только ускорится.

Проблемы с рулем после ремонта. Что делать

Как выявить неисправность, если после ремонта руль стал плохо слушаться? Скорее всего, была перетянута гайка вала. Сервисные работники, как правило, рекомендуют подождать несколько дней, объясняя это тем, что механизмы еще не успели притереться. Причины, по которым руль может вращаться туго после ремонта рейки:

• перетянутая гайка;
• в гидравлику усилителя проник воздух;
• в систему было залито некачественное масло;
• насос гидравлического усилителя начал работать со сбоями.

В случае перетяжки гайки проблему можно легко решить ослаблением упорного элемента. «Воздушный» вопрос решается выталкиванием пузырьков из системы. Для этого нужно несколько раз провернуть руль из одного крайнего положения в другое. Если проблема не устранилась, надо искать точку подсоса. Неоригинальное масло сливаем и меняем, а вот некорректно работающий насос гидроусилителя придется вернуть на доработку специалистам.

Заключение

При неисправностях рулевого управления мелочей нет. Здесь нужно знать, как проверить работу системы и как устранить неисправность. Ремонт лучше производить на ранней стадии поломки, так как при усугублении проблемы узел придется менять, а стоит он недешево.

Источник

Рулевые рейки: неисправности и восстановление

Еще не так давно автопроизводители допускали ремонт механизмов, продавали оригинальные запчасти и разрабатывали технологии восстановления. Однако позже лавочку прикрыли, мотивируя это угрозой безопасности. Хотя в конструкцию и технологии изготовления рулевых реек никаких принципиальных изменений не внесли. Благо, альтернатива дорогостоящей замене узла из-за его течи или стуков всё еще есть. При квалифицированном подходе рейки успешно ремонтируют без какой-либо угрозы безопасности.

ПАЛКИ В КОЛЕСА

Примерно в 2005 году почти все автопроизводители резко изменили свою политику — рулевые рейки были объявлены неремонтопригодными. Продажу оригинальных запчастей и доступ к информации о технологии восстановления узлов прикрыли. Однако это не поставило крест на индустрии ремонта.

Для большинства автомобилей рулевые механизмы делают крупные сторонние производители, например ZF. Поэтому остались доступными оригинальные запчасти и техническая информация. Кроме того, никто не отменял унификацию. Зачастую на свежие модели одного автопроизводителя подходят запчасти от других машин начала 2000‑х годов. Кроме того, есть производители, специализирующиеся на тех же сальниках и втулках. По их каталогам нетрудно подобрать запчасть необходимого типа и размера — номинального или ремонтного. Так что пока можно починить практически любую рейку.

Скрытая угроза

Настоящий бич всех рулевых реечных механизмов — коррозия. Причиной ее становится в основном неквалифицированное обслуживание. Часто при замене рулевых тяг сервисмены фиксируют их пыльники универсальными пластиковыми хомутами — это гораздо проще, чем мучиться с установкой штатных, металлических. Но пластиковый хомут, как его ни затягивай, не обеспечивает полной герметичности пыльника, которая имеет решающее значение для здоровья механизма.

При работе рейки пыльники рулевых тяг поочередно сжимаются и разжимаются, благодаря чему возникает движение воздуха внутри узла. Без такой вентиляции каждый пыльник чрезмерно деформируется, а это чревато их повреждением. Для циркуляции воздуха большинство производителей делают проточки различных типов на зубчатой рейке. Если установлены пластиковые хомуты, один из пыльников подсасывает теплый воздух из подкапотного пространства, а другой выпускает его обратно. При прохождении через рулевой механизм воздух активно остывает (ведь узел стоит на подрамнике близко к земле) — образуется конденсат. Достаточно полугода, чтобы рейка начала ржаветь.

Коррозия рулевого вала дает знать о себе раньше на рулевых механизмах с гидроусилителем. Из-за работы по шероховатой поверхности начинают быстро изнашиваться и течь сальники. На рулевых рейках с электромеханическим усилителем распознать начало болезни сложнее. Когда дело дойдет до ощутимых неисправностей — стуков и люфтов, коррозия уже успеет нанести зубчатой рейке непоправимый вред. В запущенных случаях она поражает зубья, которые не подлежат ремонту. Зубья имеют сложный профиль и высокую поверхностную закалку, и правильно восстановить их после любой механической обработки практически невозможно.

С коррозией остальных поверхностей рейки борются тремя методами: шлифовкой, стачиванием под ремонтный диаметр и завтуливанием. Шлифовку делают, когда ржавчина поверхностная и суммарное уменьшение диаметра рейки не превышает 0,1 мм. При этом используют запчасти (сальники и опорную втулку) номинального размера. С таким увеличением зазора течей и стуков не будет.

При более глубокой коррозии допустимо безболезненно стачивать зубчатую рейку не более чем на 0,5 мм. Такова рекомендация большинства производителей. Эти детали обычно закалены на глубину около 1,5 мм. Ведь они должны надежно работать под давлением масла до 150 бар. При столь значительном уменьшении диаметра используют запчасти ремонтного размера. Сальники подбирают по каталогам, а втулки иногда приходится изготавливать.

А вот любопытная технология для искоренения более суровой ржавчины. Зубчатую рейку протачивают и, используя специальный компаунд, напрессовывают трубу из нержавейки — этот материал обладает достаточной прочностью. Затем рейку вновь протачивают и полируют под номинальный диаметр. Технология сложна и имеет много подводных камней.

Бывает, из-за конструктивных особенностей корродирует входной рулевой вал рейки. Обычно вал расположен под углом около 45º, и в месте, где он проходит через моторный щит, образуется подобие чашки. На многих машинах в нее постоянно попадает вода с улицы, из-за чего вал начинает ржаветь. Коррозия доходит до сальника, вызывая его преждевременный износ. Гидравлические рейки возвестят об этом течью, а электромеханические опять-таки молчат до последнего. Лечение аналогичное: вал протачивают и под новый диаметр подбирают ремонтный сальник. Глубина обработки не имеет принципиального значения, ведь для изготовления этой детали не применяют металл с особыми механическими свойствами. Впрочем, редко когда снимают больше 1 мм.

Источник

Проще, но еще дороже: что ломается в рулевых рейках с ЭУР, и как их ремонтируют

Изучив самым доскональным образом все недостатки гидравлических усилителей рулевого управления, конструкторы со временем пришли к выводу, что дешевле и надежнее будет отдать «бразды правления» электрическим системам. Достоинств немало: это и отсутствие рабочей жидкости и трубок со шлангами, и меньшая масса всей системы… К тому же благодаря электронному управлению можно заставить руль вращаться самостоятельно, как, например, в системе с автоматической парковкой. Но у любой медали есть оборотная сторона: со временем выявился не меньший, а то и больший объем проблем, нежели в гидравлических системах. Об этих проблемах, а также о способах их устранения мы сегодня и поговорим.

Особенности работы

П еред тем, как начать разговор о типах электроусилителей и их характерных проблемах, скажем пару слов об алгоритме их работы. Сразу после пуска двигателя выполняется самодиагностика системы – подтверждается ее работоспособность. В нейтральном положении электромотор не работает: вся система находится в ожидании активных действий.

Как только вы начали вращать руль, сигнал от датчика угла поворота и крутящего момента поступает в ЭБУ, а тот в свою очередь дает команду электромотору, который облегчает вам жизнь. Причем характер работы электроусилителя будет разным в зависимости от скорости автомобиля: таким образом достигается прогрессивность работы ЭУР. Пройдя поворот и понемногу снимая усилие с руля, система вернет колеса в нейтральное положение.

Наверняка владельцы переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя замечали, как автомобиль при активном старте немного уводит в сторону. Обусловлено это разной длиной приводных валов с правой и левой сторон. Так вот, модели с электроусилителем могут еще и немного подруливать колеса, компенсируя тем самым увод. В целом усилие на рулевом колесе полностью под контролем ЭУРа – а потому именно на его совести та «пустота руля» и «искусственность усилия», о которой так часто говорят и на которую сетуют многочисленные журналисты.

Какими бывают электроусилители

Эти системы разделяют прежде всего по месту установки силового блока (электромотора): на рулевой колонке (почти под рулем) или на рулевой рейке. В первом случае рулевой механизм будет самым обычным, например, как в «восьмерке» или Nissan Micra, а во втором в конструкцию интегрирован электромотор или привод. Сегодня на практике мы рассмотрим более интересный вариант с усилителем на рейке.

На самом рулевом механизме электромотор может быть установлен по-разному – либо отдельно, либо являясь частью корпуса этого рулевого механизма. Различают также и тип привода штока рейки: дополнительной шестерней или подвижным соединением винт-гайка.

В последнем случае электромотор может передавать вращение через ременную передачу, либо привод может быть прямым (как в рейках Lexus GS).

Для понимания, когда же и на сколько нужно «помогать» водителю вращать руль, система использует данные с нескольких датчиков – это датчик крутящего момента на валу шестерни рулевого механизма, датчик положения рулевого колеса, датчик частоты вращения коленчатого вала и датчики скорости вращения колес. Единственным датчиком, который относится непосредственно к системе ЭУР, является датчик крутящего момента.

Подробнее об устройстве

Теперь рассмотрим три различных варианта конструкции: рулевые рейки с дополнительной шестерней, рейки с параллельным приводом и рейки с прямым приводом. Каждая из них имеет свои плюсы и минусы – сейчас мы обозначим, какие.

Рейки с дополнительной шестерней имеют в своем составе электромотор, который через червячную передачу вращает шестерню, очень похожую на ту, что мы вращаем через рулевой вал. На самой рейке же в этом случае имеются две насечки зубьев. В этой конструкции все неплохо – вот только потери на трение высоки: все-таки это червячная передача. При этой конструкции электромотор зачастую имеет свой собственный корпус.

Рейки с параллельным приводом – так называют механизм, в котором вращение от электромотора через ремень передается на гайку, или, если сказать точнее, на пару «винт-гайка».

Винтом здесь выступает шток с нарезанной резьбой с одной стороны и насечкой зубьев с другой.

Между гайкой и винтом заложены шарики, через которые передается вращение – они же выступают в роли подшипника. Работает это так: когда вы начинаете вращение рулевого колеса, приходит в действие электромотор, вращающий гайку в ту или иную сторону, помогая вам поворачивать руль.

Рейки с прямым приводом – третий вариант, в котором корпус рулевой рейки частично является корпусом электромотора, а шток рейки проходит внутри него. Вращение от электромотора передается через уже известную нам пару «винт-гайка».

Итак, это основные типы конструкций. Общение с мастером сервиса позволило нам выяснить еще одну немаловажную особенность: есть принципиальная разница между японскими и европейскими рейками. Японцы блок управления электроусилителем «прячут» подальше от самого рулевого механизма – в результате к электромотору тянется длинный шлейф проводов для управления, связи и диагностики. Европейцы же блок управления монтируют рядом с электромотором или прямо на нем.

Какой из подходов верный, сказать тяжело. В случае с «японцами», чтобы снять всю систему, необходимо вытянуть несколько метров проводки и найти сам блок управления – но блок в таком случае находится в безопасности. С европейской же рейкой не будет проблем в плане демонтажа: отсоединил два-три разъема, выкрутил пару болтов крепления – и все. Однако блок управления в такой схеме подвержен различным воздействиям извне.

Первичная диагностика

Первичная диагностика поступившего в сервисную зону автомобиля строится на данных, полученных от хозяина автомобиля: например, стук постоянный или только при вращении, закусывание руля, неравномерное усилие на рулевом колесе или его отсутствие. Основываясь на этом, рейку демонтируют и подключают к специальному стенду (у нас это MSG MS561) и считывают ошибки. С помощью стенда имитируют работу двигателя на различных режимах и более детально изучают работу рулевого механизма. Делается это, чтобы локализовать неисправность и понять, кроется ли проблема в «железе» или в электрике.

По порядку о проблемах

Сначала поговорим о механической части системы. Здесь все так же, как и с другими рейками: практически любая проблема связана с разрывом пыльников рейки и попаданием внутрь нее воды и грязи. Вода – это неизбежная коррозия, а грязь – чрезмерный износ трущихся поверхностей.

Износ боковой втулки – пожалуй, самое безобидное, что может случиться со штоком рейки. Вымывание смазочного материала из пары винт-гайка может привести к закусыванию в паре или даже заклиниванию рулевого механизма в одном положении.

В механизмах с параллельным приводом попадание влаги на ремень приводит к резкому возрастанию его износа и, в конечном итоге, разрыву. Резко возросшее усилие на руле – вот что ощущает водитель в таком случае.

Редко, но бывает так, что из-за влаги подшипник электромотора подвергается коррозии – тогда вы услышите неистовое завывание последнего при работе.

Износ в зубчатом зацеплении вала-шестерни и штока рейки – тоже потенциальная причина разрыва пыльника. Но здесь болезнь можно попытаться вылечить, поджав упор штока.

Справляясь у мастера о влиянии воды на электромотор, если привод прямой, мы узнали, что особых проблем с самим мотором быть не может – добротная изоляция проводов делает свое дело.

Разобравшись с механикой, переходим к «источнику силы» – электрической части. Потенциальных проблем здесь не так много, но почти все они связаны с солидными затратами.

Например, если электронный блок управления системой установлен на рейке, то он зачастую никак не защищен, потому прилетевший откуда-то камешек может разбить крышку блока. И даже если вы заметите это сразу же (что маловероятно), блок все равно придется отправить под замену. При этом, говоря «блок», мы имеем в виду всю рейку, потому как блоки отдельно не поставляют, и на данный момент осуществляются только скромные попытки ремонта этого элемента. Но все попытки разбиваются о неприступную стену отсутствия софта для программирования процессоров ЭБУ.

Выход из строя датчика крутящего момента – еще одна малоприятная ситуация на дороге. В этом случае ЭУР «не понимает», с какой частотой и усилием помогать вам вращать руль и в какую сторону.

Полностью усилитель не отключится, так как он «возьмет» данные датчика скорости и угла поворота рулевого колеса, но на щитке начнет светиться индикатор неисправности ЭУР. Более того, может случиться так, что вращать руль вам будет необходимо вправо, а электромотор будет «крутить» его влево.

Сами датчики могут быть аналоговыми или цифровыми, потому и проблемы у них соответствующие. Аналоговые «страдают» износом: проявляется это в различном усилии на руле или уводе механизма от центрального положения.

Цифровые, впрочем, также страдают от износа, но только не самого датчика, а шлейфа, который может банально перетереться.

Лечим рейку

Механические проблемы со штоком рейки не лечатся никак. Коррозия, чрезмерный износ резьбы или зубьев отправят вас за покупкой нового штока – ни шлифовка, ни какая-либо иная обработка здесь не предусмотрены. Если же со штоком все в порядке, а причиной стука стал износ боковой втулки или увеличенный зазор в зубчатом зацеплении, то втулку можно без проблем заменить, а зазор отрегулировать, подтянув упор штока (так же, как и в случае с гидравлическими усилителями). Собственно, каких-то других решений проблем по «железу» просто нет.

А вот с электрикой, как уже говорилось выше, куда ни глянь – всюду одни расстройства. Если считываемые ошибки связаны с неправильной эксплуатацией, то их можно попытаться удалить – но если это поломки… Тогда решения нехитры, но дороги. Судите сами: малейшая трещина в крышке блока – это в большинстве случаев замена всей рулевой рейки. Коррозия подшипника электромотора означает два пути решения проблемы: замена электромотора с блоком управления или опять-таки замена всей рейки в сборе. Кстати, замена в сборе – это вердикт любого официального дилера: завод-изготовитель обычно попросту не закладывает возможности ремонта и восстановления рулевого механизма с ЭУР.

А если привод прямой, и внутрь попала вода, то что тогда будет с электродвигателем? К счастью, ничего: его промоют бензином, высушат и снова отправят на службу. Касательно этого элемента ЭУР мастер вообще заметил, что еще ни разу не встречал проблем, связанных с выходом из строя мотора системы.

Поломка датчика крутящего момента лечится заменой датчика. Единственным утешением для конструкции с аналоговым датчиком может быть возможность небольшой корректировки (±1°) ЭУРа. Но если гнездо датчика разбито значительно, то корректировка уже не поможет.

Одной из самых распространенных причин выхода из строя датчика является повреждение пыльника, который установлен над ним. Он от постоянной влаги начинает гнить и в конце концов разрушается, отправляя датчик под замену – если такая возможность есть. Если ее нет, то… Вы, наверное, уже догадались: замена рейки в сборе. Но самое обидное, что может случиться, так это банальная поломка разъема на рейке, ведь в этом случае тоже ничего, кроме замены рейки в сборе, уже не поможет.

Если вам повезло, и рейку отремонтировали

По завершении работ рейку собирают и устанавливают на автомобиль.

После установки необходимо произвести инициализацию или адаптацию ЭУР. Действие это крайне важное, поскольку позволяет «научить» рейку видеть все датчики и крайние положения. Если этого не сделать, то электромотор будет крутить «до победного», в результате чего в конце хода шток с немалой силой ударится в упор. После же выполнения адаптации система за 5 градусов до крайнего положения резко снизит усилие, предохранив шток от удара.

Кстати, есть еще один небольшой плюс, связанный с адаптацией и самим принципом работы электрического усилителя. Если помните, в системах с гидроусилителем нельзя длительное время удерживать руль в крайнем положении – это чревато перегрузкой и поломкой насоса. А вот с правильно адаптированным ЭУР в любом положении все будет хорошо.

В завершение

Несмотря на кажущуюся простоту системы электроусилителя рулевого управления и фактическое отсутствие необходимости его обслуживать, стоит помнить, что это по-прежнему одна из самых важных систем автомобиля. Ведь ЭУР помогает контролировать направление движения – иначе говоря, делает передвижение подвластным вашей воле. Используя показания датчиков колес, двигателя, рулевого колеса, ЭУР требует к себе удвоенного внимания – поэтому при появлении малейших странностей в его работе не ждите «восстания машин», а отправляйтесь на диагностику.

Особая благодарность в подготовке материала и консультациях компании Мастер Сервис (MSG), контактные данные +7 (800) 350-99-23 (Москва), +380 (57) 738-33-08 (Харьков).

Источник