Пошаговый ремонт рулевой рейки в машинах Тойота своими руками
Такой сложный технический механизм, как автомобиль, для стабильной работы требует постоянного ухода. В машине все узлы важны. И поломка того или иного агрегата в лучшем случае приведет к дискомфорту во время эксплуатации, в худшем – к дорогостоящему ремонту. Выход из строя системы управления в автомобилях Тойота как раз относится к разряду дорогих ремонтов. Поэтому важно не допускать поломки и предотвращать потенциальные проблемы, которые могут привести к выходу из строя системы. Но если уж управление вышло из строя, его все-таки можно попытаться отремонтировать самостоятельно.
Что такое рулевая рейка
Если представить колеса и руль в виде плоскостей, то они будут лежать перпендикулярно друг другу. И, чтобы заставить их взаимодействовать, необходима система, соединяющая узлы. Для это и служит рулевая рейка, которая не только заставляет колёса поворачиваться по вертикальной оси за счет передачи усилия с руля, но и смягчает его ход.
Система заставляет синхронно отклонять передние колеса от нулевой точки (то есть положения, когда колеса стоят строго параллельно кузову автомобиля).
Составляющие рулевой рейки
Под воздействием усилия руля колеса отклоняются за счет системы шестеренок и балки с насечками. Поскольку все современные автомобили марки Тойота оснащены усилителем руля (гидравлическим или электрическим), рассматривается система с соответствующими технологии деталями. Таким образом, рулевая рейка состоит из следующих частей:
- приводной вал;
- шестеренка;
- распределитель;
- зубчатая балка;
- корпус с гидроцилиндрами;
- напорные трубопроводы;
- защитные пыльники;
- внутренняя тяга.
В агрегате все перечисленные выше детали взаимосвязаны между собой. Выход из строя одной или нескольких частей приведет к серьезным трудностям в управлении. В первую очередь это касается резиновых пыльников и манжет, что защищают механизм от влаги, песка и грязи, летящих с дороги.
Тем не менее все резиновые детали – расходный материал. Они, как правило, меняются при плановом ремонте тяг и наконечников. Однако куда сложнее обстоят дела, если изнашивается шестеренка основного вала или зубчатая рейка. В этом случае без полной переборки узла или даже замены на новый не обойтись.
Принцип работы рулевой рейки
От поворотного механизма в салоне идет усилие, которое заставляет вращаться промежуточный вал рулевого управления. Он непосредственно заканчивается насечкой, которая соединена с зубцами зубчатой балки .
При усилии на шестерню передается потенциал и на зубчатую балку, расположенную перпендикулярно промежуточному валу. Затем усилие передается на тяги, которые в свою очередь заставляют перемещаться в вертикальной оси колеса.
Возможные неисправности рулевой рейки
Соединение между промежуточным валом и зубчатой балки является самым нагружающим звеном. На него приходится больше всего усилия и также чаще, чем в остальных узлах, в нем происходит движение. Поэтому, с технической точки зрения, это основательный узел, выполненный из толстой высококачественной стали с большим запасом прочности и износостойкости.
Зубчатые соединения выверены инженерами с такой точностью, чтобы усилие распределялось максимально равномерно при соприкосновении плоскости зубца шестеренки с плоскостью насечки рейки. В современных автомобилях это позволяет сохранять подвижность механизма даже после миллиона вращений.
Тем не менее износ металла все равно происходит, и рано или поздно можно столкнуться со следующими исходами:
- истирание зубцов шестеренки;
- деформация трущихся деталей;
- трещины, сколы, обрывы элементов вращения.
При выявлении подобных неисправностей на первоначальном этапе можно попробовать скорректировать зазор между плоскостями зубцов в соединении. Для этого предусмотрен специальный регулировочный винт.
ВАЖНО! Регулировку расстояния между зубцами в рулевой рейке лучше всего доверить опытным специалистам. Без определенных знаний, инструмента и условий работы выставить правильное значение не получится. Как не получится и определить степень износа.
Однако износ вращающегося звена – явление довольно редкое. Особенно в условиях нормальной эксплуатации транспортного средства, регулярного ухода и проведения технического осмотра.
Намного чаще выходят из строя рулевые тяги и их наконечники. Это происходит из-за постоянной нагрузки, возникающей из-за неровностей на дороге. Данные детали несут в себе также амортизирующую функцию. Впрочем, их замена является плановой и не составляет особых сложностей при ремонте.
Демонтаж рулевой рейки
Для проведения ремонта данной системы в автомобилях Тойота своими руками в первую очередь следует позаботиться о необходимом наборе инструментов и условиях работы. Лежа под машиной во дворе, это сделать очень трудно, если вообще возможно. Что необходимо сделать:
- Из бачка гидроусилителя руля сливается специальная жидкость.
- Откручиваются гайки крепления тяг.
- Выпрессовываются наконечники тяг. Для этого потребуется специальный инструмент, который позволяет быстро и без особых усилий снять этот узел управления.
- От корпуса открепляется передний мост. В распространенных моделях Тойота, например, в Вангуард, Ими, Премио и Виш, это десять болтов с размером шляпки «19» и пять гаек на «17».
- Чтобы полностью демонтировать рейку, необходимо отсоединить коллектор. Для этого откручивается два болта на «12».
- Демонтируется защитный щит рулевого управления, который защищает устройство от механических повреждений во время движения.
- От рулевой рейки отсоединяется рулевая крестовина.
- Отсоединяются трубопроводы гидроусилителя. Важно пометить, какой из них вводной, а какой отводной, чтобы не перепутать во время обратной сборки. Лучше всего сначала открутить верхнее крепление этих шлангов.
- Рейка освобождена, и теперь ее необходимо извлечь. Для этого она сначала сдвигается влево, что позволяет вывести рулевую тягу вниз. Затем весь узел сдвигается вправо и извлекается со своего посадочного места. Для полного демонтажа механизм опускается вниз.
Ремонт рулевой рейки
После того как узел сняли с автомобиля, можно приступить к его переборке. Для этого уже не требуются какие-то особые условия для работы. Достаточно свободного пространства на столе и набор гаечных ключей и съёмников. Порядок действий:
- Снимаем хомуты, которые держат пыльники, и извлекаем резиновые защитные гофры.
- На основании рулевой тяги отгибаем стопорные шайбы. Придерживая тягу ключом на «22», выкручиваем ее из рейки. Повторяем то же самое с другой стороны.
- Откручиваем трубопроводы, предварительно пометив их расположение.
- В районе мест прикрепления тяг извлекаем стопорное кольцо.
- После небольшого сдвига вправо извлекаем ограничительную втулку.
- Откручиваем фиксирующую гайку и извлекаем пружину, шайбу, втулку клапана, направляющую и уплотнительную прокладки.
- Извлекаем стопорное кольцо и выколачиваем клапан управления.
- Фиксируем всю деталь. Лучше всего зажать ее в тисках. Это позволит беспрепятственно извлечь рейку, а с помощью проставки можно выбить сальник из трубы.
- Весь механизм переворачиваем на 90 градусов для извлечения подшипника скольжения и нижнего сальника, а также управляющего клапана.
- Все детали, которые еще пригодны для повторной эксплуатации, очищаем и промываем.
- На свои места устанавливаем новый сальник и подшипник скольжения. Их необходимо запрессовать. Для этого нелишним будет воспользоваться специальным прессом. Однако если такого устройства нет под рукой, детали можно аккуратно установить с помощью постукивания молотком.
- Чтобы не началась течь верхнего сальника редуктора, необходимо установить тефлоновые кольца. Для ремонта рулевых реек в магазинах автозапчастей продаются специализированные ремкомплекты.
- На зубчатую балку одеваем резиновую прокладку. Важно этот сальник не повредить, поэтому на зубчатую часть одеваем защитный колпачок из пластмассы, по которому и будет скользить прокладка за пределы зубьев. После этого балку вставляем в корпус и постукиванием запрессовываем. Так устанавливается внутренний сальник.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ! Лучше всего поменять все резиновые и тефлоновые кольца. Перед установкой предварительно нужно смазать их гидравлической жидкостью.
- Когда балка находится внутри корпуса, устанавливается второй сальник.
- Устанавливается втулка и заколачивается стопорное кольцо. Оно должно быть новым.
- Запрессовывается управляющий клапан и нижний подшипник. Затягивается гайка, обильно смазывается герметиком и устанавливается картер рейки.
- В месте прикрепления тяги устанавливается новый сальник, подшипник и стопорное кольцо.
- На седло направляющей рейки наносится достаточное количество густого смазывающего материала. Механизм вставляется в корпус, и на резьбу крышки направляющей рейки наносится несколько капель герметика. После этого монтируется пружина, и крышка закручивается до упора. Далее необходимо начать отпускать крепеж до тех пор, пока управляющий клапан не начнет вращаться от руки с незначительным усилием. После этого можно затянуть контргайку.
- На свои места устанавливаются рулевые тяги и затягиваются с установленным моментом затяжки. Детали смазываются, надеваются защитные гофры и затягиваются хомуты.
- Прикрепляются трубопроводы и устанавливаются на автомобиль в обратном порядке.
После установки механизма на машину рулевую систему необходимо прокачать и залить необходимое количество гидравлической жидкости. После этого обязательно проводится регулировка колес на развал и схождение.
Источник
Toyota Caldina Faster Than Jesus AL › Logbook › Caldina ST215W. Рулевое
Третья запись в рубрике «Муки и страдания Лехи из Кузни». Операция под кодовым названием «легкий руль»
Продолжаем ковырять кладовочку. С самого начала было установлено, что руль был слишком тяжелый, путем сравнения с братюниной кладовкой. Через некоторое время я начал лучше его чувствовать и понял, что его еще и подзакусывает. Это означало, что на 99% проблемы с нижним карданчиком. Также обнаружилась интересная особенность, в виде подвывания руля при свободном его возвращении в нулевое положение (типа, выход из поворота). Было принято решение подготовится к ремонту по максимуму.
Предварительно были сделаны некоторые изыскания по применимости рулевых реек:
Инфа с каталога Дрома по радиусу разворота
3S-FE FWD 5,3 м
3S-GE FWD 5,4 м
3S-FE 4WD 5,5 м
3S-GE/GTE 4WD 5,6 м
Рулевые наконечники одинаковые для всех 4WD, хотя и не влияют на выворот непосредственно.
Кулаки для 3S-GE/3S-GTE 4WD разные из-за подшипника, но судя по одинаковым рейкам и радиусу — одинаковые по сошке.
Кулаки для 3S-FE/3S-GE 4WD — одинаковые (CT216, ST215.E, G, GT), стало быть, должны быть одинаковыми по сошке и с 3S-GTE 4WD.
Отсюда вывод — рейка от 3S-FE 4WD должна быть с большим ходом, следовательно больше выворот и меньше радиус разворота. Но плюс обороты руля.
Рейка от 2WD своя полностью по креплению к подрамнику, на 4WD не установить.
По теплу провести эксперимент — на свободной парковке поразворачиваться и измерить радиус разворота — о чем вообще идет речь, и насколько правдивая инфа в Дроме.
(к сожалению это так пока и не сделано)
Рейка Капелла — 3 оборота руля
Рейка GTT — 2,6…2,65 оборота руля, при этом полный ход штока рейки — 124 мм
Номера, отлитые:
— на корпусе рейки — Toyoda 20320
— на корпусе гидрораспределителя — 21010
Рейка FE 4WD — 3,1…3,15 оборота руля, при этом полный ход штока рейки — 127 мм
Номера, отлитые:
— на корпусе рейки — Toyoda 20320
— на корпусе гидрораспределителя — 44010
Ранее сделанные предположения из анализа Дрома и каталогов, подтвердились, хотя и не столь разительно, как ожидалось, в части выворота.
Взаимозаменяемость по присоединительным размерам и подключению — полная, при установке FE-рейки ожидается значительное снижение усилия на руле, во-первых из-за большего передаточного отношения, во-вторых из-за большего рабочего давления насоса ГУРа GTT — 79…86 атм, против 69…74 атм у насоса FE ГУРа, даже с учетом износа усилие на руле должно быть меньше, чем на аналогичной *T21* FE Калдине.
Тут, кстати, необходимо упомянуть тех приятных молодых людей, которые начинают пихать «короткие» рейки в «овощные» версии Тойот, пытаясь приблизиться к «гонке», и удивляющихся почему руль после этого «тяжелый», ну типа «рейка короткая — гонка, нах!», и, меняющих потом с незавидной регулярностью ГУРы. Разброс по давлению может быть и есть, но очевидно одно — на GTT свой отдельный и более производительный ГУР, который изначально рассчитан на «короткую» рейку.
После замеров давления двух ГУРов GTT, на моей показал 66 атм, на братюниной 68 атм.
Появляются вопросы или к качеству мануала, насколько достоверна ли там инфа, или к ГУРам
Так как операция носила кодовое название «легкий руль», решено было заказать со Владика рейку с 3S-FE 4WD. (вот тут щаз у кого начнет подгорать стул 😉 )
Как видно на фотке, рейки идентичны внешне и по креплениям.
Сразу было решено полечить нижний рулевой кардан. У Санька был уже отдельно контрактный карданчик, который пришел ему в состоянии «не очень» и ковыряли мы его. Основной причиной этому было то, что параллельно с этим были изыскания по замерам давления ГУРа на машине, все там крутилось-вертелось во все стороны, чтоб не терять время, полечили имеющийся и просто потом подкинули его. В качестве запчастей к карданчику были приобретены две крестовинки от GMB и TOYO. Довольно известные конторы, которые делают различные детали и поголовно отрицательных отзывов по ним замечено не было. Обе крестовинки были куплены для сравнения. Жаль, что фоток сравнения я не сделал. Но обе сделаны вполне нормально, без каких-либо явных недостатков. Решено было поставить крестовинку от GMB.
Также, почти спонтанно, было решено привнести улучшения в рулевой механизм, а именно поставить защитный пыльник на кардан, чтоб служил он подольше. Уже потом, через пару месяцев, я находил в интернетах, что не только нам пришла в голову такая идея. В качестве пыльника карданчика был взят пыльник фирмы Avantech от своей же рулевой рейки. Опыт использования РТИ (резино-технических изделий) от Avantech пока что был положительный. В своё время у Сани потекла рейка и после переборки он поставил эти пыльники. 2 года уже ездит без проблем. Плюс на несколько машин ставились пыльники ШРУСов. Нареканий не было.
Крестовина GMB ST1639
Пыльник Avantech BS0101
Источник