Сальник рульової рейки - як це працює

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 - що потрібно знати?

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:

1. 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 рульових тяг).

2. 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.

3. 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.Место 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.

А тепер детальніше. Рейка пов'язана з керованими колесам за допомогою рульових тяг і наконечників і вдає із себе зубчасту передачу. Шестерня, закріплена на рульовому валу, входить в зачеплення з зубцями на рейці. При повороті керма навколо своєї осі шестерня рульового вала зрушує рейку в відповідну обертанню сторону. У свою чергу рейка через шарніри і тяги повертає керовані колеса.

В даний час більшість рульових рейок має механізми, що полегшують обертання рульового колеса, особливо в ті моменти, коли автомобіль стоїть на місці. Одним і найпоширеніших пристроїв є гідропідсилювач. До звичайної рейці додається виконавчий механізм з розподільником і насос. Насос, що приводиться ременем від колінчастого вала, засмоктує з розширювального бачка Гура гідравлічну рідину і подає її під високим тиском в 50-100 атм в золотниковий розподільник. Принцип дії розподільника полягає у відстеженні зусилля, що додається до керма і при його появі - допомагати водієві обертати кермо. Основа розподільника - стежить пристрій - торсіон, в рульовому валу. Коли кермо знаходиться в спокої, торсіон НЕ закручений, дозуючі канали розподільника закриті, а масло без всякого зусилля йде назад в розширювальний бачок.

Коли водій починає обертати кермо, торсіон закручується тим сильніше, чим більше зусилля до обертання керма докладає водій. У свою чергу закручений торсіон за допомогою золотника і системи каналів направляє рідину в виконавчий пристрій. Залежно від того, в який бік закручений торсіон, тиск подається або за поршень виконавчого пристрою, або до нього. Поршень жорстко закріплений на рейці і за допомогою цього тиску масла допомагає обертати колеса в потрібну сторону. Також в системі передбачений запобіжний клапан. Якщо колеса повернені до упору, він відкривається і скидає надлишковий тиск назад в бачок. Таким чином досягається суттєве полегшення обертання керма і послаблюється передача ударів від коліс на бублик.

До недоліків відносять втрату чуйності і інформативності рульового управління, брак реактивного зусилля на кермі, яке досвідченим водіям і професійним гонщикам допомагає відчувати машину і проходити повороти на максимально можливій швидкості. Але насправді систему можна налаштувати практично під будь-які вимоги, просто абсолютній більшості споживачів набагато важливіше комфорт і безпеку. Ці слова підтверджують деякі моделі BMW 3-ї серії, де настройка рульового управління здатна задовольнити навіть найвищі вимоги гонщиків і не дати приводу журналістам в черговий раз дорікнути конструкторів в низькій інформативності рульового управління.

Система гідропідсилювача в цілому досить надійна, обслуговування зазвичай зводиться лише до регламентної заміни приводного ременя і контролю рівня робочої гідравлічної рідини в бачку (зазвичай Dexron, ATF). Незважаючи на високу надійність, ущільнювачі (сальники) рульової рейки нерідко втрачають герметичність, і через них починається витік робочої рідини ГУР. Найчастіше причиною служить забруднення і корозія рейки через розрив пиляків і зносу сальників.

Переваги та недоліки рульової рейки

Переваги рейкового рульового механізму:

- простота і компактність конструкції;

- механізм з невеликою кількістю тяг і шарнірів не вимагає частого обслуговування;

- хороша точність управління за рахунок високої жорсткості і малих люфтів;

- хороший самовозврат керма в нейтральне положення;

Недоліки рейкового рульового механізму:

- конструкція добре передає удари від дорожніх нерівностей на кермо;

- конструктивна схильність до прояву стукотів в рейці;

- часто вимагає підтяжки або ремонту на відносно невеликих пробігах;

- конструкція механічно обмежена застосуванням в основному на легких автомобілях з незалежною підвіскою керованих коліс.

Ремонт рейки - складно, але можна!

Виконувати ремонт рульової рейки для автомобіля з механічним типом управління набагато легше, ніж у випадку з гідравлічним. Ми розглянемо приклад заміни і ремонту гідравлічного типу управління, так як в цьому випадку ви дізнаєтеся про всі можливі складнощі. Для початку необхідно розібратися, з яких елементів складається рульова рейка.

Основні елементи - це зубчастий вал, опорна втулка і золотниковий механізм. У механізмі гідравлічного типу до рульової рейки кріпиться насос, який безпосередньо приводить її в дію. При знятті рейки він, до речі, дуже заважає. Виконувати ремонт рульової рейки дуже складно. Якщо ви ніколи не виконували дану процедуру, тоді краще звернутися в автосервіс або до знає одного, який допоможе виконати основні операції.

Крім знань, вам потрібен буде ряд інструментів і запчастин - спеціально для робіт продаються готові ремкомплекти. Для кожної моделі автомобіля він свій. Але деякі елементи підходять до авто однієї і тієї ж марки - так часто відбувається у випадку з вітчизняними автомобілями. Коли ремкомплект придбаний, можна приступити до розбирання рейки. Це найкраще робити на підйомнику або на оглядовій ямі.

Для початку потрібно зафіксувати кермо рівно і поставити автомобіль на ручник. Зафіксувати кермо можна за допомогою механізму блокування, або ж обмотавши його ущільнювальної стрічкою разом з рульовою колонкою. На наступному етапі необхідно зняти захист двигуна, якщо така у вас є. Після цього відкручуйте кріпильні деталі - складайте їх окремо, щоб на етапі складання не втратити їх і не заплутатися.

Під капотом при необхідності потрібно зняти повітряний фільтр, відсунувши патрубки в сторону. Вимкніть електронні фішки, які в процесі зняття рульової рейки можуть заважати. Якщо у вас система управління гідравлічна, то необхідно попередньо викачати всю рідину з бачка. У наш час вона дуже дорого коштує, тому економія вам не завадить - акуратно перекачати її в чисту каністру.

Усередині салону автомобіля потрібно відкрутити, а потім вибити кулачковий механізм. Трубки високого і низького тиску в гідропідсилювачі потрібно відкручувати спеціальним гайковим ключем, щоб не «зализати» межі. Ні в якому разі не намагайтеся зірвати їх іншими підручними інструментами. Це може привести до необхідності повної їх заміни, а для цього трубки потрібно буде развальцовивается. У домашніх умовах цього не зробиш, тому доведеться звертатися в спеціалізований сервіс, так що вся ваша економія зійде нанівець.

Кулачковий механізм знаходиться біля педалей газу і гальма. Як тільки його знімете, рейку з усіма її механізмами і підшипниками можна витягнути з автомобіля. В процесі демонтажу можуть виникнути ускладнення з керманичами тягами і кульовими наконечниками, можливо, потрібно буде їх відкрутити. Але найкраще, якщо ви дістанете їх разом з рейкою, тому як нові пильовики буде набагато зручніше встановлювати, коли все в зборі.

Розбираємо рульову рейку - заміна деталей

Наступний етап - це розбирання механізму рульової рейки і заміна деталей. На цьому етапі дуже важливо запам'ятати правильне розташування всіх деталей і порядок їх зняття. За допомогою викрутки відкрутіть пластикову заглушку на зубчастому валі. Після цього потрібно відкрутити стопорну гайку, робіть це акуратно, щоб не зірвати різьбу. Якщо необхідно, змастіть з'єднання. Далі плоскою викруткою зніміть стопорне кільце і нижній сальник рейки.

За допомогою молотка потрібно витягти стопорний штифт, тому як він блокує доступ до верхнього сальнику. У більшості випадків необхідна заміна верхнього сальника рульової рейки - саме він в процесі експлуатації найбільше зношується, на механізм його підшипника припадає найбільше навантаження. Сальник рульової рейки знаходиться разом з підшипником на рульовому кардані. Знімати сальник потрібно разом з підшипником і далі за допомогою відповідного типу ключа вибивати його.

Робити це потрібно з особливою обережністю, тому як циліндричні кульки підшипника можуть вилетіти. Новий підшипник стоїть дуже дорого, і його не так просто купити. Якщо є необхідність, замініть також нижній сальник рульової рейки. Його заміну зробити значно простіше, ніж верхнього. Для установки сальника його попередньо потрібно змастити разом з підшипником. Встановлювати його потрібно правою стороною так, щоб пружина була спрямована вниз. Після цього встановіть рейку в корпус і надіньте пластикову втулку.

Зафіксуйте сальник в потрібному положенні шляхом притискання викруткою його країв. Якщо необхідно, підштовхніть його. Заглушку на сальнику зафіксуйте стопорним кільцем. Нижній сальник одягніть на зубчастий вал. Рульову рейку потрібно максимально точно виставити по центру. Втулку рульової рейки в автомобілі прикручуєте в тому ж порядку, що і при знятті. Для цього повертайте її, поки не досягнете потрібної мети. Далі повертайте деталі на місце в тій же послідовності, що і при знятті.

Після ремонту - ставимо крапки над «і»

Після проведення всіх робіт по заміні сальника рульової рейки, а також ремонту всього механізму потрібно зробити розвал-сходження. Слід переконатися, чи не збився він, тому як рульову рейку ви знімали разом з керманичами тягами. Також при необхідності потрібно виставити кермо, якщо він має зрушення вправо або вліво. Для цього зніміть кришку з кнопки сигналу, відкрутіть стопорну гайку і відрегулюйте кермо на шліцах.

Після цього зберіть все в зворотному порядку. Проводити заміну верхнього і нижнього сальника в механічному типі управління набагато легше, однак і вихід рульової рейки з ладу відбувається значно частіше. Щоб надалі рульовий механізм служив вам довше, потрібно вчасно замінювати необхідні комплектуючі, робити розвал і балансування коліс, уникати ділянок дороги з великими ямами, підтримувати необхідний тиск в шинах автомобіля, своєчасно міняти рідину для рульового механізму, при необхідності доливати її. Всі ці поради допоможуть вам надалі насолоджуватися приємним управлінням свого авто.