Как правильно называется рулевая рейка

Как правильно называется рулевая рейка

— Стандартная рулевая рейка без усилителя: широко использовалась в 70-80 годы 20 века на большинстве транспортных средств того времени. Особенностью таких механизмов являлось то, что все усилие поворота руля полностью перекладывалось на водителя и никаких дополнительных помощников не существовало.

— Рулевая рейка с гидроусилителем: представляет из себя стандартную рейку, к которой дополнительно добавляется специальный насос с замкнутым контуром, где качается техническая жидкость и сальники, они же уплотнители. Гидроусилитель способствует облегчению поворота руля. Теперь водителю уже не нужно делать большие усилия при маневрировании на автомобиле. Особенно сильно помогает данная система в управлении большими и тяжелыми машинами;

— Рулевая рейка с электроусилителем: является новым поколением систем помощников, которая функционирует по типу сухого усилителя, то есть без использования технической жидкости. Принцип действия достаточно сильно отличается от гидросистем. Благодаря тому, что рядом с валом располагается специальный электрический двигатель с шестерней, который питается от бортовой сети машины, руль водителем поворачивается очень мягко и легко, то есть без дополнительных усилий. Как правило, рейка с электроусилителем оснащается электронным блоком управления, который и отдает указания на механизм в плане помощи водителю в случае отклонения колес от первоначальной прямой траектории.

Преимущества обычной рулевой рейки:

— Очень прочная и простая конструкция;

— Высокая ремонтопригодность механизма, можно перебрать самостоятельно;

— Низкая покупная стоимость нового механизма.

Недостатки обычной рулевой рейки:

— Тяжело крутить рулевое колесо автомобиля, особенно на низкой скорости или на стоянке;

— Сложно маневрировать и управлять машиной;

— Не устанавливается на крупные и тяжелые машины;

— Моральное устаревание механизма.

Преимущества рулевой рейки с гидроусилителем:

— Обеспечивается простая и легкая управляемость автомобилем;

— Руль становится легким, независимо от скорости движения;

— Система идеально подходит для тяжелых и крупных, особенно грузовых машин.

Недостатки рулевой рейки с гидроусилителем:

— Гидроусилитель при помощи ременной передачи частично забирает мощность у мотора;

— Дорогостоящий и сложный ремонт системы;

— Более сложная конструкция, чем у обычной рейки;

— Со временем может возникать течь жидкости и управление становится тяжелым;

— Самостоятельно починить механизм не представляется возможным;

— Наличие технической жидкости в системе, которую время от времени нужно менять, то есть более сложное обслуживание.

— Мощность у силовой установки система почти не отбирает;

— Компактные габариты механизма;

— Узел прост в ремонте, так как представляет из себя обычный типовой электродвигатель;

— Отсутствуют течи в системе, так как нет никакой жидкости;

— Может функционировать в нескольких режимах (обычный и спорт режимы);

— Значительно облегчает управление транспортным средством;

— Оптимально функционирует с современными системами безопасности.

— В системе имеется сложная электроника, которая зачастую является слабым звеном автомобиля оснащенного таким механизмом. Сам же электродвигатель, как мы сказали ранее является достаточно надежным, а вот сопутствующая электроника нет.

— Присутствует повышенная нагрузка на генератор, поэтому в большинстве современных автомобилях оснащенных электроусилителями используют генераторы повышенной мощности;

— Электроусилитель очень боится повышенной влажности, поэтому нужно постоянно проверять состояние чехлов и корпуса механизма.

Видео обзор: «Что такое рулевая рейка. Особенности, принцип работы, виды, плюсы и минусы»

avtoexperts.ru

Это своеобразный механизм, способный передавать усилия с руля на тяги. Грубо говоря, приспособление, которое позволяет синхронно поворачиваться колесам в сторону заданную рулем. Работает механизм достаточно просто. Необходимо понимать взаимосвязь, поворотное устройство вращает вал, от него вращения передаются на шестерню, а с последней движения передаются на зубчатую рейку. Таким образом, в зависимости от поворота руля, она двигается влево или вправо, а вместе с ней меняется и поворот рулевых тяг, которые прикреплены к поворотным кулакам.

В последнее время именно рулевой рейке, приписывается первенство среди всех систем управления.

Устройство

Как и любой механизм, данная деталь состоит из нескольких элементов. Итак:

• Цилиндр, он же картер. Деталь, в которой размещается сама зубчатая рейка. Как правило, в современных авто стали использовать легкие сплавы, такие как алюминий.

• Шестерня, часть вала «приходящего» с рулевой колонки.

• Зубчатая рейка, которая для надежного сцепления с шестерней, имеет пружину.

• Различные сальники и фиксаторы по краям, для ограничения хода.

• Не забываем о подшипниках, они предотвращают появление люфта и обеспечивают легкие «маневры» самой рейки по корпусу.

Имейте виду, что в зависимости от модификации автомобиля, устройство может дополняться некоторыми дополнительными элементами. К примеру, это могут быть гидравлические цилиндры, электромоторы со своим набором деталей.

Одним из доп. элементов, может выступать планетарный механизм. Он позволяет изменять передаточное соотношение, то есть во время движения, в зависимости от того какая скорость, «планетарка» регулирует передаточное число шестерни. Улучшается управляемость, особенно на высоких скоростях, когда резкие повороты руля, не желательны. Впервые стали применять производители БМВ.

Ныне существует три разновидности подобного управления. Об их отличиях, узнаете далее. Так вот, виды:

1. «Голая», то есть механическая рейка.

Самый простой представитель среди всего рулевого управления. Как понимаете из названия, повороты колес осуществимы только с учетом приложенной силы водителя. Но, не думайте, что в связи с отсутствием «помощников», крутить руль будет сложно. Есть модификации, где смогли внедрить сменное передаточное число. Об его особенностях говорили выше.

Принцип работы в том, что на рейки есть специальные зубья и в зависимости от того, каким образом они устроены и зависит, «тяжесть» и «легкость» поворота руля.

Например, автомобили ВАЗ «Зубила» среди отечественного сегмента, «первопроходцы», первыми применили разный шаг зубьев. То есть, от середины до краев, шаг менялся, тем самым при малых оборотах руля, к примеру, на скорости, руль становился тяжелым. А при маневрировании на ограниченных площадках, руль наоборот вращался легче, из-за меньшего передаточного числа.

2. Рулевая рейка с гидроусилителем

Основное отличие от предыдущего варианта только в том, что в дополнение к той физической силе, которую прилагает водитель, прилагается и «помощь» гидроусилителя. Обеспечивается легкость вращения руля.

К примеру, попробуйте покрутить руль механической рейки и «гидравлики» на месте, разница будет ощутима. В первом случае, «баранку» не повернуть пальцем, во втором случае, это удастся с легкостью.

Принято считать, что гидравлические помощники повышают безопасность движения, основывают такие мысли на том, что во время движения при попадании колеса в яму, именно гидроусилитель примет и «погасит» удар. В случае с «механикой», воздействие передаются на «руки» и не известно, как поведет себя водитель.

Но, это и негативная сторона, ведь значительно ухудшается чувствительность управления.

Принцип работы гидравлики достаточно прост. «Мозги» ГУРа распределяют нужное количество давления и усилия на торсион и золотник. Последние направляют и нагнетают рассчитанное «мозгами» давление. В итоге, когда руль поворачивает, через золотник мгновенно впрыскивается масло в ту зону, в которую идет поворот. После обездвиживания руля или его поворота в другую сторону, масло меняет «позицию».

3. Рейка с электроусилителем

Электрическая рейка, принцип работы аналогичен предшествующей разновидности, но вместо гидравлики, помощь оказывает электромотор. В зависимости от модификации автомобиля, его класса и стоимости, различают несколько вариантов размещения мотора. Итак:

• Встроенный непосредственно в колонку.

• Установлен на валу.

• Третий вариант подразумевает размещение на зубчатой рейке.

Третий вариант размещения по праву считается наиболее безопасным, ведь первые два подразумевают установку на валу. А в случае, выхода из строя, колеса попросту не удастся вывернуть.

Что касается ЭУР в целом, то автомобили с такими механизмами, как правило, дороже. Ведь, в отличие от второго вида, здесь нет никаких шлангов, сальников, которые предотвращали утечку жидкости. И поэтому с точки зрения надежности, они выигрывают.

Неисправности и признаки

В общем, можно выделить около пяти основных проблем, которые могут подстерегать устройство рулевой рейки.

1. Деформация картера, если повреждения окажутся серьезными, не удастся повернуть колеса.

2. Разгерметизация корпуса, то есть попадает пыль, грязь, влага и тому подобное. Как правило, после этого, рейка долго не «проживет».

3. Поломка зубьев рейки, шестеренок, «планетарки».

4. Износ деталей.

5. Потеря целостности смежных элементов рейки, например, трещина, нарушение геометрии, коррозия рулевых тяг, наконечников.

Признаки, свидетельствующие о том, что механизм в скором времени выйдет из строя или нуждается в ремонте:

• Появился стук даже на небольших кочках, который пропадает при «переносе» руля в крайнее положение.

• Пропало усилие при повороте руля.

• Произвольные вращения руля.

• Рулевое колесо перестало возвращаться в исходное положение, после поворота.

• Утечка жидкости из ГУРа, появление масляных пятен на пыльниках.

Устройство и принцип работы рулевой рейки

Рулевая рейка – важный элемент устройства автомобиля. Он обеспечивает синхронный поворот передних колес вслед за поворотом руля водителем. Другими словами – это элемент, который передает угол поворота руля на колеса в нужную сторону. Знать устройство и принцип работы необходимо каждому водителю, так как в случае неисправности в работе этого элемента под угрозу может быть поставлена безопасность водителя и пассажиров.

Типы, схемы и устройства рулевых реек

Основные детали рулевого управления:

1. Руль. При помощи этого устройства водитель задает угол поворота автомобиля.
2. Вал руля. Он представляет собой стержень, который с одной стороны крепится к рулю, а с другой – к рулевой рейке.
3. Непосредственно рулевая рейка. Она представляет собой своего рода узел, к которому крепится шестерня. С ее помощью передается движение руля.
4. Рулевые тяги – стержневидные детали, имеющие резьбу. Они крепятся к рулевым наконечникам и являются одним из последних звеньев, передающих поворот на колеса.
5. Ну и, собственно, сами наконечники.

В зависимости от того, каким образом поставлен принцип реализации работы рулевой рейки, различают три основных вида такого механизма. Основное их различие в устройстве и принципе действия. У современных автомобилей встречаются следующие виды.

Механическая

По сути механическая рулевая рейка представляет собой простейший механизм, все вариации в котором происходят только благодаря физической силе водителя. Однако ошибочно думать, что при такой реализации водителю будет необходимо прикладывать слишком много физической силы – эту проблему можно решить благодаря переменному передаточному числу. Его особенность в том, что количество зубьев варьируется при переходе от центра к краям. Эта особенность помогает избавиться от слишком больших поворотов на скорости, в то же время физически облегчает поворот руля при медленном движении, или когда автомобиль стоит.

Гидравлическая (ГУР)

Отличие рулевой рейки с гидроусилителем (ГУР) от предыдущей заключается в том, что ГУР облегчает поворот руля. Достигается это следующим образом: в самом гидроусилителе есть масло. Оно, под давлением насоса ГУР, увеличивает усилие во время поворота и облегчает водителю сам физический процесс.

Основное преимущество такого вида механизма не только в том, что водитель меньше устает физически, но и в повышенной безопасности движения. Последняя достигается тем, что ГУР возьмет на себя нагрузку при попадании колеса в яму и руль среагирует на это более плавно. С другой же стороны, ГУР снижает чувствительность автомобиля водителем, что может привести к непредвиденным маневрам. Тем не менее, именно такой вид механизма чаще всего используется в современных автомобилях.

Электрическая (ЭУР)

Устройство электрической рулевой рейки отличается от ГУРа тем, что усилителем в данной системе является электромотор. Он может быть встроенным в колонку руля, располагаться на рулевом валу либо быть совмещенным с самой рейкой. Первый вариант наиболее опасен, так как может привести к полной блокировке руля. Поэтому на дорогих автомобилях используется третий вариант размещения электрического усилителя.

Данный тип обладает рядом преимуществ, таких как:

• высокий коэффициент полезного действия;
• экономия топлива;
• высокая надежность и безопасность при движении;
• проста обслуживании;
• независимость работы механизма от погодных условий и окружающей среды.

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы рулевой рейки с ГУР. При повороте рулевого колеса в какую-либо строноу, усилие, прилагаемое водителем, проходит к шестерне. Сама шестерня состоит из множества зубчиков, которые передают момент поворота непосредственно на рейку руля. Последняя под этим действием перемещается влево или вправо. Также с ней перемещается и тяга, поворачивающая ступицу. На последней и крепится колесо. В результате этого получается синхронный поворот обеих колес автомобиля.

Если рейка дополнительно укомплектована усилителем гидравлическим или электрическим, то естественно сила на рейку будет увеличиваться. Ниже на видео подробно о рулевых рейках с ГУРом.

Преимущества и недостатки

Рейки руля сегодняшних автомобилей чаще всего оснащены усилителями: гидравлическим или электрическим. Но это не лишает их полностью всех «минусов». Но сначала о «плюсах».

Основные преимущества:

1. Простая конструкция и малые габариты и вес.
2. Простота в обслуживании.
3. Хорошая послушность при управлении.

Недостатки:

1. Передает удары от неровного дорожного покрытия на руль, хоть устройства с ГУР смягчают эти удары.
2. При выработке появляются люфты, создавая стук и шум.

Основные неисправности

После долгой эксплуатации рулевая рейка может работать некорректно. При этом могут возникать следующие признаки неисправности:

1. Колесо стучит при поворотном маневре – часто это вызвано износом рулевых наконечников.
2. Возникает люфт между рейкой и приводной шестерней.
3. Усложняется процесс контроля автомобиля.
4. Деформация кожуха (пыльника).
5. Поломка зубов.
6. Руль вращается произвольно.

Полезные советы

Во избежание полной поломки механизма и сохранении безопасности водителя и пассажиров проводится соответствующая диагностика. В принципе, проверка должна быть пройдена при малейшем изменении в работе, либо после того, как автомобиль преодолеет соответствующий пробег.

Некоторые действия водитель может выполнить самостоятельно. Так, например, можно проверить пыльник и при необходимости очистить или заменить его. Время от времени следует менять сальники, так как он часто подвергается износу в следствие механической нагрузки.

Чаще же всего необходимо подтянуть рейку, чтобы избавиться от неисправностей. Для этого используется регулировочный болт, который подтягивается специальным ключом до необходимого состояния.

Иногда, в случае неисправности лучше обратиться на СТО или в сервисный центр. Ведь знающему человеку лучше известна конструкция автомобиля, а это значит, что он может выполнить свою работу более качественно.

Рулевая рейка – одна из важных частей автомобиля. Несмотря на то, что ее конструкция неизбежно меняется из-за технического прогресса, основной принцип действия пока остается одним и тем же. Автолюбителям настоятельно рекомендуется следить за ее состоянием, так как это не только продлит срок ее службы, но и сделает вождение более безопасным.

Рулевая рейка на автомобиле, и как она работает

Что такое реечное рулевое управление – простыми словами

Реечный рулевой механизм , или, как его еще называют, реечная рулевая рейка, на современных легковых автомобилях – невероятно распространенная система управления передними колесами. Даже если вы не являетесь гуру в автомобильных технологиях, вы, скорее всего, слышали о таком механизме. Но как она работает? Объясним принцип действия для новичков, что называется, на пальцах.

Скорее всего, на вашем автомобиле стоит реечное рулевое управление. Обусловлен этот невероятно популярный инженерный выбор прогрессивной работой системы в целом (идеально подходит для современных динамичных, быстрых и мощных автомобилей), хорошей обратной связью с передними колесами (вы точно понимаете, на какой угол повернуты колеса и как быстро происходит их поворот) и возможностью установки управления на автомобили с передней независимой подвеской.

Так как работает рулевая рейка?

К счастью, основы совсем нетрудно понять даже начинающему автомобилисту. Все дело в принципе превращения вращательного движения в линейное. Иными словами, когда вы поворачиваете руль, тем самым вы поворачиваете рулевую колонку, которая в свою очередь проворачивает соединенный с ней рулевой вал и так называемую червячную шестерню, расположенную на конце этого вала:

Эта шестерня установлена на рейке, состоящей из металлической детали с нанесенными на нее зубцами с определенным шагом, за которые и зацепляется шестерня. Поскольку шестерня вращается, рейка перемещается влево или вправо, в зависимости от того, куда вы повернете колеса. Рулевой тягой рейка прикреплена к колесам посредством шкворней.

Упрощенная схема реечного рулевого управления: Руль (1); Рулевой вал (2); Рейка и шестерня рулевого вала (3); Рулевая тяга (4); Ступица или поворотный кулак (5)

Это простая, но эффективная система, которая не имеет недостатков, присущих винтореечному типу привода передних колес. В свою очередь, винтореечный тип обычно добавляет больше веса автомобилю, требует больших усилий при управлении автомобилем и зачастую обладает «мертвой зоной» в центральной части. В наши дни последний тип рулевого управления обычно используется на более громоздких и менее быстрых транспортных средствах – грузовиках и автобусах.

Какие еще элементы неразрывно связаны с рулевой рейкой?

Еще один элемент, всегда устанавливаемый на всех современных автомобилях наравне с механизмом поворота колес, – усилитель, который облегчает вращение рулевого колеса. Система может приводиться в движение как при помощи гидравлики (такую рейку называют гидравлической), так и при помощи электромотора (соответственно, электрическая рулевая рейка).

ГУР

В первом случае элемент гидроусилителя (всем известного ГУР) – силовой цилиндр – устанавливается на одну из сторон рулевой рейки, вдоль нее. Поршень с гидравлическим приводом и поворотным клапаном, направляющим гидравлическую жидкость к правой или левой стороне поршня, – в зависимости от направления вращения руля – увеличивает давление на поршне и уменьшает усилие, необходимое для того, чтобы «протянуть» рейку из стороны в сторону.

Электроприводы

Электрические системы рулевого управления сейчас активно вытесняют привычные нам гидроусилители. Насос, клапаны и поршни замещаются электрическими моторами: на рулевой рейке, в рулевой колонке или на валу – они могут быть установлены повсюду. Несмотря на то что электрорейка надежнее и легче, пока автовладельцы ее недолюбливают. Почему? Говорят, что в ней нет логичной и понятной отдачи при вращении колес. То есть при вращении руля колеса, как говорят некоторые владельцы, словно живут своей жизнью, непонятно, например, на какой угол они повернуты, руль слишком «легкий» и «пустой».

Скорее всего, автопроизводители решат эту проблему, тем более у них достаточно разнообразный не использованный в этом направлении инструментарий. Например, удобство управления автомобилем зависит от изменения передаточного отношения рулевого механизма и взаимного расположения зубцов на рейке. Хотите замедлить вращение – поменяйте коэффициент. На некоторых рулевых рейках зубцы в середине расположены ближе друг к другу, по краям – дальше друг от друга. Это поддерживает управление в центральном положении руля на удобном уровне точности и скорости, которое становится быстрее с увеличением угла поворота колес.

Существуют и более сложные системы, изменяющие коэффициент. В них добавляются дополнительные элементы управления, зачастую между рулевым валом и шестерней. К примеру, это нередко может быть дополнительный электромотор, который позволяет непрерывно изменять скорость и усилие на руле.

Так что в следующий раз, когда вы повернете колеса своей машины, вы будете знать, что происходит. Возможно, это не самая привлекательная область автомобильной техники, но без нее мы бы не смогли крутить руль «одним пальцем», при этом постоянно контролируя все, что происходит с передними колесами нашего автомобиля.

Как правильно называется рулевая рейка

Рулевые тяги являются деталью рулевого управления, выполняющую передачу усилия, необходимого для поворота колес автомобиля. Кроме того, разной длиной рулевых тяг обеспечивается поворот внутреннего и наружного колеса на разные углы, что необходимо для геометрически правильного прохождения колесами поворота (внутреннее колесо идет по меньшему радиусу, чем наружное).

Для чего нужны рулевые тяги?

Рулевая тяга и крепящиеся к ней рулевые наконечники — неотъемлемая часть рулевого управления современного автомобиля. Задача рулевой тяги — передать на ступицу колеса усилие, необходимое для поворота колеса в определенную сторону и на определенный угол. Задание на поворот ступицы задается рулевым механизмом (рулевой рейкой), жестко закрепленном на кузове автомобиля. Ступица перемещается относительно кузова как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Передача усилия от рулевой рейки к ступице обеспечивается специальной тягой. С одной стороны она подвижно крепится в рулевом механизме, а с другой на неё накручивается шаровый шарнир для соединения с поворотным кулаком. Длиной рулевых тяг регулируется разница углов, на которые поворачивается внутреннее и наружное колесо. Таким образом, передача усилия сначала передается на рулевую тягу, а затем через наконечники рулевой тяги на поворотные кулаки и ступицу.

Как часто менять рулевые тяги?

Необходимость замены рулевых тяг возникает, как правило, только в случае механического повреждения (при ударе о камень или аварии), т.к. в целом данная металлическая деталь достаточно прочная. Износу подвержены наконечники рулевых тяг, когда из—за износа внутренних вкладышей возникает люфт, чему часто способствует нарушение герметичности как результат порванных пыльников. Если рулевая тяга разборная, то меняются только рулевые наконечники. В этом случае срок службы рулевых тяг сравним со сроком службы автомобиля, а рулевые наконечники меняются по мере износа, через 50—90 тыс. км. Об износе рулевых наконечников может подсказать легкая отдача в руль, возникающая при проезде неровностей, хуже становится и управляемость автомобиля. Осмотр поднятого автомобиля подтвердит проблему. В этом случае при повороте руля, люфт в рулевых наконечниках можно будет определить визуально. Однако если конструкция рулевых тяг не подразумевает замену наконечников отдельно, деталь придется менять в сборе (рулевая тяга вместе с наконечниками).

Читайте далее: