Рулевое управление присутствует во всех автомобилях независимо от класса и года выпуска. Устройство всегда должно находиться в исправном состоянии и какие-либо изменения вносить в него запрещено. На ВАЗ 2107 и других классических моделях «Жигулей» установлена рулевая колонка червячного типа, которая нуждается в периодическом осмотре, а иногда и ремонте.
- Устройство редуктора рулевого механизма
Признаки неисправности редуктора - Таблица: неисправности рулевого управления ВАЗ 2107 и способы их решения
- Где находится редуктор
- Как снять редуктор
Видео: замена рулевой колонки на примере ВАЗ 2106
- Видео: как разобрать и собрать рулевой механизм ВАЗ
- Видео: регулировка рулевого узла ВАЗ 2107
- Проверка уровня масла
Видео: замена масла в рулевом редукторе «классики»
Назначение редуктора в рулевой системе авто
Безрельсовое наземное транспортное средство в принципе бесполезно без функции поворота. За нее отвечает рулевая система, состоящая из колеса (руль), колонки, редуктора и исполнительного механизма (тяги к управляемым колесам, обычно передним). Алгоритм поворота машины имеет вид:
- водитель прилагает усилие на рулевое колесо;
- крутящий момент передается в колонку (вал внутри трубчатой конструкции);
- затем рулевой редуктор изменяет пространственное положение оси вращения, усиливает крутящий момент, передает его на кулису;
- шарнирно закрепленные на кулисе средние и боковые тяги толкают в заданном направлении поворотные рычаги управляемых передних колес.
Принцип действия рулевой системы с редуктором
Другими словами, редуктор рулевого управления преобразует вращение руля в возвратно-поступательные движения влево/вправо относительно маршрута движения машины, делая возможным поворот транспортного средства.
Реализация этого принципа возможна несколькими способами, самыми популярными из которых являются шестерня/червяк, винт/рейка и шестерня/рейка.
Внимание: Последняя передача не имеет корпуса, то есть полноценным редуктором не является. В данном руководстве рассматриваться не будет.
Реечная передача рулевого управления
Заливается масло в рулевой редуктор для смазки деталей трения только в червячных и винтовых модификациях, имеющих картер.
Ремонт и сборка
Правильное и своевременное обслуживание рулевого редуктора – залог долговечной и надежной работы, но бывают случаи когда поломки все же случаются. В таком случае ремонта с полной или частичной разборкой просто не избежать
При ремонте необходимо обратить внимание на некоторые особенности и важные моменты, применение которых, позволит повысить надежность механизма и улучшить его характеристики
Ремонт рулевого редуктора
Для снятия и разборки редуктора необходимо вывесить передок машины, снять рулевые тяги. Из салона отвинтить болт крепления поставочного вала от вала редуктора. Регулировка рулевого редуктора ваз 2107. Дальше отсоединяем редуктор
от лонжерона, путем откручивания трех болтов накидными ключами. В моторном отсеке снимаем шланги и детали, которые находятся на линии рулевых тяг.
Когда редуктор будет откручен и снят с вала в салоне, то вытягиваем его с подкапотного пространства проворачивая влево сошку
Особое внимание необходимо обратить на состояние прокладок, их расположение и степень износа. Не надежное уплотнение может привести к потерям смазки или загрязнении внутренних полостей
Следующим шагом является откручивание пробки и удаление масла из картера рулевого редуктора, после чего нужно открутить сошки.
Редуктор
ставим на подставку из двух досок, чтобы не повредить шлицы вала и откручиваем гайку, после – снимаем сошку. Дополнительно можно накрутить гайку на вал до обоюдного выравнивания торцов. Далее отсоединяем крышку рулевого редуктора, постепенно откручивая контргайку регулирующего болта и снимаем крышку, постепенно сдвигая ее в сторону червяка.
При этом особенно аккуратным нужно быть с прокладками если они в пригодном состоянии, при малейшем замятии или выпрессовке – прокладку необходимо заменить. Следующим действием вынимаем вал сошки, впрессовываем червячный вал и снимаем сальники. Все полости необходимо промыть и протереть тряпкой, проверяя наличие вмятин, сколов любых других повреждений. Так же необходимо проверить картер на наличие металлической стружки, что указывает на износ определенных деталей. Обязательно необходимо проверить зазоры и люфты в сопрягаемых деталях, проверить износ рабочих поверхностей. Проведя дефектацию рулевого редуктора, при необходимости заменяем повреждённые детали.
Сборку проводим в обратной последовательности, обязательно смазывая детали маслом, а все сальники консистентной смазкой (литолом). Устанавливаем новую прокладку крышки с регулировочным винтом. Замена рулевого редуктора на ваз 2104, ваз 2105, ваз 2107. Монтируем сошку, максимально затянув гайку
Потом устанавливаем рулевой редуктор на штатное место, особенное внимание необходимо обратить на соединение червяка с промежуточным валом, здесь не допускаются перекосы и несоосности
Так же необходимо совместить направление сошки и рулевого колеса. Среднее положение сошки можно определить подсчитав количество оборотов вала и поделив на два. Далее затягиваем гайки крепления редуктора (желательно устанавливать новые), присоединяем рулевые тяги к сошке. Заливаем масло в картер редуктора и регулировочным болтом выбираем люфт в рулевом редукторе. Во избежание повреждения колесных покрышек и потери управляемости автомобиля ВАЗ 2121
, необходимо провести диагностику развала (схождения) на стенде.
Придерживаясь этих не хитрых рекомендаций, можно улучшить управляемость ВАЗ, повысить безопасность езды, долговечность работы рулевого редуктора и механизма в целом. Применение рулевого редуктора
червячного типа на ВАЗ
2121
оправдывает себя уже много не то что лет – десятилетий. Имея необходимость периодической настройки и обслуживания, редуктор обеспечивает безотказную работу на всем сроке службы. Простота конструкции дает возможность уверено эксплуатировать автомобиль в любых дорожных условиях, не боясь что руль подведет.
Редуктор
обладает высокой ремонтопригодностью и прост в обслуживании.
Конструкция редуктора
В упрощенном виде устройство рулевого редуктора представляет механическую зубчатую передачу с передаточным числом 15 – 30. Это позволяет снизить усилие крутящего момента, которое пользователь должен приложить к рулю. Основными нюансами при этом являются:
- с увеличением передаточного числа вал внутри рулевой колонки крутить значительно легче;
- в то же время, в большую сторону отклоняется угол, на который нужно провернуть руль;
- на высоких скоростях это опасно ДТП, так как автолюбитель может физически не справиться с этой задачей.
Передаточное число зубчатой пары
В связи с этим в транспортных средствах с гидроусилителем либо электроусилителем руля (ГУР и ЭУР, соответственно) эти агрегаты дублируют снижение крутящего момента на рулевом колесе. Для примера:
- в редукторе с передаточным числом 30 для поворота колес на 25 градусов «баранку» нужно выкрутить на 750 градусов;
- передача с отношением 15 потребует вращения руля на 375 градусов для аналогичного поворота колес;
- однако в первом случае нужно приложить 6 кН усилия, а во втором 3 кН, что вдвое меньше.
Редуктор на 2 оборота руля
Конструкторами транспортных средств в редуктор закладывается схема – из нейтрального положения (колеса по ходу движения) за 2,5 оборота руля максимум они должны повернуть на 30 – 45 градусов влево или вправо. То есть, общий ход «баранки» составит 4 – 5 оборотов, чтобы подшипник прослужил дольше, а пользователю было комфортно управление на разных скоростях.
Пространственное положение
Рулевая колонка расположена вертикально или наклонно, а тяги и рычаги поворотных колес горизонтально, поэтому простейшим вариантом преобразования вращения является горизонтально расположенный редуктор – рейка.
Во всех остальных случаях, то есть при использовании редукторов (передача в корпусе) используются вертикальные модификации:
- червяк, нижняя коническая шестерня или винт расположены вертикально;
- насаженная на их вал кулиса вращается в горизонтальной плоскости.
Вертикальный редуктор
В сложных схемах угловой рулевой редуктор обычно передает вращение с кардана на кардан, и дальше на управляющий механизм. Соответственно, в каждом редукторе используется подшипник разной конструкции.
Угловой редуктор
Внимание: ГУР и ЭУР не относятся к рулевым редукторам, так как являются самостоятельными сложными узлами автомобиля.
Конструкция ГУР
Тип передачи
Самыми эффективными традиционно считаются зубчатые и червячные передачи. Однако в них могут использоваться конические, цилиндрические и комбинированные шестерни. Существуют кинематические схемы редукторов нескольких модификаций:
- одноступенчатые, двухступенчатые, многоступенчатые;
- с раздвоенными ступенями;
- с развернутыми ступенями соосными.
Редуктор Мерседес многоступенчатый
Чаще прочих применяются схемы:
- шестерня – червяк (червячные);
- коническая шестерня – коническая шестерня (угловые);
- винт – гайка шариковая – рейка – шестерня (винтовые).
Редуктор винтовой
Винтовыми механизмами комплектуются легковые машины представительского класса, тяжелые грузовики и автобусы. Червячные модификации стоят на остальных авто, они не чувствительны к неровностям дорожного покрытия, передача находится в постоянном зацеплении, обеспечивает больший маневр.
По умолчанию червяк имеет большую поверхность контакта с валом, подшипник испытывает меньшие нагрузки, эксплуатируется в щадящем режиме. В винтовых редукторах вал и подшипник изнашиваются быстрее.
На практике червяк может сопрягаться с кривошипом двухзубым либо многозубым, 2 – 5 зубым сектором и роликом с двумя или тремя гребнями. В большинстве машин применяется глобоидный, а не цилиндрический червяк (седлообразная рабочая поверхность). Это позволяет снизить трение на 15 – 25%.
Обычный и глобоидный червяк в редукторе
Передаточное отношение
Указанная характеристика жестко привязана к конструкции конкретного транспортного средства. Самыми маневренными считаются машины с рулевыми рейками, но «баранку» приходится крутить с заметным напряжением, что особенно заметно на старых ВАЗ, не оснащенных ЭУРом и ГУРом.
При среднем значении передаточного числа U=20 полному обороту руля соответствует поворот колес на 20 градусов. В настоящее время для грузовиков и автобусов принято значение U 20 – 25. Например, у ЛиАЗа оно по паспорту 23,6, а у КамАЗа 20 ровно.
Редуктор рулевой грузовика Man
Для легковых машин стандартом условно считается U в пределах 16 – 20. Например, ВААЗ 2105 обладает передаточным числом 16,4 единицы. Основными нюансами рулевого управления являются:
- с усложнением конструкции увеличивается люфт в рулевом, так как детали изнашиваются, подтяжка производится несвоевременно;
- на малых скоростях и при выруливании с парковки требуется большее усилие на руле, поэтому созданы механизмы с изменяемым значением передаточного числа;
- существует обратная связь – рывки рулевого колеса при передвижении по неровному дорожному покрытию и пересеченной местности.
Поскольку узел является ответственным и достаточно сложным, продается рулевой редуктор с инструкцией по эксплуатации, в которой указано, как отрегулировать свободный ход и усилие на руле для конкретной конструкции.
Левый или правый руль?
В странах с правосторонним движением (таких большинство) руль монтируется слева, с левосторонним (Великобритания, Кипр, Мальта, Ирландия, Япония, Сингапур, Япония, Индия, Шри-Ланка, Индонезия, Таиланд, Малайзия, Мальдивы, Восточный Тимор, Бангладеш, Бруней, Макао, Пакистан и некоторых других) — справа.
При этом есть отдельная категория автовладельцев, которые, несмотря на то, что живут в странах с правосторонним движением, предпочитают только машины с правым рулем (и наоборот).
Плюсы правого руля (при езде в странах с правосторонним движением) и левого руля (при езде с левосторонним движением) такие:
- Комфортнее сделать поворот в плотном потоке.
- Лучше виден бордюр, когда водитель паркуется.
- Специфическая особенность рулевого управления легкового автомобиля в этом случае обеспечивает идеальные условия для выхода водителя на тротуар.
Но высаживать пассажиров при руле с другой стороны очень сложно. Поэтому, если человек ездит один — проблем нет, если постоянно с пассажирами, то им постоянно нужно напоминать, чтобы они были внимательными.
Существенная “загвоздка” — и фары. Если вы покупаете машину с правым рулем для страны с правосторонним движением, то фары нужно обязательно заменять, отрегулировать. Иначе то, что вы будете при ночной езде “слепить” других водителей — это неоспоримый факт. В принципе, и ТО в большинстве стран в этом случае вы не пройдете.
Также переставлять придётся и дворники. Они изначально производителями “заточены” на левое и правое направление, исключение только отдельные транспортные средства со симметричными “дворниками” (например, некоторые модели Mercedes-Benz).
Расположение рулевого редуктора
Поскольку под капотом авто стоит основной «виновник» вибраций – мотор, крепится редуктор рулевого механизма исключительно к кузову машины. Его местоположение отличается у различных брендов и модификаций, но доступ к крепежу всегда крайне сложный.
Расположение редуктора в Jeep WJ Limited
Чтобы отрегулировать рулевой редуктор, придется демонтировать защиту снизу, как минимум. Травмобезопасность водителя при лобовом столкновении обеспечивается следующим способом:
- верхние крепежные болты приварены к корпусу редуктора;
- снизу стоят болты отрывные, края фиксирующих пластин которых проходят в специальные прорези кронштейна.
Отрывные болты для безопасности водителя
При ударе руль складывается вперед вверх, что более безопасно для грудной клетки водителя, чем любые другие варианты.
Основные неисправности
В зависимости от конструкции и эксплуатационных условий конкретного авто ремонт рулевого редуктора становится необходим при обнаружении неисправностей:
- тугое вращение руля, усиление обратной связи;
- скрипы, стук и масляные пятна на месте парковки;
- поломкой считается ухудшение управляемости или маневренности машины.
Производители рекомендуют минимальный ремонт своими руками – можно поменять сальники и смазку, зная, какое масло или набивку использовать, отрегулировать зазоры. Остальные неисправности лучше исправлять в сервисе.
Регулировка
В отличие от ремонта, регулировка рулевого редуктора может осуществляться собственными силами. Для этого производители предусматривают в конструкции регулировочный винт, обычно защищенный полимерной крышкой, пробкой.
Регулировочный винт углового редуктора
Ее вращением увеличивается или уменьшается зазор между деталями передачи (ролик/червяк, сектор/червяк, коническая шестерня/коническая шестерня) в зависимости от конструкции эксплуатируемого редуктора:
- защитный колпачок снимается, удаляется стопорная шайба после ослабления гайки;
- руль быстро прокручивается помощником на небольшой угол около 15 градусов вправо/влево;
- в это же время мастер убирает свободный ход откручиванием или закручиванием винта отверткой;
- усилие на руле и свободный ход приводятся в оптимальное соотношение указанным способом;
- при затягивании гайки необходимо придержать шлиц винта в отрегулированном положении отверткой.
Регулировка свободного хода и усилия на руле винтом
Внимание: Люфт может присутствовать в оси маятникового рычага, избавиться от него поможет затягивание другой гайки, находящейся на верхней части этой оси, защищенной от прокручивания шплинтом.
Протяжка гайки оси маятникового рычага
По аналогии с этим стук в рулевом редукторе может быть вызван ослаблением крепежа промежуточного вала, гаек поворотных рычагов, кронштейна рычага-маятника, крепежа картера. Похожий эффект вызывает увеличение зазора в червячных подшипниках или в самом зацеплении червяк/ролик.
Новые технологии
Устройство рулевого управления автомобиля
В последнее время автопроизводители стали выпускать модели с электрическим усилителем. Такие автомобили управляются «бортовым компьютером», то есть электронной системой, работающей в автоматическом режиме. Больше всего эта система напоминает компьютерную игру, в которой специальные датчики, установленные на руле, подают на центральный компьютер сведения обо всех изменениях и изменяют положение механизмов.
Смазка
Опытные пользователи часто производят замену смазки, даже в отсутствие поломок по причинам:
- штатная набивка синего цвета слишком густая;
- возможно снижение пластичности зимой;
- она скапливается возле крышки, минимально поступает к парам трения.
Штатная смазка редуктора
Обычно используется графитовая смазка с добавлением моторного масла для разжижения или специальная редукторная набивка.
Графитная смазка с Мотул 4100 10W40
В некоторых авто, например, ВАЗ 21213 Нива используется трансмиссионное масло, о чем указано в мануале официального производителя для СТО. Для этого верхняя крышка картера имеет отверстие, защищенное резьбовой пробкой, заливать масло можно, не разбирая редуктор.
Редуктор ВАЗ 21213 с отверстием для смазки
Устранение течи
Если смазка рулевого редуктора периодически остается на асфальте под машиной, причинами неисправности могут быть:
- сальники валов червяка и сошки – необходим ремкомплект по цене 1200 – 3500 рублей в зависимости от конструкции редуктора;
- выработан вал возле рулевой сошки – деталь считается не ремонтопригодной, на практике ремонтируем наплавлением и последующей шлифовкой в заводских условиях;
- деформация нижней крышки подшипника червячного вала – возвращение начальной геометрии.
Течь редуктора
В любом случае придется снять рулевой редуктор, что очень сложно на практике. На некоторых авто он извлекается вверх после частичного демонтажа прочих узлов и механизмов в подкапотном пространстве (например, узел инжектора). В других откручивается сверху, а вытаскивается вниз, потребуется, как минимум, яма и демонтаж защиты двигателя.
Профилактика
Чтобы устройство рулевого управления автомобиля служило долго, необходимо уделять внимание его профилактике. Тщательная проверка деталей и механизмов рулевого управления сможет уберечь от поломок, требующих длительного и дорогостоящего ремонта. Помимо профилактики, большое значение имеет стиль вождения.
Предупредить возникновение неисправностей может своевременное техническое обслуживание, включающее в себя диагностику состояния рулевого механизма и других важных деталей и элементов автомобиля.
