0 
Принцип реечной передачи усилия не впервые использован в автомобилестроении в виде рулевой рейки. Кремальер (франц. crémaillère) – один из многих видов механической передачи, который преобразует поступательные движения во вращательное.
Помните старые, складные фотокамеры в которых, как раз и использовалась реечная передача для фокусировки. Но, у нас разговор о рулевой рейке автомобиля.
Рулевая рейка автомобиля уже давно стала неотъемлемой частью рулевого управления. И. практически на всех современных легковых автомобилях, применяется рулевая рейка. Что не исключает применения и таких видов рулевого механизма, как: червячная передача или винт-шариковая гайка.
Устройство рулевой рейки – что нужно знать?
1. Механическая рулевая рейка – имеет самое простое устройство. Зубчатый механизм, расположенный на конце рулевой колонки, взаимодействует с зубчатой рейкой, которая, в свою очередь, связана с рулевым приводом (трапецией из рулевых тяг).
2. Гидравлическая рулевая рейка – устанавливается на большинстве современных легковых автомобилей. Осуществляет максимально удобное и легкое управление авто за счет подключения ГУР (гидроусилителя руля), который увеличивает прилагаемое водителем усилие.
3. Электрическая рулевая рейка отличается от гидравлической тем, что в ней отсутствует гидравлика, и усилия водителя при управлении рулевым колесом, увеличиваются при помощи электромотора.
Принцип устройства рулевых реек отличается только конструктивными особенностями марки автомобиля.Место расположения рулевой рейки, также может быть разным в зависимости от марки авто:
- Верхнее расположение – рулевая рейка крепится к кузову и располагается сзади двигателя.
- Нижнее расположение – рулевая рейка крепится к подрамнику, кузову или балке, снизу.
А теперь поподробнее. Рейка связана с управляемыми колёсам с помощью рулевых тяг и наконечников и представляет из себя зубчатую передачу. Шестерня, закрепленная на рулевом валу, входит в зацепление с зубцами на рейке. При повороте руля вокруг своей оси шестерня рулевого вала сдвигает рейку в соответствующую вращению сторону. В свою очередь рейка через шарниры и тяги поворачивает управляемые колёса.
В настоящее время большинство рулевых реек имеет механизмы, облегчающие вращение рулевого колеса, особенно в те моменты, когда автомобиль стоит на месте. Одним и самых распространенных устройств является гидроусилитель. К обычной рейке добавляется исполнительный механизм с распределителем и насос. Насос, приводимый ремнем от коленчатого вала, засасывает из расширительного бачка ГУРа гидравлическую жидкость и подает её под высоким давлением в 50-100 атм в золотниковый распределитель. Принцип действия распределителя заключается в отслеживании прилагаемого усилия к рулю и при его появлении - помогать водителю вращать руль. Основа распределителя - следящее устройство – торсион, в рулевом валу. Когда руль находится в покое, торсион не закручен, дозирующие каналы распределителя закрыты, а масло без всякого усилия уходит обратно в расширительный бачок.
Когда водитель начинает вращать руль, торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие к вращению руля прилагает водитель. В свою очередь закрученный торсион с помощью золотника и системы каналов направляет жидкость в исполнительное устройство. В зависимости от того, в какую сторону закручен торсион, давление подается или за поршень исполнительного устройства, или до него. Поршень жестко закреплен на рейке и с помощью этого давления масла помогает вращать колеса в нужную сторону. Также в системе предусмотрен предохранительный клапан. Если колёса повернуты до упора, он открывается и сбрасывает лишнее давление обратно в бачок. Таким образом достигается существенное облегчение вращения руля и ослабляется передача ударов от колёс на баранку.
К недостаткам принято относить потерю отзывчивости и информативности рулевого управления, нехватку реактивного усилия на руле, которое опытным водителям и профессиональным гонщикам помогает чувствовать машину и проходить повороты на максимально возможной скорости. Но на самом деле систему можно настроить практически под любые требования, просто абсолютному большинству потребителей гораздо важнее комфорт и безопасность. Эти слова подтверждают некоторые модели BMW 3й серии, где настройка рулевого управления способна удовлетворить даже высокие требования гонщиков и не дать повода журналистам в очередной раз упрекнуть конструкторов в низкой информативности рулевого управления.
Система гидроусилителя в целом достаточно надёжная, обслуживание обычно сводится лишь к регламентной замене приводного ремня и контролю уровня рабочей гидравлической жидкости в бачке (обычно Dexron, ATF). Несмотря на высокую надёжность, уплотнители (сальники) рулевой рейки нередко теряют герметичность, и через них начинается утечка рабочей жидкости ГУР. Зачастую причиной служит загрязнение и коррозия рейки из-за разрыва пыльников и износа сальников.
Достоинства и недостатки рулевой рейки
Преимущества реечного рулевого механизма:
- простота и компактность конструкции;
- механизм с небольшим количеством тяг и шарниров не требует частого обслуживания;
- небольшой вес;
- хорошая точность управления за счет высокой жесткости и малых люфтов;
- хороший самовозврат руля в нейтральное положение;
- небольшая стоимость.
Недостатки реечного рулевого механизма:
- конструкция хорошо передает удары от дорожных неровностей на руль;
- конструктивная склонность к проявлению стуков в рейке;
- часто требует подтяжки или ремонта на относительно небольших пробегах;
- конструкция механически ограничена применением в основном на лёгких автомобилях с независимой подвеской управляемых колёс.
Ремонт рейки – сложно, но можно!
Выполнять ремонт рулевой рейки для автомобиля с механическим типом управления намного легче, чем в случае с гидравлическим. Мы рассмотрим пример замены и ремонта гидравлического типа управления, так как в этом случае вы узнаете обо всех возможных сложностях. Для начала необходимо разобраться, из каких элементов состоит рулевая рейка.
Основные элементы – это зубчатый вал, опорная втулка и золотниковый механизм. В механизме гидравлического типа к рулевой рейке крепится насос, который непосредственно приводит её в действие. При снятии рейки он, к слову, очень мешает. Выполнять ремонт рулевой рейки очень сложно. Если вы никогда не выполняли данную процедуру, тогда лучше обратиться в автосервис или к знающему другу, который поможет проделать основные операции.
Помимо знаний, вам нужен будет ряд инструментов и запчастей – специально для работ продаются готовые ремкомплекты. Для каждой модели автомобиля он свой. Но некоторые элементы подходят к авто одной и той же марки – так часто происходит в случае с отечественными автомобилями. Когда ремкомплект приобретен, можно приступить к разборке рейки. Это лучше всего делать на подъемнике или на смотровой яме.
Для начала нужно зафиксировать руль ровно и поставить автомобиль на ручник. Зафиксировать руль можно при помощи механизма блокировки, или же обмотав его уплотнительной лентой вместе с рулевой колонкой. На следующем этапе необходимо снять защиту двигателя, если таковая у вас имеется. После этого откручивайте крепежные детали – складывайте их отдельно, чтобы на этапе сборки не потерять их и не запутаться.
Под капотом при необходимости нужно снять воздушный фильтр, отодвинув патрубки в сторону. Отключите электронные фишки, которые в процессе снятия рулевой рейки могут мешать. Если у вас система управления гидравлическая, то необходимо предварительно выкачать всю жидкость из бачка. В наше время она очень дорого стоит, поэтому экономия вам не помешает – аккуратно перекачайте ее в чистую канистру.
Внутри салона автомобиля нужно открутить, а затем выбить кулачковый механизм. Трубки высокого и низкого давления в гидроусилителе нужно откручивать специальным гаечным ключом, чтобы не «зализать» грани. Ни в коем случае не пытайтесь сорвать их другими подручными инструментами. Это может привести к необходимости полной их замены, а для этого трубки нужно будет развальцовывать. В домашних условиях этого не сделаешь, потому придется обращаться в специализированный сервис, так что вся ваша экономия сойдет на нет.
Кулачковый механизм находится возле педалей газа и тормоза. Как только его снимете, рейку со всеми её механизмами и подшипниками можно вытащить с автомобиля. В процессе демонтажа могут возникнуть осложнения с рулевыми тягами и шаровыми наконечниками, возможно, нужно будет их открутить. Но лучше всего, если вы достанете их вместе с рейкой, потому как новые пыльники будет намного удобней устанавливать, когда все в сборе.
Разбираем рулевую рейку – замена деталей
Следующий этап – это разборка механизма рулевой рейки и замена деталей. На этом этапе очень важно запомнить правильное расположения всех деталей и порядок их снятия. При помощи отвертки открутите пластиковую заглушку на зубчатом вале. После этого нужно открутить стопорную гайку, делайте это аккуратно, чтобы не сорвать резьбу. Если необходимо, смажьте резьбовые соединения. Далее плоской отверткой снимите стопорное кольцо и нижний сальник рейки.
При помощи молотка нужно извлечь стопорный штифт, потому как он блокирует доступ к верхнему сальнику. В большинстве случаев необходима замена верхнего сальника рулевой рейки – именно он в процессе эксплуатации больше всего изнашивается, на механизм его подшипника припадает больше всего нагрузки. Сальник рулевой рейки находится вместе с подшипником на рулевом кардане. Снимать сальник нужно вместе с подшипником и далее при помощи подходящего типа ключа выбивать его.
Делать это нужно с особой осторожностью, потому как цилиндрические шарики подшипника могут вылететь. Новый подшипник стоит очень дорого, и его не так просто купить. Если есть необходимость, замените также нижний сальник рулевой рейки. Его замену произвести значительно проще, чем верхнего. Для установки сальника его предварительно нужно смазать вместе с подшипником. Устанавливать его нужно правой стороной так, чтобы пружина была направлена вниз. После этого установите рейку в корпус и наденьте пластиковую втулку.
Зафиксируйте сальник в нужном положении путем прижимания отверткой его краев. Если необходимо, подтолкните его. Заглушку на сальнике зафиксируйте стопорным кольцом. Нижний сальник оденьте на зубчатый вал. Рулевую рейку нужно максимально точно выставить по центру. Втулку рулевой рейки в автомобиле прикручивайте в том же порядке, что и при снятии. Для этого поворачивайте её, пока не достигните нужной цели. Далее возвращайте детали на место в той же последовательности, что и при снятии.
После ремонта – ставим точки над «і»
После проведения всех работ по замене сальника рулевой рейки, а также ремонту всего механизма нужно сделать развал-схождение. Следует убедиться, не сбился ли он, потому как рулевую рейку вы снимали вместе с рулевыми тягами. Также при необходимости нужно выставить руль, если он имеет сдвиги вправо или влево. Для этого снимите крышку с кнопки сигнала, открутите стопорную гайку и отрегулируйте руль на шлицах.
После этого соберите все в обратном порядке. Производить замену верхнего и нижнего сальника в механическом типе управления гораздо легче, однако и выход рулевой рейки из строя происходит значительно чаще. Чтобы в дальнейшем рулевой механизм служил вам дольше, нужно вовремя заменять необходимые комплектующие, делать развал и балансировку колес, избегать участков дороги с большими ямами, поддерживать необходимое давление в шинах автомобиля, своевременно менять жидкость для рулевого механизма, при необходимости доливать её. Все эти советы помогут вам в дальнейшем наслаждаться приятным управлением своего авто.
