Устройство рулевого управления автомобиля, характерные дефекты узлов и деталей

Принцип работы

На легковых автомобилях преимущественно применяется рулевой механизм реечного типа.

Принцип управления следующий: поворот руля вызывает перемещение рейки, шестерня которой находится в зацеплении с шестернёй вала, через тяги усилие передаётся на поворотные рычаги – колёса поворачиваются на заданный угол.

Поворот колёс на стоящем автомобиле и начале движения требует приложения большого усилия, поэтому на современных машинах схема усложняется установкой усилителя руля.

Усилители руля, типы, принцип работы

Для облегчения управления автомобилем рулевое устройство комплектуется усилителем. Выпускают усилители трёх типов: гидравлический, электрический и электрогидравлический.

Гидравлический усилитель руля (ГУР) состоит из следующих элементов:

• бачка рабочей жидкости;
• насоса;
• распределителя;
• гидроцилиндра.

Перечисленные элементы сообщаются трубопроводами или шлангами. Насос приводится в действие от двигателя через ременную передачу. После пуска двигателя в гидравлической системе создаётся давление. Поворот руля воздействует на золотник распределителя, который открывает каналы, направляя жидкость в нужную полость гидроцилиндра. Движение поршня увеличивает давление в полости рулевого механизма, облегчая перемещение рейки шестернёй вала.

При работе двигателя на холостых оборотах давление гидравлической системы низкое. В начале движения и маневрировании дополнительное усилие на рейку минимально. При движении с высокой скоростью, напротив, большое усилие на рулевой механизм снижает обратную связь водителя с рулём – руль слишком «лёгкий» – это недостаток ГУР. На продвинутых автомобилях этот недостаток устранён комплектацией ГУР дополнительной системой, утяжеляющей руль при увеличении скорости движения автомобиля.

Вторым недостатком ГУР является отбор мощности от двигателя – снижается полезная мощность, увеличивается расход топлива.

Электрический усилитель руля (ЭУР) лишён перечисленных недостатков. Дополнительное усилие для перемещения рулевой рейки создаёт шестерня электродвигателя, работающего от генератора. Датчики угла поворота и момента рулевого колеса передают сигналы на электронный блок управления (ЭБУ). Обработанная ЭБУ информация трансформируется в электрический сигнал, поступающий на электродвигатель.

Электрогидравлический усилитель руля (ЭГУР) представляет комбинацию ГУР и ЭУР. Гидравлическая часть и набор элементов идентичны ГУР, но давление в системе создаёт электрический насос.

ЭБУ позволяет точно дозировать дополнительное усилие на рулевой механизм. Будущее за ЭУР – беспилотные автомобили комплектуются такими системами.

Основные неисправности рулевого управления автомобиля

Распространённая причина возникновения неисправностей – это езда по разбитым дорогам. Детали воспринимают ударную нагрузку и выходят из строя.

На повышенный износ элементов рулевого управления влияют:

• неправильное схождение колёс;
• неисправность подвески автомобиля;
• низкое давление в шинах;
• разбалансировка колёс.

При эксплуатации автомобиля в идеальных условиях происходит естественный износ деталей от трения.

Признаки, указывающие на неисправность рулевого управления автомобиля, следующие:

• Люфт в рулевом колесе. Причинами могут быть: износ вкладышей шаровых шарниров, повреждение подшипников, неверная регулировка зазоров рулевой рейки. При суммарном люфте, превышающем 10 градусов, эксплуатация автомобиля запрещена. В автосервисах величину замеряют люфтомером-динамометром.
• Тугой ход руля. Вероятная причина – неисправность ГУР (ЭУР). Низкий уровень в бачке, потёки жидкости, проскальзывание приводного ремня на шкиве насоса, разрушение подшипника насоса – частые нарушения в работе ГУР.
• Стуки в механизмах рулевого управления возникают при износе шарниров рулевых тяг.
• Биение руля указывает на увеличенный зазор в сопрягаемых шестернях рулевой рейки. Зазор регулируемый, но самостоятельная затяжка регулировочного болта может привести к заклиниванию механизма.

Перечисленными неисправностями возможные нарушения в работе рулевого управления не ограничиваются. Выявить дефекты и неточности в регулировании поможет диагностика, выполненная специалистами автосервиса.

Диагностика и техническое обслуживание устройства рулевого управления

Перед каждым выездом рекомендуется проводить осмотр и проверку механизмов рулевого управления. Проверка уровня в бачке ГУР, отсутствие подтёков в соединениях – ежедневная процедура. Проверка свободного хода руля, работа ограничителей поворота выполняется при работающем двигателе.

Сезонную диагностику и техническое обслуживание целесообразно проводить в автосервисе. Специалисты проверят моменты затяжки резьбовых соединений, отрегулируют зазоры в сопрягаемых деталях, выполнят замеры давления ГУР, заменят деформированные и изношенные детали.

В Санкт-Петербурге диагностику, техническое обслуживание и ремонт рулевых устройств всех марок автомобилей выполняет «РКСАвто».