Диагностика и ремонт рулевого управления
Рулевое управление - одна из ключевых систем, присутствующих в любом автомобиле. Эта совокупность узлов, механизмов и агрегатов в процессе эксплуатации подвергается значительным нагрузкам, воздействию различных параметров, которые снижают функциональность, характеристики, безопасность и комфортность эксплуатации автомобиля.
С целью обеспечения работоспособности рулевого управления всем его компонентам требуется плановое, а в случае проявления признаков поломок и внеплановое техническое обслуживание (ТО), ремонт и замена расходных жидкостей, материалов, сильно изношенных и пришедших в негодность деталей.
Весь спектр работ, связанных с поддержанием рулевого управления в исправном, рабочем состоянии, осуществляют автослесари казанского технического центра «Гвардейский». Автовладельцам предлагается диагностика , восстановление и замена неисправных узлов, агрегатов и механизмов рулевого управления, его квалифицированное техническое обслуживание согласно регламенту автопроизводителя и другие виды услуг. Все работы выполняются мастерами с высокой квалификацией и большим практическим опытом. Возможно привлечение специалистов узкой специализации - автоэлектриков, автосварщиков и других. С целью оперативной и качественной реализации поставленных задач создана профессиональная, современная материально-техническая база. То есть для проведения всего спектра требуемых услуг есть все необходимое оборудование, приборы и инструменты.
Все требуемые для проведения работ комплектующие, расходные материалы и жидкости можно приобрести не покидая пределы техцентра, где работает автомагазин. В данной торговой точке представлен широкий ассортимент деталей, узлов и агрегатов, расходных материалов и жидкостей, аксессуаров, необходимых для полноценного обслуживания рулевого управления большинства наиболее распространенных моделей автомобилей отечественного и иностранного производства. В ассортименте как оригинальные, так и неоригинальные запчасти, по доступным ценам. Помощь в выборе окажут как специалисты автосервиса, так и квалифицированные продавцы-консультанты. Если вдруг необходимой детали не окажется в наличии, то возможна доставка под заказ.
Предназначение
Рулевое управление в целом предназначено для обеспечения управляемости транспортного средства. Без этой системы маневры, вхождение в повороты выполнить достаточно трудно, хотя возможно путем изменения крутящего момента на одном из колес.
Актуальность использования системы обусловлена тем, что легковой машине прямолинейное движение не свойственно и траектория передвижения меняется в зависимости от текущей дорожной ситуации.
В целом рулевое управление - совокупность узлов и механизмов, у каждого из них свое функциональное предназначение. Общая конструкционная схема включает такие узлы:
В преобладающем большинстве легковых машин сейчас ставится еще . И последняя тенденция такова, что за рулевое управление все больше отвечает электроника, разговор уже зашел о полностью автономных системах с автопилотом, иначе говоря управление автомобилем возможно без водителя. Но работают такие системы пока еще не совсем корректно. То есть речь идет о дополнительных элементах, электронных системах, обеспечивающих работу рулевого управления по заданному алгоритму, основанных на использовании датчиков и ЭБУ (электронных блоков управления).
Исходя из этого, рулевое колесо необходимо для создания определенного усилия. Рулевая колонка применяется для передачи усилия непосредственно от руля к рулевому механизму, который требуется для передачи определенного усилия от рулевой колонки прямо к рулевому приводу определенного типа. Рулевой привод необходим для передачи заданного усилия на передние управляемые колеса (на ряде моделей ставится система активного или пассивного подруливания задних колес). создает дополнительное заданное усилие (снижает передаточное число, иначе говоря, меняет отношение углов поворота колес и руля). Дополнительное оборудование, в частности, системы управления электронного типа, обеспечивает наиболее оптимальный режим использования рулевого управления с целью комфортной, а главное безопасной эксплуатации машины.
Принцип функционирования системы
Рулевое управление действует по принципу преобразования и передачи физического усилия, оказываемого шофером на управляемые передние (иногда дополнительно задние) колеса с целью корректируемого, контролируемого изменения траектории движения машины.
В принципе схему мы уже обозначили выше. Шофер крутит баранку. Усилие передается сначала на рулевую колонку. Если есть усилитель рулевого управления , то он изменяет передаточное число. Далее рулевая колонка передает усилие прямо на определенного вида рулевой механизм. Он задействует рулевой привод и тот воздействует на управляемые колеса, заставляя их поворачиваться под заданным углом.
Это общая схема, довольно упрощенная. На данный момент рулевое управление становится все сложнее и сложнее, помимо классической механической схемы, которой, казалось бы, нет альтернативы, уже есть попытки использовать электронную схему, например, на Infiniti Q50. Плюс к этому ряд производителей уже во всю использует системы активного, адаптивного, динамического рулевого управления. Об автопилоте промолчим, но такая система тоже есть, например, на автомобилях Tesla Model X и Model S.
Основные узлы
Главные узлы рассмотрим в контексте тех агрегатов, что обозначили выше, по порядку от рулевого колеса, до рулевого привода.
Рулевое колесо и рулевая колонка
Рулевое колесо изготавливается из стали или алюминия, с пластиковыми или прорезиненными местами хвата, стеклопластика, полимерных и ряда других материалов. По своей сути это взаимосвязанная с рулевой колонкой ступица, которая соединяется с внешним ободом при помощи спиц. Количество спиц от одной и более. Ступица и обод различаются по форме. Обод, как правило, круглый, иногда со скошенной нижней хордой, встречаются и экзотические варианты, например, в форме бабочки и прочих. Но не будем об экзотике, в большинстве моделей он круглый, с некоторыми вариантами. От диаметра обода зависит размер руля и эффективность управления. На обод может надеваться оплетка, например, из кожи, ткани, винила, других материалов (элементы тюнинга), иногда еще ставится и дополнительный вертикальный рычаг (рукоять). В ступицу устанавливается, как правило, переключатель звукового сигнала. Это классическое решение.
Современный руль многофункциональный. То есть на нем располагаются кнопки управления различными системами, тут все зависит от производителя. Вариантов просто немыслимое количество, в основном это кнопки управления мультимедийной системой, бортовым компьютером, рядом других функций.
В ступицу зачастую производится монтаж подушки безопасности, срабатывает при фронтальном столкновении автомобиля с препятствием.
Рулевая колонка - кожух (труба), внутри которого устанавливается приводной вал. Это промежуточное звено, объединяющее руль и рулевой механизм. Валов ставится иногда и несколько, они соединяются между собой специальными карданными шарнирами. С целью обеспечения необходимой устойчивости и статичности (неподвижности) конструкционных элементов используются крепежные детали. Зачастую именно рулевая колонка это еще и место установки узлов иных систем, например, системы зажигания. Существуют и другие варианты.
Отметим один важный момент. Рулевая колонка бывает фиксированной и подвижной. Фиксированная рулевая колонка - жестко закрепленная конструкция, подвижная может менять свое положение в одной или нескольких плоскостях. В большинстве случаев выполняется регулировка по высоте, а в автомобилях подороже может быть и регулировка по вылету. Наряду с возможностью регулировки водительского сидения можно создать оптимальные условия эксплуатации автомобиля для водителя с любыми антропометрическими данными. И это не все. Регулировка бывает механической, водитель вручную устанавливает необходимую высоту, при наличии угол вылета, и автоматической. То есть раз установил, электроника запоминает положение рулевой колонки и при помощи сервопривода устанавливает ее в необходимой плоскости. Очень удобно. Все эти факторы предопределяют специфику обслуживания рулевой колонки, ее восстановления и замены в техцентре «Гвардейский».
Рулевой механизм
В полной зависимости от способа преобразования определенного крутящего момента существует несколько разновидностей рулевых механизмов, которые используются на легковых машинах в настоящее время, отметим:
Реечный механизм - решение, которое получило наибольшее распространение. Базовые элементы - шестерня и взаимодействующая с ней рулевая рейка. Шестерня ставится на приводной вал в рулевой колонке и всегда в постоянном сцеплении с рейкой. То есть крутящий момент, возникающий при вращательном движении баранки, передается прямо на вал, он заставляет вращаться шестерню. Зубцы шестерни, имеющие прямое сцепление с зубцами на рейке, приводят в действие рейку. А сама рулевая рейка передвигается как влево, так и вправо, в полной зависимости от направления вращения руля, и задействует рулевой привод , для этого используется рулевая тяга , взаимодействие обеспечивает наконечник рулевой тяги .
Механизм червячного типа достаточно широко применялся ранее. Например, из отечественных автомобилей отметим классическую серию ВАЗ. На данный момент такой рулевой механизм - удел внедорожников, пикапов.
Базовые узлы:
Принцип работы таков. Глобоидный червяк вращается совместно в валом. Это позволяет ролику перемещаться и скользить по зубьям червяка в картере, наполненном смазкой. Так передается определенное усилие прямо на рулевую сошку. Она приводит в действие рулевой привод , точнее рулевые тяги (несколько боковых и центральную, среднюю).
Механизм винтового типа включает:
По принципу работы схема аналогична схеме функционирования червячного механизма. С вращением приводного вала поворачивается и винт, он двигает гайку (отметим, что они соединяются не напрямую, а с использованием промежуточных подшипников, шариков). Гайка при помощи зубчатой рейки двигает зубчатый сектор, а также рулевую сошку, она приводит в действие рулевые тяги.
Такая схема зачастую используется на полноразмерных моделях F и E класса в премиальном сегменте.
Автослесарями технического центра «Гвардейский» в основном обслуживается рулевая рейка, входящая в реечный рулевой механизм. В частности, выполняется ремонт рулевой рейки , а если это невозможно, приводит к снижению эксплуатационных характеристик системы или экономически необоснованно, то замена рулевой рейки .
Но в случае необходимости по согласованию с автовладельцем производится восстановление или замена как червячного, так и винтового рулевых механизмов. Опыт и навыки в проведении такого вида ремонтных работ есть.
Усилитель
Рулевой механизм современной легковой машины зачастую комплектуется и дополнительным узлом. Речь идет о таком агрегате, как усилитель рулевого управления . О нем мы уже упоминали выше, настало время обратить на него пристальное внимание.
Итак, усилитель рулевого управления дает возможность понизить физическое усилие, оказываемое шофером при вращении баранки, что обеспечивает увеличение степени маневренности при выполнении поворотов и маневров во время движения. К тому же этот агрегат позволяет снизить нагрузку на руль и обеспечить дополнительную безопасность при эксплуатации машины.
Усилитель рулевого управления отличается по конструкции и принципу работы. В целом на легковые машины ставятся такие виды механизмов как:
Также может устанавливаться и механический усилитель с увеличенным передаточным соотношением.
Пневмоусилитель на легковые автомобили практически не ставится, дела давно минувших дней, встречается еще иногда на грузовых машинах и спецтехнике. Для общего развития. Принцип работы базируется на использовании пневматической системы, сжатого под определенным давлением воздуха, силового цилиндра с поршнем, воздухораспределителя, трубопроводов, управляющей системы, рычагов (они оказывают воздействие на рулевые тяги привода).
Гидроусилитель сейчас наиболее распространенное решение. Его ключевые элементы это:
Это базовые элементы. Бывают и отличия. Так гидроусилитель руля оборудуется иногда электромагнитным клапаном, камерой обратного действия, электронным блоком управления. Принцип работы основан на использовании специальной трансмиссионной жидкости ATF. Суть в следующем. При помощи клиноременной или шестеренчатой передачи приводится в действие нанос, шестеренчатый или пластинчатый (шиберный, лопастной). Насос нагнетает жидкость прямо в распределитель, а тот в расширительный бачок, гидроцилиндр. Затем в гидроцилиндре двигается поршень, он давит на шток и тот оказывает воздействие на другие узлы.
В случае ремонта и технического обслуживания этого механизма нашими мастерами учитываются не только его конструкционные особенности, но и место установки.
Электроусилитель второй по популярности усилитель рулевого управления . Данный механизм включает:
Усилие может передаваться либо на приводной вал рулевой колонки, либо прямо на рейку рулевого механизма. Принцип действия может отличаться, но общая схема следующая. Датчики передают определенную информацию на ЭБУ. Он на основании заданного алгоритма дает команду на электромотор, а тот далее передает усилие непосредственно на механическую передачу. Она и задействует вал или рейку.
Электрогидравлический усилитель - это промежуточное решение между электрическим и гидравлическим. По принципу работы гидравлический, только привод насоса не от коленчатого вала двигателя, а от дополнительного электромотора. То есть даже при выключенном силовом агрегате электрогидроусилитель будет работать. Схема работы та же, что и в случае, когда ставится гидроусилитель .
Привод
Рулевой привод имеет свои особенности. Все напрямую зависит от того, какой рулевой механизм используется, являются ли колеса помимо того, что управляемые, еще и ведущими, установлен ли усилитель рулевого управления и если да, то каков его вид и принцип работы.
В общем рулевой привод реечного рулевого механизма включает такие детали как:
Схема конструкции следующая. Рулевая тяга с одной стороны соединена с таким узлом как рулевая рейка, с другой стороны - с поворотными рычагами. Они приводят в действие поворотный кулак . Рулевая тяга , для надежного соединения с обозначенными конструкционными элементами, снабжается шарнирами. Причем это бывает либо шаровый рулевой наконечник , либо с одной стороны шаровый шарнир, а с другой резинометаллический.
Принцип работы прост. Рулевая рейка движется и оказывает воздействие на рулевой наконечник . Таким образом начинает передвигаться рулевая тяга и задействуются поворотные рычаги, а те в свою очередь заставляют поворачиваться поворотный кулак .
Если рулевой механизм «червяк-ролик» или «винт-гайка», то конструкция более сложная. В этом случае речь идет уже о таком механизме как рулевая трапеция, это боковые и центральная (она же средняя) рулевая тяга , объединенные в единую систему.
Зачастую наконечник рулевой тяги и другие детали рулевого привода ломаются. В техническом центре «Гвардейский» специалистами выполняется замена рулевых тяг и другие виды работ с учетом их конструкционных особенностей, например, в поворотный кулак может ставиться шаровая опора.
Дополнительные системы
Как отмечалось выше, благодаря использованию электронных управляющих и исполнительных устройств, работающих от электропривода, у автопроизводителей появилась возможность устанавливать различные системы. И они этой возможностью воспользовались в полной мере. Так на ряде моделей ставится рулевое управление с электронными системами, в том числе адаптивными (DAS), динамическими (ADS), активными (AFS). Также механизмы и узлы рулевого управления задействуются и в системах так называемой курсовой устойчивости (ESP, ESC, VSA, VSC, VDC, DSC, DSM, DTSC), динамической стабилизации и многих других.
Неисправности
Рулевое управление, его механизмы, узлы и агрегаты, требует периодического технического обслуживания, иногда восстановления или замены поврежденных элементов. Характер поломок во многом обусловлен конструкционными особенностями установленных рулевых механизма, привода, колеса, колонки, усилителя и дополнительных систем отдельно взятой модели и марки машины.
Основные причины поломок:
Это далеко не все причины, есть и специфические. Например, если усилитель рулевого управления гидравлический (ставится гидроусилитель ), то возможна разгерметизация системы, а если установлен электроусилитель , то проблема бывает с датчиками и электрической частью. Вопрос достаточно сложный и многогранный.
Признаки поломок также бывают различными. В целом необходимо обращать внимание на работу рулевого колеса и степень управляемости автомобилем, а также появление посторонних звуков. Если видите, что машину уводит в сторону, появился свободный ход руля, возникают сложности при выполнении маневров и поворотов, появились шумы, скрипы, стуки - сразу обращайтесь в автосервис. В Казани мастера технического центра «Гвардейский» будут рады помочь, проведут диагностику рулевого управления, выявят повреждения и оперативно их исправят.
Диагностика, ремонт, замена
Рулевое управление в нашем автосервисе проверяется комплексно при плановом ТО и внепланово, в случае появления признаков неисправностей. Основная методика состоит в визуальном осмотре доступных элементов. Иногда приходится проводить демонтаж, разборку и последующую дефектовку ряда узлов.
Активно применяется мастерами технического центра «Гвардейский» и инструментальная диагностика , при помощи приборов, тех же люфт-детекторов, проверяется общее состояние рулевого управления, особенно если это касается электронных систем, электропривода и в целом электрической части.
Если это возможно, то применяется дорожный метод проверки, то есть поездка по закрытой площадке. Когда повреждения критические, то проводится стендовая диагностика .
В современных автомобилях работа рулевого управления связана с установкой целого ряда датчиков, что дает возможность еще применять компьютерную диагностику.
После локализации и выявления неисправностей с автовладельцем согласовывается ход дальнейших действий, так может выполняться ремонт рулевой рейки и других элементов управления. А если это невозможно, то проводится замена рулевой рейки , востребована замена рулевых наконечников и ряда других элементов.
Специфика работ предопределяется конструкционными особенностями рулевого управления отдельно взятой модели автомобиля.
Требуется диагностика , ремонт, замена рулевого управления, его составных частей в Казани? Нужна профессиональная консультация или необходимо купить запчасти? Обращайтесь в технический центр «Гвардейский». Режим работы - 7 дней в неделю с 9:00 до 21:00.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ РУЛЕВЫХ УПРАВЛЕНИЙ
ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ РУЛЕВЫХ УПРАВЛЕНИЙ
ЛЮФТ РУЛЕВОГО КОЛЕСА ПРЕВЫШАЕТ НОРМАТИВНЫЙ УГОЛ — для старых моделей автомобилей 25°; для более новых моделей 10—15°.
Причины:
ослабление крепления рулевого колеса на шлицах рулевого вала;
ослабление крепления рулевой колонки;
ослабление крепления картера рулевого механизма;
люфт в карданных шарнирах или шлицевых соединениях — у автомобилей с сочлененными составными) рулевыми валами (ЗИЛ, КамАЗ и т.д.);
люфт соединительной (безопасной) муфты;
люфт в зацеплении рабочей пары «червяк-ролик»;
люфт в конических подшипниках червяка;
люфт рулевого винта;
люфт в зацеплении рабочей пары поршень—рейка и зубчатый сектор вала сошки;
люфт в подшипниках или в зацеплении конических шестерен углового редуктора;
ослабление крепления сошки — на конических шлицах вала сошки;
люфт в рулевых шарнирах;
люфт маятникового рычага — у легковых автомобилей с независимой подвеской;
люфт в шкворневых соединениях поворотных цапф колес;
люфт в конических подшипниках ступиц передних колес.
Вышеперечисленные люфты рулевого управления возникают в основном при износах сопряженных деталей или при неправильной регулировке различных сопряжений.
ЗАЕДАНИЕ ИЛИ ЗАТРУДНЕННЫЙ ПОВОРОТ РУЛЕВОГО КОЛЕСА ПРИ ДВИЖЕНИИ АВТОМОБИЛЯ.
Причины:
перенатяг в зацеплении рабочей пары или в конических подшипниках червяка — при регулировке;
погнутость рулевого вала, колонки или рулевых тяг;
эллипсообразный износ рабочих головок шаровых пальцев и вкладышей рулевых шарниров — может привести к полному заклиниванию рулевого управления;
заклинивание маятникового рычага — происходит при его погнутости, износе втулок;
повышенная вязкость масла в рулевом механизме — обычно при низких температурах;
отсутствие или затвердевание смазки в различных узлах — в рулевых шарнирах, в шкворневых соединениях;
погнутость шкворня;
заедание пары поршень—рейка в цилиндре картера у автомобилей с гидроусилителем — происходит при загрязнении канавок и заедании винта привода поршня, при поломке поршневого пальца;
заедание золотника или реактивных плунжеров клапана управления;
пониженный уровень масла в бачке насоса, наличие в системе воздуха или воды — приводит сильному пенообразованию в бачке, масло может полностью вытечь из системы;
масляный насос не развивает необходимой подачи и достаточного давления в системе гидроусилителя — происходит при пробуксовке приводного ремня, при зависании перепускного или заедании обратного клапана (в основном при загрязнении), при нарушении работы предохранительного клапана (при загрязнении, поломке пружины и т.д.).
ПОЛНЫЙ ОТКАЗ В РАБОТЕ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ.
Причины:
разъединение рулевых тяг — обычно бывает при самопроизвольном откручивании незашплинтованных гаек шаровых пальцев рулевых шарниров тяг;
разрушение рулевых шарниров с разъединением рулевых тяг — при недопустимо большом люфте в рулевых шарнирах при износе пальцев и вкладышей, усугубляется возможностью ударных нагрузок на шарниры при наезде на различные препятствия, при ДТП и т.д.
заклинивание рабочей пары червяк—ролик — при большом люфте в конических подшипниках червяка (приводящего к осевому люфту червяка и рулевого вала), при сильном люфте в зацеплении самой рабочей пары. При повороте рулевого колеса в любое крайнее положение зуб ролика может попасть на торцовую кромку рабочей части червяка (особенно при возврате рулевого колеса в исходное положение).
По техническим условиям рулевое управление должно обеспечивать надежную управляемость автомобилем во всех режимах и условиях движения автомобиля по заданному направлению, при этом водитель не должен затрачивать большого усилия на управление, однако безотказная работа рулевого управления обеспечивается не только исправностью входящих в него элементов: существенное влияние оказывает техническое состояние и других узлов и параметров автомобиля.
Ухудшение устойчивости автомобиля может быть при нарушении нормального давления в шинах, углов развала и схождения колес, при нарушении балансировки колес и т.д.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ЕО
Перед выездом на линию открыть капот и внешним осмотром проверить общее состояние рулевого управления.
Обратить особое внимание на состояние приводного ремня насоса гидроусилителя, соединительной муфты безопасности, на крепление картера рулевого механизма, проверить, нет ли течи масла из него (из-под крышек, через сальники вала сошки, из-под болта отверстия для слива масла и т.д.).
Для повышения удобства проверки шплинтовки гаек рулевых шарниров при ежедневном осмотре один из усиков шплинта загибают вверх над гайкой, тогда его достаточно хорошо видно даже в загрязненном состоянии.
Герметичность системы гидроусилителя следует проверять при работающем двигателе.
При возвращении водитель обязан сообщить дежурному механику гаража (или КТП) о всех неполадках в работе рулевого управления, замеченных при работе на линии, а тот, в свою очередь, на основании собственного осмотра и проверки, а также со слов водителя, должен сделать заключение о техническом состоянии рулевого управления автомобиля, при этом лично проверить шплинтовку гаек рулевых шарниров и возможный люфт в них (визуально, когда водитель резко покачивает рулевое колесо в обе стороны).
При отклонении от нормативных параметров работы рулевого управления, обнаружении различных неисправностей (в т.ч. со слов водителя) необходимо направить автомобиль в зону текущего ремонта для уточнения характера неисправности и проведения, при необходимости, ремонтных работ.
Необходимо помнить:
при выходе из строя на линии гидроусилителя, а также при буксировании автомобиля с неработающим двигателем разрешается пользоваться рулевым управлением только кратковременно — во избежание быстрого износа или поломки деталей рулевого механизма;
буксирование автомобилей с гидроусилителем на дальнее расстояние можно производить только с вывешенным передним мостом;
ТО-1
Провести контрольный осмотр и крепежные работы.
Проверить:
Не деформированы ли тяги, маятниковый рычаг (у легковых автомобилей);
нет ли трещин и течи масла из рулевого механизма;
состояние уплотнителей шарниров рулевых тяг поврежденные уплотнители заменяются в обязательном порядке);
шплинтовку гаек шаровых пальцев, используемых для крепления смежных тяг, (сильно коррозированные и деформированные шплинты заменить.
Все крепежные работы следует делать обязательно по всем резьбовым соединениям, с усилием, соответствующим ТУ (корончатые гайки рулевых шарниров следует попытаться подтянуть гаечным ключом не расшплинтовывая их — если они стронутся с места, тогда их следует расшплинтовать и затянуть с соответствующим усилием).
После крепежных работ следует проверить свободный ход рулевого колеса (люфт) с помощью люфтомеров-динамометров К-187 или К-402. Для этого, закрепив предварительно стрелку на рулевой колонке, а сам прибор на рулевом колесе, поворачивают рулевое колесо вправо и влево (до начала поворота левого колеса), замеряя при этом угол по шкале прибора. Усилие на поворот рулевого колеса замеряется аналогично, по шкале динамометра (эту проверку целесообразно делать при вывешенных колесах, что позволит более точно определить техническое состояние рулевого управления).
Если люфт превышает заводские ТУ и тем более максимально допустимый люфт (разрешенный при эксплуатации органами ГАИ), необходимо выяснить причину и тщательно проверить возможность наличия люфтов в вышеуказанных узлах.
Люфты в рулевых шарнирах у легковых автомобилей проверяются резким покачиванием в противоположные стороны смежных тяг. Люфт в маятниковом рычаге определяется покачиванием конца рычага в вертикальной плоскости.
У грузовых автомобилей и автобусов, с тягами повышенного диаметра, проверка проводится с помощью напарника, который резко вращает рулевое колесо вправо и влево, а второй слесарь следит за возможным люфтом поочередно во всех шарнирах. Если в ходе проверки охватить кистью ладони проверяемый шарнир (соблюдая предосторожность), то можно дополнительно ощутить толчки и удары в шарнире при повышенных износах деталей.
Провести смазочные работы: при наличии масленок на рулевых шарнирах с помощью пистолета-солидолонагнетателя заполнить шарниры свежей пластичной смазкой (до полного удаления через зазоры старой смазки). В качестве смазки используется ЦИАТИМ-201, Литол-24.
Необходимо проверить уровень масла в картере рулевого механизма — он должен быть на 15—20 мм ниже края заливного отверстия. Слив масла при полной замене производят при вывернутой пробке маслозаливного отверстия и одного из нижних болтов крепления нижней крышки рулевого механизма (который одновременно является как бы пробкой для слива масла).
На автомобилях с гидроусилителем дополнительно следует проверить натяжение приводного ремня насоса. Прогиб ремня не должен превышать 15—22 мм при усилии 40Н. Натяжение ремня производится оттяжкой корпуса масляного насоса при ослабленных болтах крепления кронштейна насоса.
ТО-2
Дополнительно к ТО-1, в объем диагностических работ у автомобилей с гидроусилителем входит контроль давления в гидросистеме, развиваемого насосом. Для этого используется несложный прибор, состоящий из тройника с запорным вентилем и манометром.
В крупных АТП используют более сложные конструкции, позволяющие определять с большей точностью целый ряд параметров работы системы гидроусилителя — это переносной прибор К-405 или передвижной стенд К-465М.
В ходе проверки тройник устанавливают между насосом и шлангом высокого давления, идущего к золотнику. Температура масла должна быть в пределах 65—75°С. Пускают двигатель на частоте холостого хода и, открыв вентиль приспособления, поворачивают рулевое колесо до упора (чтобы был полностью открыт золотниковый механизм) в любую сторону, с усилием не менее 100 Н.
Модели К-405 и К-465М включают в себя ряд дополнительных приборов, благодаря чему проверку можно производить по следующим параметрам: развиваемому давлению и подачи насоса (при контролируемом электронным тахометром частоте вращения КВ двигателя); количеству перетекаемого масла в усилителе; моменту начала и полного открытия золотника усилителя (по углу поворота колес); температуре масла в системе.
При ТО-2 в обязательном порядке следует проверять техническое состояние рулевого механизма, как с рабочей парой червяк—ролик, так и у автомобилей с гидроусилителем. Для этого обычно отсоединяют сошку от рулевых тяг и, покачивая ее в обоих направлениях, определяют, нет ли люфта в конических подшипниках червяка (при этом ощущается люфт рулевого вала) и в зацеплении рабочих пар.
При обнаружении люфтов обычные рулевые механизмы с рабочей парой червяк—ролик снимают и передают в агрегатный цех для проведения регулировок или ремонта.
У автомобилей с гидроусилителем регулировку зацепления зубчатого сектора вала сошки с зубьями пары поршень—рейка регулируют непосредственно на автомобиле, заворачивая отверткой предварительно расконтренный регулировочный винт, вал сошки с зубчатым сектором перемещается, и зубья рабочей пары плотно входят друг в друга (за счет конусности зубьев). Перенатяг в зацеплении при этом недопустим.
При ТО-2, в порядке сопутствующего ремонта, можно заменять отдельные неисправные легкодоступные детали и целиком узлы рулевого механизма.
При необходимости разъединения рулевых тяг путем выпрессовки шаровых пальцев из конических отверстий смежных тяг следует пользоваться специальными съемниками. Недопустимо использование в этих целях больших ударных нагрузок (кувалдами и т.п.).
ТР
Заключается в основном в замене неисправных узлов и деталей.
Неисправные узлы доставляются в агрегатный цех, где производится их мойка, разборка, дефектовка и замена неисправных, изношенных деталей.
Регулировка рабочей пары червяк—ролик производится в следующей последовательности: вначале отворачивают болты крепления нижней крышки картера и удаляют из-под нее регулировочную прокладку соответствующей толщины для устранения люфта в конических подшипниках. Затем, после расконтривания, шестигранным ключом заворачивают регулировочную пробку, пока зубья ролика не войдут в нормальное зацепление с зубьями червяка.
Техническое обслуживание механизмов рулевого управления
носит плановый характер. Объем выполняемых работ определяется видом технического обслуживания. В процессе ежедневного технического обслуживания необходимо проверять свободный ход рулевого колеса, состояние креплений сошки, а также ограничителей максимальных углов поворота управляемых колес. Кроме этого необходимо ежедневно проверять зазор в шарнирах гидроусилителя и в рулевых тягах, а также работу гидроусилителя и рулевого управления. Эти проверки выполняют при работающем двигателе.
В процессе первого технического обслуживания (ТО-1) необходимо проверять крепление и шплинтовку гаек сошек, шаровых пальцев, рычагов поворотных цапф; свободный ход рулевого колеса и шарниров рулевых тяг; состояние шкворней и стопорных шайб; затяжку гаек, клиньев карданного вала рулевого управления; герметичность системы усиления рулевого управления, а также уровень смазочного материала в бачке гидроусилителя, при необходимости доливают его.
В процессе ТО-2 выполняют те же работы, что и при ТО-1, а также проверяют углы установки передних колес и при необходимости выполняют их регулировку; проверяют и при необходимости подтягивают крепление клиньев шкворней, картера рулевого механизма, рулевой колонки рулевого колеса; зазоры рулевого управления, шарниров рулевых тяг и шкворневых соединений; состояние и крепление карданного вала рулевого управления; крепление и герметичность узлов и деталей гидроусилителя рулевого управления.
При сезонном техническом обслуживании выполняют работы ТО-2, а также осуществляют сезонную замену смазочного материала.
Визуальный контроль технического состояния деталей, агрегатов и механизмов рулевого управления выполняют путем осмотра и опробования. Если доступ к деталям рулевого управления невозможен сверху, то осмотр можно проводить над смотровой ямой.
Контроль крепления колонки и рулевого механизма осуществляется путем приложения усилий во всех направлениях. В процессе такой проверки не допускается осевое перемещение или качение рулевого колеса, колодки, а также присутствие стука в узлах рулевого управления.
При проверке креплений картера рулевого механизма, а также рычагов поворотных цапф необходимо поворачивать рулевое колесо около нейтрального положения на 40-50° в каждую сторону. Состояние рулевого привода, а также надежность крепления соединений проверяют при помощи приложения знакопеременной нагрузки непосредственно к деталям привода. Работа ограничителей поворота проверяется визуально при повороте управляемых колес в разные стороны до упора.
Для того чтобы проверить герметичность соединений системы гидроусилителя рулевого привода, необходимо удерживать рулевое колесо в крайних положениях при работающем двигателе. Кроме этого проверку герметичности соединений системы гидроусилителя осуществляют в свободном положении рулевого колеса. Соединения считаются герметичными, если отсутствует протекание смазочного материала. Кроме этого при проверке не допускается самопроизвольный поворот рулевого колеса с гидроусилителем рулевого привода от нейтрального положения к крайним или наоборот.
Силу трения, а также свободный ход рулевого колеса проверяют при помощи специального прибора, который состоит из динамометра и люфтомера. Люфтомер включает в себя шкалу, которая крепится на динамометре, и указательную стрелку, которая закрепляется на рулевой колодке при помощи зажимов. Динамометр крепится к ободу рулевого колеса при помощи зажимов. На рукоятке прибора располагается шкала динамометра. При измерении люфта рулевого колеса к рукоятке прибора прикладывают усилие 10 Н, которое действует в обе стороны. После этого стрелка прибора показывает суммарную величину люфта. Для легковых автомобилей суммарная величина люфта должна находиться в пределах 10°, а для грузовых автомобилей - в пределах 20°. На автомобилях, оснащенных гидроусилителем, люфт определяют при работающем двигателе.
Общую силу трения определяют при полностью вывешенных передних колесах. Если рулевое управление правильно отрегулировано, то колесо должно свободно поворачиваться от среднего положения для движения по прямой при усилии в 8-16 Н.
Состояние шарниров рулевых тяг оценивают визуально, прилагая усилия к рулевому колесу. Люфт в шарнирах проявляется во взаимном относительном перемещении соединяемых деталей.
Проверку усилителя рулевого управления осуществляют путем измерения давления в системе гидроусилителя. Для проверки необходимо вставить в нагнетательную магистраль манометр с краном. Замеры давления производят при работающем двигателе на малых оборотах, поворачивая колеса в крайние положения. Давление, которое развивает насос гидравлического усилителя, должно быть не менее 6 МПа. Если давление меньше 6 МПа, то необходимо закрыть кран, после этого давление должно подняться до 6,5 МПа. Если после закрытия крана давление не поднимается, значит, произошла поломка насоса, который необходимо отремонтировать или заменить на новый.
Регулировочные работы по рулевому механизму включают в себя работы по регулировке осевого зазора в зацеплении, а также в подшипниках вала винта.
Рулевой механизм считается исправным и пригодным для дальнейшего применения, если люфт рулевого колеса при движении по прямой не превышает 10°. Если люфт превышает допустимые значения, то необходимо проверить зазор в подшипниках вала винта. Если в подшипниках имеется достаточно большой зазор, то осевой люфт будет легко ощущаться.
Для того чтобы устранить люфт в подшипниках вала, необходимо отвернуть болты, снять крышку картера рулевого механизма и затем удалить одну регулировочную прокладку. После удаления прокладки необходимо снова выполнить проверку осевого люфта. Операцию необходимо повторять до тех пор, пока усилие на поворот руля не будет составлять 3-6 Н.
Регулировку зацепления винта (червяка) с роликом регулируют без снятия рулевого механизма. Для этого необходимо отвернуть гайку со штифта вала винта, затем снять шайбу со штифта, после этого при помощи специального ключа поворачивают регулировочный винт на несколько вырезов в стопорной шайбе. В результате этого происходит изменение величины бокового зазора в зацеплении, что, в свою очередь, изменяет свободный ход рулевого колеса.
Для того чтобы определить величину люфта в сочленениях рулевого привода, необходимо резко покачивать сошку руля при повороте рулевого колеса. После проверки при необходимости подтягивают резьбовую пробку. Кроме этого при проверке осевого люфта в сочленения добавляют смазку, а при большом износе производят замену шарового пальца или всей тяги в сборе.
К основным неисправностям системы управления относятся: обломы и трещины на фланце крепления картера, износ отверстия в картере под втулку вала рулевой сошки и деталей шаровых соединений рулевых тяг; износ червяка и ролика вала сошки втулок, подшипников и мест их посадки; изгиб тяг и ослабление крепления рулевого колеса на валу.
При значительном износе рабочей поверхности или при отслоении закаленного слоя червяк рулевого колеса заменяют на новый. При наличии трещин на поверхности ролика вала его меняют на новый. Червяк и ролик необходимо заменять одновременно.
Изношенные шейки вала сошки восстанавливают при помощи хромирования и последующего шлифования под ближайший ремонтный размер. Шейку вала можно восстановить при помощи шлифования бронзовых втулок, устанавливаемых в картере, под ближайший ремонтный размер.
Изношенные места посадки подшипников в картере рулевого управления можно восстановить при помощи дополнительной втулки. Втулка запрессовывается в изношенное место посадки подшипника, затем втулка растачивается под рабочий размер подшипника.
Обломы и трещины на фланце крепления картера можно устранить при помощи варки газовым пламенем. Изношенное отверстие в картере растачивается под ремонтный размер.
Кроме этого быстрому износу подвержены шаровые пальцы и вкладыши поперечной рулевой тяги. На концах поперечных рулевых тяг часто возникает срыв резьбы. Кроме этого в процессе эксплуатации появляется ослабление или поломка пружин, а также нарушение изгиба тяг.
Изношенные шаровые пальцы, которые имеют сколы или задиры, необходимо заменить на новые. Одновременно с заменой шаровых пальцев осуществляется замена их вкладышей. Сломанные или ослабленные пружины не подлежат восстановлению и заменяются на новые. Нарушение изгиба тяг устраняется правкой тяги в холодном состоянии.
Основными неисправностями гидравлического усилителя являются отсутствие усиления при любых частотах вращения коленчатого вала двигателя, а также неравномерное или недостаточное усиление при повороте рулевого колеса в обе стороны.
Для того чтобы устранить неисправности системы гидравлического усиления, необходимо слить из системы масло, тщательно промыть составляющие ее детали, а также разобрать насос.
Последовательность разборки насоса гидравлического усиления следующая:
1) снять крышку бачка и фильтра;
2) удерживая предохранительный клапан от выпадения, необходимо снять бачок с корпуса насоса;
3) снять распределительный диск;
4) снять статор, предварительно отметив его положение относительно распределительного диска и корпуса насоса;
5) снять ротор в сборе с лопастями.
Кроме этого при ремонте насоса гидравлического усиления необходимо снять шкив, стопорное кольцо и вал насоса с передним подшипником.
Детали насоса необходимо промыть раствором, обмыть водой и затем обдуть сжатым воздухом.
При техническом обслуживании необходимо проверять свободное перемещение перепускного клапана в крышке насоса, а также отсутствие задиров или износа на торцевых поверхностях ротора, корпуса и распределительного вала.
После проверки, устранения неполадок и сборки насос необходимо проверить на стенде. Рулевой механизм после проверки, ремонта и контроля деталей собирают, регулируют и испытывают с гидравлическим усилителем в сборе.
Кроме этого из-за неполадок в системе рулевого управления может возникать стук в процессе движения, неустойчивое движение автомобиля, а также тяжелый поворот рулевого колеса.
В том случае, если рулевое колесо туго вращается, необходимо проверить давление в шинах передних колес. Другой причиной туго вращающегося рулевого колеса может быть деформация деталей рулевого привода. В этом случае следует проверить, не согнуты ли рулевые тяги и поворотные рычаги, и заменить деформированные детали.
При тугом повороте рулевого колеса также следует проверить уровень масла в картере рулевого механизма и при необходимости долить его до нормы. Если при проверке обнаруживается неисправный сальник, его необходимо заменить на новый. Кроме этого в некоторых случаях причиной тугого вращения рулевого колеса на морозе является загустевание трансмиссионного масла. Необходимо проверить шаровые шарниры рулевых тяг, перемещая наконечники тяг вдоль оси пальцев. Для проверки при помощи рычага и опоры перемещают наконечник параллельно оси пальцев. Если вкладыш пальца не заклинило в гнезде наконечника тяги, от осевое перемещение наконечника относительно пальца составляет 1-1,5 мм, если вкладыш заклинило, то его необходимо заменить вместе с вкладышем.
Кроме того, рулевое колесо может туго вращаться после ремонта маятникового рычага. Это может возникнуть из-за перетянутой регулировочной гайки при замене втулок или оси маятникового рычага. Если гайка затянута неправильно, то маятниковый рычаг будет вращаться в горизонтальном положении под действием собственной массы. Если гайка затянута правильно, то рычаг будет поворачиваться только под действием силы, приложенной к его концу.
В том случае, если гайка перетянута, то необходимо ее отвернуть, затем приподнять шайбу и снова затянуть гайку. После того как затяжение гайки исправлено, нужно соединить шаровые пальцы тяг с рычагом.
Если в рулевом механизме нет неполадок, то проблема заключается в установке углов передних колес. Установку передних колес необходимо проверять после ремонта или замены деталей передней подвески, а также после поездки по неровной дороге. Однако необходимо учитывать, что точную регулировку углов передних колес могут произвести только на станции технического обслуживания.
Стуки передней подвески во время движения, колебания передних колес, затрудненное управление автомобилем могут появиться в результате увеличения зазоров в соединении деталей рулевого управления из-за износа деталей, ослабления затяжки гаек крепления Наконечников или шаровых пальцев. Для того чтобы устранить зазоры, необходимо подтянуть гайки шаровых пальцев рулевых тяг, регулировочную гайку оси маятникового рычага, гайки шаровых пальцев поворотных рычагов, а также болты крепления рулевого механизма, кронштейна маятникового рычага. Кроме этого для устранения шума нужно отрегулировать зацепление ролика с червяком или подшипников червяка.
При резком ухудшении устойчивости автомобиля необходимо остановиться и проверить крепления картера рулевого управления, кронштейна маятникового рычага, кронштейна вала рулевой колонки к кузову, а также затяжку гаек крепления шаровых пальцев.
Если в процессе движения руль автомобиля «тянет» в сторону, то проблема, скорее всего, в падении давления в одном из передних колес, поэтому автомобиль отклоняется в его сторону. При падении давления в одном из задних колес автомобиль даже на небольшой скорости начинает водить то в одну сторону, то в другую.
Если автомобиль постоянно отклоняется в одну сторону, то причиной этого может быть деформация поворотной цапфы или поворотного рычага из-за быстрого движения по неровной дороге. При этом происходит постоянный занос автомобиля. Для проверки технического состояния цапфы и рычагов необходимо обратиться на станцию технического обслуживания. Если эти детали деформированы настолько, что их невозможно восстановить, то эти детали необходимо заменить на новые.
Представляет собой совокупность узлов и механизмов, призванных обеспечивать движение транспортного средства в том или ином направлении. Трудно переоценить то значение, которое имеет обслуживание и ремонт рулевого управления для безопасности как самого обладателя автомобиля или его пассажиров, так и для всех остальных участников движения. Поэтому к этой системе предъявляется целый ряд достаточно жестких требований. А сама процедура ремонта или обслуживания достаточно строго регламентирована.
На современных автомобилях устанавливаются трех основных видов:
Разумеется, в зависимости от вида системы ремонт рулевого управления в каждом конкретном случае обладает своими особенностями, тонкостями и нюансами.
Для того чтобы разбираться во всех аспектах этого сложного и трудоемкого процесса, необходимо обладать не только глубокими теоретическими знаниями, но и богатым практическим опытом, а также необходимым арсеналом оборудования и инструмента. Вот почему ремонт рулевого управления автомобиля целесообразнее всего поручать высококвалифицированным специалистам. Тем не менее существуют общие принципы, алгоритмы и схемы, используемые в качестве основы при проведении подобного вида работ.
Специалистами принято подразделять систему рулевого управления в целом на три составляющих:
Кроме того, трапеция привода может быть двух типов - нарезной или разрезной. Такое разнообразие делает обслуживание и ремонт рулевого управления автомобиля сложным технологическим процессом.
Основными требованиями, предъявляемыми к рулевому управлению автомобиля и касающимися безопасности, являются следующие:
Все это требует скрупулезного подхода, тщательного внимания к системе и постоянного ее мониторинга.
Поэтому обслуживание и ремонт рулевого управления непременно входят в перечень обязательных работ при ТО-1 и ТО-2, как и при сезонном курсе обслуживания.
Техобслуживание механизмов и узлов рулевого управления осуществляется в плановом порядке. В зависимости от вида обслуживания, выполняется тот или иной объем работ. Принято выделять следующие виды комплексов профилактических и ремонтных работ:
Вполне очевидно, что ремонт существенно отличается от аналогичных работ, производимых с системой любой легковушки.
Но что касается ежедневного комплекса действий, то он включает в себя достаточно универсальный перечень мер, применяемый к транспортным средствам практически любого класса. Этот перечень включает в себя следующие действия:
Важно отметить, что весь цикл работ, перечисленных выше, настоятельно рекомендуется производить при запущенном двигателе.
Комплекс работ по обслуживанию и ремонту автомобильной системы управления в случае проведения ТО-1 включает в себя следующие дополнительные действия:
Помимо этого, производится тщательная проверка затяжки крепежных гаек, состояния клиньев, шкворней и других закрепляющих элементов. В дополнение к этому проводится более тщательный, нежели обычно, визуальный осмотр состояния деталей, узлов и креплений системы.
При проведении ТО-2 рулевое управление транспортного средства подвергается более глубокому контролю.
Помимо действий, производящихся при проведении ТО-1, в стандартный перечень мер ТО-2, в частности, входят следующие работы:
Работы, которые подразумевают ремонт рулевого управления при вторичном техобслуживании, позволяют избежать большинства потенциальных неполадок, неисправностей и проблем с управлением автомобиля, обеспечивая эффективную профилактику.
Если, конечно, они были произведены своевременно и с надлежащим качеством.
Сезонное техобслуживание является дополнительной мерой, позволяющей осуществлять эффективный контроль за состоянием и работоспособностью рулевого управления. При сезонном обслуживании, как правило, выполняется тот же объем работы, что и при проведении ТО-2 и дополняются работами по замене смазочных материалов и технических жидкостей в соответствии с сезоном.
Таким образом, постоянный контроль и своевременное проведение необходимого комплекса мер по техническому обслуживанию системы управления автомобиля позволяют не только существенно повысить его безопасность.
Во большинстве случаев оно дает возможность избежать весьма ощутимых потерь, причем как финансовых, так и временных. Как известно, ремонт рулевого управления МТЗ, КамАЗа, да и любого другого автомобиля, особенно современного - дело достаточно дорогостоящее. По аналогии с медициной, техническое обслуживание - это как раз тот случай, когда заболевание гораздо проще и дешевле предупредить, нежели лечить его впоследствии.
Итак, мы выяснили, как производится ремонт рулевого управления автомобиля.
Рулевое управление — одна из основных систем автомобиля, которая представляет собой совокупность узлов и механизмов, предназначенных для синхронизации положения рулевого колеса (руля) и угла поворота управляемых колес (в большинстве моделей автомобилей это передние колеса). Основное назначение рулевого управления для любых транспортных средств — это обеспечение поворота и поддержание заданного водителем направления движения.
Конструктивно система рулевого управления состоит из следующих элементов:
Стоит также отметить, что подвеска и рулевое управление автомобиля имеют тесную взаимосвязь. Жесткость и высота первой определяют степень отклика автомобиля на вращение рулевого колеса.
В зависимости от типа редуктора системы, рулевой механизм (система рулевого управления) может быть следующих видов:
В зависимости от вида усилителя, который предусматривает устройство рулевого управления, различают системы:
Рулевое управление современного автомобиля может быть дополнено следующими системами:
Согласно стандарту, к рулевому управлению применяются следующие основные требования:
Существует еще один стандартный параметр, определяющий нормальное функционирование рулевого управления — это суммарный люфт. Данный параметр представляет собой величину угла поворота руля до начала поворота управляемых колес.
Значение допустимого суммарного люфта в рулевом управлении должно быть в пределах:
В современных автомобилях может быть предусмотрено правостороннее или левостороннее рулевое управление, что зависит от вида транспортного средства и законодательства отдельных стран. В зависимости от этого руль может располагаться справа (при левостороннем движении) или слева (при правостороннем).
В большинстве стран левостороннее рулевое управление (или правостороннее движение). Основное отличие механизмов не только в позиции руля, но и в рулевом редукторе, который адаптирован под различные стороны подключения. С другой стороны, переоборудование правостороннего руля на левостороннее рулевое управление все же возможно.
В некоторых видах спецтехники, например, в тракторах, предусматривается гидрообъемное рулевое управление, которое обеспечивает независимость положения руля от компоновки других элементов. В этой системе отсутствует механическая связь привода и рулевого колеса. Для выполнения поворота колес гидрообъемное рулевое управление предусматривает силовой цилиндр, которым управляет насос-дозатор.
Основные достоинства, которые имеет гидрообъемное рулевое управление для транспортных средств в сравнении с классическим рулевым механизмом с гидравлическим усилителем: необходимость приложения меньших усилий для выполнения поворота, отсутствие люфта, а также возможность произвольного расположения узлов системы.
