
Рулевое управление
Червячный рулевой механизм
Знаете, как называется рулевое колесо у гоночного болида? Штурвал! А в наших автомобилях всего то – руль.… Чувствуете разницу? Но оставим Шумахеру шумахерово, и поговорим что же такое рулевое управление, или рулевой механизм.
Система рулевого управления служит для управления автомобилем и обеспечения его движения в заданном направлении по команде водителя. Система включает в себя рулевой механизм и рулевой привод. Что бы представить себе работу рулевых механизмов разных поколений, мы разделим объяснение на три части, именно столько их насчитывается в автомобилестроении.
Свое название получил из-за системы привода рулевой колонки, а именно червячной шестерни. В состав рулевой системы входят: руль (думается объяснять не надо?) рулевой вал с крестовиной, представляет собой металлический стержень, у которого с одной стороны расположены шлицы для фиксации руля, а с другой внутренние шлицы для крепления к рулевой колонке. Полная фиксация производится стяжной муфтой, которая обжимает место стыка вала и «червяка» привода колонки. В месте изгиба вала устанавливается кардан, при помощи которого передается боковое усилие вращения. рулевая колонка, устройство, собранное в одном литом корпусе, в состав которой входят червячная ведущая шестерня и ведомая. Ведомая шестерня соединена жестко с рулевой сошкой. рулевые тяги, наконечники и «маятник», совокупность этих деталей соединённых между собой при помощи шаровых и резьбовых соединений. Работа рулевого механизма выглядит следующим образом: при вращении рулевого колеса, усилие вращения передается на червячный механизм колонки, «червяк» вращает ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие рулевую сошку. Сошка соединена со средней рулевой тягой, второй конец тяги крепится к маятниковому рычагу. Рычаг устанавливается на опоре и жестко крепится к кузову автомобиля. От сошки и «маятника» отходят боковые тяги, которые при помощи обжимных муфт соединены с рулевыми наконечниками. Наконечники соединяются со ступицей. Рулевая сошка, поворачиваясь, передает усилие одновременно на боковую тягу и на средний рычаг. Средний рычаг приводит в действие вторую боковую тягу и ступицы поворачиваются, соответственно колеса тоже. Такая система была распространена на старых моделях «Жигулей» и «BMW»
Реечный рулевой механизм
Самая распространенная система в настоящее время. Основные узлы это: рулевое колесо (руль) рулевой вал (то же что и в червячном механизме) рулевая рейка – это узел, состоящий из зубчатой рейки, в движение которую приводит рулевая шестерня. Собранная в одном корпусе, чаще из легкого сплава, крепится непосредственно к кузову авто. На концах зубчатой рейки изготовлены резьбовые отверстия для крепления рулевых тяг. рулевые тяги представляют собой металлический стержень, с одного конца у которого резьба, а со второй, шарнирное шаровое устройство с резьбой. рулевой наконечник, это корпус с шаровым шарниром и внутренней резьбой, для вкручивания рулевой тяги. При вращении рулевого колеса, усилие передается на шестерню, которая приводит в действие рулевую рейку. Рейка «выезжает» из корпуса влево или вправо. Усилие передается на рулевой рычаг с наконечником. Наконечник вставлен в ступицу, которую и поворачивает в дальнейшем. Для уменьшения усилия водителя при вращении рулевого колеса, в реечное рулевое устройство были введены усилители руля, на них остановимся более подробно Усилитель руля является вспомогательным устройством для вращения рулевого колеса. Различают несколько типов усилителей руля. Это гидроусилитель, гидроэлектроусилитель, электроусилитель и пневмоусилитель. Гидроусилитель состоит из гидравлического насоса, в действие который приводит двигатель, системы шлангов высокого давления, и бачка для жидкости. Корпус рейки выполнен герметически, так как в нем находится жидкость гидроусилителя. Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается «баранка». В гидроэлектроусилителе система точно такая же, только насос вращает электромотор. В электроусилителе применяется так же электромотор, но соединяется он непосредственно с рейкой или с рулевым валом. Управляется электронным блоком управления. Электроусилитель еще называют адаптивным усилителем из-за возможности прикладывания разного усилия к вращению рулевого колеса, в зависимости от скорости движения. Известная система Servotronic. Пневмоусилитель это близкая «родня» гидроусилителя, только жидкость заменена на сжатый воздух.
Активная рулевая система
Самая «продвинутая» система управления в настоящее время, в состав входит: рулевая рейка с планетарным механизмом и электродвигателем блок электронного управления рулевые тяги, наконечники рулевое колесо (ну а как же без него?) Принцип работы рулевой системы чем-то напоминает работу АКПП. При вращении рулевого колеса, вращается планетарный механизм, который и приводит в действие рейку, но вот только передаточное число всегда разное, в зависимости от скорости движения автомобиля. Дело в том, что солнечную шестерню снаружи вращает электродвигатель, поэтому в зависимости от скорости вращения изменяется передаточное число. На небольшой скорости коэффициент передачи составляет единицу. Но при большем разгоне, когда малейшее движение руля может привести к негативным последствиям, включается электромотор, вращает солнечную шестерню, соответственно необходимо руль довернуть больше при повороте. На маленькой скорости автомобиля электродвигатель вращается в обратную сторону, создавая более комфортное управление. Весь остальной процесс выглядит, как и у простой реечной системы. Ничего не забыли? Забыли, конечно! Забыли еще одну систему – винтовую. Правда, эта система больше похожа на червячный механизм. Итак – на валу проточена винтовая резьба, по которой «ползает» своеобразная гайка, представляет собой зубчатую рейку с резьбой внутри. Зубья рейки приводят в действие рулевой сектор, в свою очередь он предает движение сошке, ну а дальше как в червячной системе. Для уменьшения трения, внутри «гайки» расположены шарики, которые «циркулируют» во время вращения.

На автомобили Chery Amulet устанавливают рулевое управление с рулевым механизмом типа шестерня–рейка. Рулевой привод состоит из двух рулевых тяг, соединенных шаровыми шарнирами с поворотными рычагами телескопических стоек передней подвески. Рулевая колонка травмобезопасная, с регулировкой по углу наклона.
|
Рис. 8.1. Рулевой механизм (для наглядности показан установленным на поперечине передней подвески): 1, 9 – наружные наконечники рулевых тяг; 2, 8 – рулевые тяги; 3, 7 – чехлы рулевых тяг; 4 – скоба крепления рулевого механизма; 5 – картер рулевого механизма; 6 – трубопроводы гидросистемы; 10, 13 – гайки болтов крепления рулевого механизма; 11 – поперечина передней подвески; 12 – подушка крепления рулевого механизма |
Рулевой механизм (рис. 8.1) установлен в подкапотном пространстве и закреплен на поперечине передней подвески четырьмя болтами.
Рулевое управление оснащено гидроусилителем.
Давление рабочей жидкости в гидроусилителе создается насосом лопастного типа, который установлен на двигателе и приводится от шкива коленчатого вала клиновым ремнем. При отказе рулевого усилителя возможность управления автомобилем сохраняется, но усилие на рулевом колесе возрастает.
|
Рис. 8.2. Рулевая колонка: 1 – промежуточный вал; 2 – нижний кронштейн крепления рулевой колонки; 3 – рулевая колонка; 4 – верхний кронштейн крепления рулевой колонки с механизмом изменения угла наклона; 5 – рулевой вал; 6 – рулевое колесо; 7 – гайка крепления рулевого колеса; 8 – контактное кольцо подушки безопасности и звукового сигнала; 9 – подрулевые переключатели в сборе с соединителем; 10 – стопорное кольцо; 11 – дистанционная втулка; 12 – пружина; 13 – выключатель (замок) зажигания |
Рулевая колонка (рис. 8.2) оборудована энергопоглощающим устройством, повышающим пассивную безопасность автомобиля, устройством для регулировки положения рулевого колеса по высоте и противоугонным устройством в замке зажигания, блокирующим от поворота рулевой вал. На рулевой колонке также размещены органы управления светом фар, указателями поворота, омывателем и очистителем ветрового стекла.
На ступице рулевого колеса установлена подушка безопасности.
Снятие и установка рулевого колеса
Вам потребуется торцовая головка «на 24».
1. Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.
2. Установите рулевое колесо в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля.
|
3. Снимите модуль подушки безопасности водителя (см. «Снятие и установка подушки безопасности водителя»). |
4. Для удобства обратной установки промаркируйте положение рулевого колеса относительно вала. |
5. Ослабьте затяжку гайки крепления рулевого колеса к рулевому валу, удерживая рулевое колесо от проворачивания.
|
Предупреждение Гайку крепления колеса полностью не свинчивайте с вала, иначе при снятии колеса руками можно нанести себе травму в случае его резкого отсоединения от вала. |
|
Полезный совет Зафиксировать рулевое колесо от проворачивания можно с помощью запорного механизма противоугонного устройства замка зажигания. Для этого выньте ключ из замка зажигания и поверните рулевое колесо до момента фиксации вала противоугонным устройством. После ослабления затяжки гайки крепления рулевого колеса отключите противоугонное устройство, вставив ключ в замок зажигания, и вновь установите рулевое колесо в положение, соответствующее прямолинейному движению. |
|
6. Резкими ударами рук сбейте рулевое колесо со шлицев вала... |
7. ...окончательно отверните гайку крепления рулевого колеса... |
8. ...и снимите рулевое колесо, пропустив жгут проводов в отверстие его ступицы.
9. Установите рулевое колесо и снятые детали в порядке, обратном снятию.
Снятие и установка кожуха рулевой колонки
Вам потребуется отвертка с крестообразным лезвием.
1. Снимите рулевое колесо (см. «Снятие и установка рулевого колеса»).
|
Примечание Необходимость снятия рулевого колеса объясняется тем, что доступ к двум винтам крепления кожуха рулевой колонки закрыт облицовкой колеса. |
|
2. Снизу рулевой колонки выверните три винта, стягивающие между собой части кожуха. |
3. Выверните два винта крепления нижней части кожуха к соединителю подрулевых переключателей... |
6. Установите детали в порядке, обратном снятию.
Снятие и установка рулевой колонки
|
Примечание Рулевую колонку можно снять в сборе с выключателем зажигания или без него (в зависимости от цели снятия рулевой колонки). В данном подразделе описывается снятие рулевой колонки со снятием выключателя зажигания. |
Вам потребуются: ключи «на 10», «на 13», отвертки с плоским и крестообразным лезвиями.
1. Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.
|
2. В моторном отсеке приподнимите защитный чехол промежуточного вала... |
3. ...и выверните болт клеммового соединения промежуточного вала с валом-шестерней рулевого механизма. |
4. В салоне автомобиля снимите рулевое колесо (см. «Снятие и установка рулевого колеса»), предварительно установив его в положение, соответствующее прямолинейному движению.
5. Снимите кожух рулевой колонки (см. «Снятие и установка кожухов рулевой колонки»).
|
6. Снимите контактное кольцо подушки безопасности и выключателя звукового сигнала (см. «Замена подрулевых переключателей»). |
7. Снимите подрулевые переключатели в сборе с соединителем (см. «Замена подрулевых переключателей»). |
|
8. Снимите выключатель (замок) зажигания (см. «Снятие и установка выключателя (замка) зажигания»). |
9. Снимите комбинацию приборов (см. «Снятие и установка комбинации приборов»). |
|
10. Снимите панель приборов (см. «Снятие, разборка и установка панели приборов»). |
11. Выверните три винта верхнего крепления шумоизоляции щита передка. |
|
14. ...и снимите ее. |
15. Отогните передний край коврика пола и отверните три гайки крепления к щиту передка нижнего кронштейна рулевой колонки... |
18. ...и снимите рулевую колонку с автомобиля, извлекая в салон через уплотнитель в щите передка промежуточный вал рулевого управления.
19. Установите детали в порядке, обратном снятию.
Замена вала рулевого управления и промежуточного вала
Рулевая колонка — один из важнейших элементов обеспечения безопасности дорожного движения, поэтому замените установленные в рулевой колонке валы рулевого управления при наличии следующих дефектов:
– деформация или повреждение промежуточного вала, люфт в карданных шарнирах, а также повреждение его клеммовых соединений с валом рулевого управления и валом-шестерней рулевого механизма;
– деформация или повреждение вала рулевого управления, повреждение шлицев соединения вала со ступицей рулевого колеса и с промежуточным валом.
Вам потребуются два ключа «на 13».
1. Снимите с автомобиля рулевую колонку вместе с промежуточным валом (см. «Снятие и установка рулевой колонки»).
|
2. Отверните гайку болта клеммового соединения промежуточного и рулевого валов, извлеките болт из проушины карданного шарнира... |
3. ...и отсоедините промежуточный вал от рулевой колонки. |
|
В случае повреждения кронштейнов рулевой колонки или механизма регулировки ее положения замените трубу рулевой колонки или колонку в сборе. Сварочные работы для устранения повреждений трубы рулевой колонки запрещены. |
Замена наружного наконечника рулевой тяги
Вам потребуются: ключи «на 13», «на 22» (два), ключ для болтов колес, съемник шаровых шарниров.
|
Примечания Работу удобнее выполнять на подъемнике. Можно выполнить ее и на автомобиле, установленном на опоры. Замена наконечника показана на примере левой боковой тяги, правый наконечник заменяйте аналогично. Резьба левого наконечника правая, а правого — левая. |
1. Поднимите и установите на опору переднюю часть автомобиля со стороны заменяемого наконечника. Снимите колесо.
|
Предупреждение Затормозите автомобиль стояночным тормозом и установите под задние колеса противооткатные упоры («башмаки»). |
|
Полезный совет Если крепежные детали сильно загрязнены, очистите их металлической щеткой и обработайте легкопроникающей смазкой, например WD-40. |
2. Измерьте и запомните длину свободной части резьбы рулевой тяги (размер а), чтобы при сборке по возможности не нарушить углы схождения колес.
|
Примечание Для наглядности показано на снятой рулевой тяге. |
3. Отверните гайку крепления шарового пальца наконечника к рычагу поворотного кулака.
|
Примечание Гайки крепления шаровых пальцев наружных наконечников рулевых тяг самоконтрящиеся. При каждом снятии заменяйте гайки новыми. |
|
Полезный совет При отсутствии съемника палец шарового шарнира можно выбить резкими ударами молотка по торцу бобышки поворотного рычага, нанося удары вдоль оси рычага. |
6. Ослабьте затяжку контргайки наконечника рулевой тяги.
|
Примечание Для наглядности эта и дальнейшие операции показаны на снятой рулевой тяге. |
|
7. Строньте с места наконечник рулевой тяги, удерживая тягу от проворачивания вторым ключом... |
8. ...и свинтите наконечник с рулевой тяги, подсчитывая количество оборотов, чтобы при установке нового наконечника по возможности не изменилось схождение колес. |
9. Установите новый наконечник в порядке, обратном снятию, навинтив его на рулевую тягу на такое число оборотов, сколько было подсчитано при снятии, и затяните контргайку моментом 98 Н·м.
10. Повторно измерьте длину свободной части резьбы рулевой тяги: она должна быть равна измеренной в п. 2. Если это не так, ослабьте контргайку и либо навинтите, либо свинтите наконечник в зависимости от того, увеличилась или уменьшилась длина свободной части резьбы, затяните контргайку и повторите проверку.
11. Проверьте и в случае необходимости отрегулируйте углы установки колес на станции технического обслуживания.
Замена рулевой тяги
Вам потребуются: ключи «на 18», «на 30», пассатижи, бокорезы.
1. Снимите рулевой механизм с автомобиля (см. «Замена рулевого механизма»).
|
Примечания Необходимость снятия рулевого механизма для замены рулевой тяги объясняется тем, что доступ к узлу крепления тяги на рулевом механизме, установленном на автомобиль, невозможен. |
Работа показана на рулевом механизме, отсоединенном от поперечины передней подвески. При наличии достаточных навыков рулевой механизм можно не снимать с поперечины.
|
2. Сожмите отогнутые ушки малого хомута крепления чехла, сдвиньте хомут по рулевой тяге и снимите его. |
3. Перекусите второй хомут крепления защитного чехла... |
4. ...и сдвиньте защитный чехол по тяге.
|
Примечание Хомут крепления защитного чехла одноразового использования. При сборке обязательно замените его новым. |
5. Аналогично отсоедините от рулевого механизма второй чехол.
6. Отверните корпус шарнира рулевой тяги, удерживая рейку от проворачивания вторым ключом, и снимите тягу. При необходимости замены снимите с тяги защитный чехол.
7. Аналогично снимите вторую рулевую тягу.
8. Установите детали в порядке, обратном снятию. Болты и гайки затягивайте моментами, указанными в приложении 1.
9. Удалите воздух из системы гидроусилителя рулевого управления (см. «Прокачка системы гидроусилителя рулевого управления»).
10. Проверьте и при необходимости отрегулируйте углы установки передних колес на станции технического обслуживания, располагающей специальным оборудованием.
Прокачка (удаление воздуха) гидравлической системы усилителя рулевого управления необходима после любых работ, связанных с разгерметизацией системы (замена насоса или трубопроводов). Признаком наличия воздуха в системе является подклинивание рулевого колеса при попытке резко повернуть его. Кроме того, насос издает повышенный шум в момент поворота рулевого колеса, а жидкость в бачке обычно вспенивается.
1. Залейте рабочую жидкость в систему гидроусилителя (см. «Проверка уровня и доливка рабочей жидкости в бачок гидроусилителя рулевого управления») до метки «МАХ» на указателе, установленном на пробке бачка (или до верхней метки на стенке бачка).
2. Пустите двигатель и поверните рулевое колесо до упора в одну сторону.
|
Предупреждение Не удерживайте рулевое колесо в крайнем положении более 10 с. |
3. Поверните рулевое колесо до упора в противоположную сторону.
4. Поверните рулевое колесо в среднее положение и заглушите двигатель.
5. Проверьте уровень рабочей жидкости в бачке гидроусилителя и при необходимости долейте.
|
Примечание Уровень рабочей жидкости в бачке при прогретом двигателе должен находиться не выше метки «МАХ» на указателе, установленном на пробке бачка (или не выше верхней метки на стенке бачка), при холодном — не ниже метки «MIN» на указателе (не ниже нижней метки на стенке). |
6. Повторяйте операции 2 – 5 до тех пор, пока уровень рабочей жидкости в бачке не перестанет снижаться.
Замена бачка гидроусилителя рулевого механизма
Вам потребуются: отвертка с крестообразным лезвием, пассатижи.
1. Снимите пробку бачка гидроусилителя рулевого управления и откачайте рабочую жидкость из бачка (например, большим шприцем). Установите пробку на место, чтобы в бачок не попала грязь.
|
2. Сожмите отогнутые ушки хомута... |
3. ...сдвиньте хомут по шлангу и отсоедините от бачка всасывающий шланг насоса. |
|
4. Аналогично отсоедините от бачка сливной шланг рулевого механизма. |
5. Ослабьте затяжку хомута крепления бачка... |
8. Снимите бачок гидроусилителя рулевого управления с кронштейна.
9. Установите бачок гидроусилителя рулевого механизма в порядке, обратном снятию.
10. Залейте в бачок рабочую жидкость и удалите воздух из системы гидроусилителя рулевого управления (см. «Прокачка системы гидроусилителя рулевого управления»).
Замена рулевого механизма
Рулевой механизм снимают для ремонта или замены. Однако учитывайте, что рулевой механизм — это важнейший элемент обеспечения безопасности движения. Низкокачественный ремонт механизма может привести к тяжелым последствиям, поэтому при необходимости ремонтируйте его только в специализированной мастерской или заменяйте новым.
Вам потребуются: все инструменты, необходимые для снятия поперечины передней подвески, а также ключ «на 13».
1. Снимите поперечину передней подвески в сборе с рулевым механизмом, стабилизатором поперечной устойчивости и рычагами (см. «Снятие и установка поперечины передней подвески»).
|
Примечание Необходимость снятия поперечины передней подвески для демонтажа механизма рулевого управления объясняется тем, что из-за особенностей компоновки автомобиля снять рулевой механизм с поперечины, установленной на автомобиль, невозможно. |
|
2. Отверните гайки четырех болтов крепления рулевого механизма к поперечине передней подвески... |
3. ...и снимите рулевой механизм с поперечины. |
4. Снимите с картера рулевого механизма скобу его крепления...
5. ...и резиновую подушку.
6. В случае необходимости замены трубопроводов рулевого механизма отверните гайки их крепления к распределителю и к картеру механизма и снимите трубопроводы.
|
Примечание Процесс замены защитных чехлов рулевых тяг описан в подразделе «Замена рулевых тяг». |
7. Установите детали в порядке, обратном снятию. При установке рулевого механизма обратите внимание на то, чтобы рейка находилась в среднем (нейтральном) положении, а положение рулевого колеса соответствовало прямолинейному движению.
8. Залейте в бачок рабочую жидкость и удалите воздух из системы гидроусилителя рулевого управления (см. «Прокачка системы гидроусилителя рулевого управления»).
9. Проверьте и при необходимости отрегулируйте углы установки передних колес (см. «Проверка и регулировка углов установки колес»).
Замена насоса гидроусилителя рулевого управления
Насос гидроусилителя рулевого управления установлен на двигателе с левой стороны и приводится от шкива коленчатого вала клиновым ремнем.
Вам потребуются: ключи «на 10», «на 13», «на 19», ключи-шестигранники «на 6», «на 8», «на 10», пассатижи.
1. Снимите ремень привода насоса гидроусилителя рулевого управления (см. «Замена ремня привода насоса гидроусилителя рулевого управления»).
|
2. Сожмите отогнутые усики хомута крепления шланга возвратной магистрали пассатижами, сдвиньте хомут по шлангу... |
3. ...и отсоедините шланг от штуцера насоса, слив из шланга рабочую жидкость гидроусилителя в подходящую емкость. |
|
4. Выверните болт-штуцер крепления к насосу нагнетательной магистрали... |
5. ...и отсоедините магистраль. |
6. Извлеките из наконечника трубопровода болт-штуцер и снимите два уплотнительных резинометаллических кольца, установленных с обеих сторон наконечника.
|
Предупреждение Уплотнительные кольца наконечника напорной магистрали заменяйте новыми при каждой разборке соединения. |
|
7. Выверните болт крепления кронштейна насоса к натяжному устройству... |
8. ...болт натяжного устройства... |
|
11. ...и снимите насос вместе с кронштейном. |
12. Если насос сняли для замены, а на новом насосе отсутствует кронштейн, выверните три болта крепления шкива насоса, удерживая его вал от проворачивания вторым ключом... |
17. Установите шкив и кронштейн на новый насос.
|
Примечание Для ремонта насоса гидроусилителя рулевого управления необходимо специальное оборудование. Поэтому неисправный насос замените новым или обратитесь в сервисный центр. |
18. Установите детали в порядке, обратном снятию, и удалите воздух из системы гидроусилителя рулевого управления (см. «Прокачка системы гидроусилителя рулевого управления»).