Устройство рулевой рейки с гидроусилителем, принцип работы (видео)

Рулевая рейка – это центральный элемент рулевого управления практически любым современным автотранспортным средством. Рассмотрим методы диагностики возможных неисправностей и варианты ремонта рулевой рейки.

Как появился гидроусилитель руля автомобиля

Самый первый усилитель руля, о котором чаще всего вспоминают специалисты, появился еще в 1823 году, изобретенный Робертом Гюрней. Впервые о гидравлическом усилителе рулевого механизма в СССР заговорили еще 1950 году, а в 1958 году его впервые установили на автомобиль высокого класса (премиальный по современным меркам) ЗИЛ-111. Чаще всего этот автомобиль использовали для транспортировки первых лиц государства СССР, комфорт должен был быть соответственным.

Сегодня же гидроусилитель рулевого управления можно встретить в любом автомобиле, даже самой простой базовой комплектации. В некоторых автомобилях могут установить электроусилитель руля или же гидроэлектроусилитель, но вот обычный гидроусилитель руля остается самым распространенным. С тем как менялись автомобили и их устройство, инженеры дорабатывали ГУР, его устройство и характеристики. Рассмотрим более подробно устройство и принцип работы механизма.

Источник: http://fastmb.ru/auto_shem/3513-gidrousilitel-rulevogo-upravleniya-ustroystvo-princip-raboty-i-shema.html

Принцип работы 

Указанный механизм с конструкционной точки зрения представляет собой шток с поршнем. Его основание выступает силовым цилиндром ГУРа. В цилиндре есть две полости, которые заполняются жидкостью посредством ее распределения золотником, находящимся в корпусе. С учётом стороны поворота руля (влево или вправо) изменяется и сторона, где находится под давлением жидкость.

На сегодняшний день в автомобилях встречается 3 типа реечных механизмов, отличающихся принципом функционирования:

• механический;
• гидравлический;
• электрический.

Устройство механической рейки

Данный тип характеризуется конструкционной простотой и эффективность. Принцип работы рулевой рейки соответствует описанному выше, а поворот колес обеспечивается за счёт прилагаемой силы со стороны водителя. Для снижения нагрузки на руки производители комплектуют новые модели транспортных средств рейкой с переменным передаточным числом.

Если говорить просто, то шаг между соседними зубьями рейки корректируется от краев к средине. Вследствие этого с повышением скорости движения маневренность падает, а управлять рулем становится сложнее. На минимальных скоростях баранку крутить может даже ребёнок, ввиду минимального передаточного числа. Столь простая конструкция прекрасно себя зарекомендовала в отечественной машине ВАЗ-2110.

Гидравлический рулевой механизм

Главное отличие рейки с гидроусилителем от рассмотренной выше заключается в том, что физические усилия водителя увеличиваются за счёт встроенного гидравлического усилителя. При таком устройстве обеспечивается лёгкость управления транспортным средством и его высокая маневренность, вне зависимости от скорости езды. Подобными механизмами оснащаются практически все современные автомобили.

Высокая безопасность движения обеспечивает ГУР: он гасит мелкие выбоины и неровности на дорожном полотне за счёт гидроусилителя. Руки водителя остаются на руле без каких-либо рывков. Многие собственники таких транспортных средств жалуются на то, что не «чувствуют» своего железного коня.

Частично нивелируют этот недостаток современные подвески в сочетании с электро-гидроусилителем.

Электрический механизм

Принцип работы электрического механизма практически полностью соответствует гидравлическому. Силовым агрегатом при этом выступает электромотор, интегрированный в рулевой вал, рулевую колонку или рейку (считается самым безопасным вариантом). Вариант с электромотором в рулевой колонке не сыскал популярности ввиду невысокой конструктивной надёжности.

Электрическое устройство рулевой рейки, при всех своих недостатках, характеризуется и очевидными преимуществами:

• экономичность (во время движения электроагрегат активизируется лишь при повороте баранки);
• высокое значение КПД (если проводить сравнительную параллель с гидроусилителем);
• нетребовательность в плане обслуживания;
• работоспособность не зависит от температурного режима окружающей среды;
• конструктивная целостность, минимальная вероятность возникновения течи.

Исправность и надёжность рулевого управления – неизменная составляющая безопасного и уверенного движения авто. Необходимо регулярно проводить технический осмотр транспортного средства и при первых признаках неисправности, обращаться на СТО.

На заметку

Источник: http://camry-v50.ru/printsip-rabotyi-rulevoy-reyki/

Как устроен гидроусилитель рулевого управления

На сегодня практически нельзя представить автомобиль, у которого не было бы усилителя руля. С самого названия становится понятно, что основой всего механизма является гидравлика, за счет которой меняется давление. Особых требований к данной системе нет, устанавливается на рулевой механизм любого типа, в легковых автомобилях, как правило, это реечный механизм. Зачастую в список деталей такого усилителя входит масляный насос, бачок под жидкость, распределитель золотниковый, соединительные механизмы и шланги, а так же гидроцилиндр. Теперь же рассмотрим каждую деталь по отдельности.

Самым сердцем всего гидроусилителя руля автомобиля считается гидронасос (насос гидроусилителя руля). Основная задача насоса – поддерживать постоянное давление в системе в момент работы, а так же циркулировала жидкость по системе. Как правило, гидронасос устанавливают рядом с блоком цилиндров, так как в действие в 99% случаев он приводится посредством ремня от коленвала двигателя. Описать то, как выглядит насос тяжело, так как у каждого автомобиля он своей конфигурации.

Чаще всего в состав гидроусилителя руля входят лопастные насосы, так как у них высокий КПД и весьма износоустойчивы. Корпус насоса металлический или силуминевый, а внутри установлен ротор с лопастями. За счет такого устройства лопасти подают рабочую жидкость под давлением в распределитель и далее в основной гидроцилиндр системы.

Как уже говорили, в действие гидронасос приводится за счет шкива, соединенного с коленчатым валом посредством ремня. Это основная причина, почему давление и качество работы насоса напрямую зависят от работы двигателя. Если же давление избыточное, то для этого есть специальный перепускной клапан. По разным данным, в среднем давление системы составляет от 100 до 150 бар.

Специалисты выделяют два основные виды насосов – регулируемые и нерегулируемые. Регулируемый насос может менять и поддерживать давление системы за счет производительной части, а вот нерегулируемый насос меняет давление только за счет редукционного клапана. Если с регулируемым все понятно, то устройство второго насоса отличается, редукционный клапан представляет собой дроссель, гидравлический или пневматический. Клапан работает автоматически, контролируя уровень и давление масла.

Бачок считается основой механизма, так как в нем хранится жидкость. Устройство самого бачка гидроусилителя руля не простое, как правило, в нем установлен элемент для фильтрации жидкости, щуп для уровня жидкости (масла), а так же отверстия для забора и подачи жидкости. За счет жидкости смазываются трущиеся механизмы. Щуп позволяет контролировать наличия жидкости и её уровень в бачке, хотя визуально уровень так же можно проверить, так как бачок зачастую из белого полупрозрачного пластика.

Чтоб удобней было понимать уровень жидкости, на щуп нанесены специальные метки с надписями минимум и максимум. Чаще всего водители предпочитают выдерживать уровень чуть выше середины, с небольшим пространством до максимальной отметки. Таким образом, водитель сможет понять, насколько правильно работает система, её герметичность, а так же нужно ли долить жидкость в бачок или оставить как есть.

Не менее важную роль в работе ГУР выполняет распределитель. Как правило, его устанавливают на элементах рулевого привода или на сам вал. Основной задачей распределителя считается направление потока жидкости, в гидроцилиндр или бачок, в зависимости от угла поворота руля. В его состав входит торсион, вал распределителя и поворотный золотник.

Каждая из перечисленных деталей уникальны и спутать их невозможно, торсион представляет собой тонкий прут, который может скручиваться относительно своей оси за счет поворота руля. Что касается вала и золотника, то по виду это два цилиндрических элемента, внутри которых есть каналы для жидкости. Конструкция распределителя может меняться, он может быть осевым (в таком случае золотник перемещается поступательно) или же роторным (в данном случае золотник будет вращаться).

Последние детали в системе гидроусилителя руля – соединительные шланги и сам гидроцилиндр. Без каких-либо вариантов, гидроцилиндр всегда встроенный в рулевую рейку. В её состав входит поршень и шток, которые перемещаются под действием давления жидкости.

Что касается соединительных механизмов и шланг гидроусилителя руля, то за их счет обеспечивается циркуляция жидкости. Стоит отметить, что каждый из таких элементов может выдержать высокое давление. Жидкость распределяется между гидроцилиндром, насосом и распределителем. Именно за счет шлангов масло (жидкость) из бачка поступает в систему гидроусилителя, а по шлангам низкого давления из распределителя обратно в бачок.Как видим, каждый из перечисленных элементов играет важную роль в работе гидроусилителя автомобиля. Соответственно их исправность, правильная установка и качество обеспечат надежную и безотказную работу рулевого управления автомобиля.

Источник: http://fastmb.ru/auto_shem/3513-gidrousilitel-rulevogo-upravleniya-ustroystvo-princip-raboty-i-shema.html

Строение

Конструкция механической рулевой рейки выглядит следующим образом. Внутри картера, имеющего в разрезе вид полого цилиндра, размещен защитный гофро-чехол. На подшипниках в картере установлено приводное зубчатое колесо, к которому пружиной прижимается рулевая рейка. Пружина требуется для устранения зазора в паре «шестерня-рейка». Ход рейки ограничивается с одной стороны ограничительным кольцом, а с другой – втулкой шарнира рулевой тяги. Данная схема рулевой рейки отличается предельной простотой и надежностью.

Источник: http://znanieavto.ru/rulim/ustrojstvo-rulevoj-rejki-i-priznaki-neispravnosti.html

Принцип работы

Сегодня в большинстве случаев используется гидроусилитель руля. Поэтому стоит рассмотреть, как работает рулевая рейка с ним. Данная информация позволит понять, почему практически не приходится прикладывать усилия, чтобы крутить рулевой колесо во время движения.

Насос гидроусилителя соединяется с двигателем с помощью ремня или специальных шестерней. Он обеспечивает подачу бесперебойную подачу жидкости в распределитель. Последний находится в корпусе рулевой рейки. Его еще могут называть картером.

С помощью золотникового распределителя происходит распределение гидравлической жидкости, которая требуется для осуществления поворота. Торсион позволяет контролировать количество жидкости, которая требуется в конкретно взятом случае. Его интегрируют в разрез рулевого вала.

Когда машина стоит или движется по прямой, то рулевая рейка не двигается. Тогда масло находится в специальных емкостях, а не в распределителе. Когда колеса поворачиваются, они сопротивляются изменению направления, так как во время движения на них оказывает воздействие сразу несколько сил. Тогда закручивается торсион, каналы распределителя открываются, а жидкость подается на рулевую рейку. Масло распределяется так, чтобы облегчить ее движение. Чтобы управление автомобилем было безопасным, водитель должен внимательно следить за состоянием рулевой рейки и всех смежных узлов. В частности, если появляются масляные подтеки, требуется обратиться в СТО. Также можно попробовать выполнить ремонт самостоятельно, если есть соответствующие навыки.

Источник: http://seite1.ru/xodovaya-chast/rulevaya-rejka-opisanie-ustrojstvo-tipy-vidy-neispravnosti-foto-video/.html

Гидроцилиндр с рулевой рейкой

В гидроусилителях руля используют гидроцилиндр двухстороннего действия с двухсторонним штоком. Жидкость подводится по трубкам к резьбовым отверстиям, выполненным в гильзе. В гильзе размещены поршень и шток, который соединён с рулевой рейкой или выполнен с ней единой деталью. С торцов уплотнение гильзы и штока обеспечивается манжетами. Для герметичного разделения полостей на гильзе установлены два односторонних или одно двухстороннее уплотнение.

Источник: http://hydro-pnevmo.ru/topic.php?ID=408

Преимущества и недостатки реечного механизма

Плюсы:

• простая малогабаритная конструкция;
• надежность;
• малый вес;
• точная передача усилий.

Минусы:

• хорошая передача ударов неровностей дорожного покрытия;
• периодичность обслуживания (подтяжка, замена масла).

Источник: http://automorum.ru/sistemy-avtomobilya/rulevoe-upravlenie/ustrojstvo-rulevoj-rejki.html

Поддержание постоянного расхода

Скорость поворота колес должна быть постоянна, не зависимо от оборотов двигателя. Но при изменении частоты вращения вала ДВС будет изменяться и подача насоса, поэтому необходимо использовать устройство для поддержания постоянного расхода.

Регулятор расхода содержит несколько основных элементов — постоянный дроссель (нерегулируемое гидравлическое сопротивление), золотник поджатый пружиной. В корпусе регулятора выполнены канала для подвода жидкости от насоса, слива в бака, и подачи жидкости к распределителю.

Источник: http://hydro-pnevmo.ru/topic.php?ID=408

Преимущества и недостатки ГУР

Несмотря на распространенность гидроусилителя рулевого управления среди автомобилей, данный механизм получил как преимущества, так и недостатки, хотя плюсов все же больше. Среди положительных качеств ГУР можно отметить:

• улучшенное и облегченное управление машиной, что существенно снижает утомляемость водителя;
• уменьшение и смягчение ударов об рулевое колесо;
• улучшение маневренности автомобиля, что так же повышает безопасность.

Помимо преимуществ, в гидроусилителе руля есть и недостатки:

• своевременное обслуживание системы;
• работающий насос ГУР забирает мощность двигателя;
• увеличение расхода топлива за счет насоса гидроусилителя;
• износ или возможное повреждение соединительных шлангов.

Несмотря на такие недостатки, основной плюс гидроусилителя рулевого управления – значительно облегчает управление автомобилем, особенно если машина увесистая. Поэтому время от времени нужно проводить осмотр системы и в случае мельчайшей поломки не затягивать с ремонтов.

Источник: http://fastmb.ru/auto_shem/3513-gidrousilitel-rulevogo-upravleniya-ustroystvo-princip-raboty-i-shema.html

Самые частые поломки гидроусилителя руля

Как и все механизмы, гидроусилитель руля рано или поздно может поломаться. Все же есть частые и весьма редкие поломки, да и многое зависит от конструкции, производителя и того, как эксплуатируют систему гидроусилителя рулевого механизма. Так как механизмы в ГУР подвижные, со временем они выходят из строя. Как показывает практика, чаще всего всплывают такие неисправности:

• ослабление или износ ремня насоса ГУР;
• неисправность насоса;
• шум насоса;
• засор фильтрующего элемента в бачке;
• недостаточный уровень жидкости в бачке;
• разгерметизация системы;
• засор клапана насоса;
• засор гидросистемы;
• залита жидкость пониженной вязкости.

Можно сказать это основные неисправности, которые возникают в любом случае, в период эксплуатации. Проявление таких поломок может быть в повороте руля с большим усилием, передача толчков на руль, тяжело повернуть руль в одну из сторон с небольшим отклонением от центра, шум, вибрация и нечеткая работа руля (работает рывками). Все это первые признаки того, что отдельные элементы гидроусилителя руля выходят из строя.

Чаще всего ремонт таких поломок ГУР заключается в своевременной замене или регулировке ремня, долить жидкости в бачок, ремонт или полная замена насоса ГУР, устранение течи в системе гидроусилителя, возможная разгерметизация системы в целом. Казалось бы, мелочь, но с рулевым управлением не стоит шутить, так как дорога ошибок не прощает.

Источник: http://fastmb.ru/auto_shem/3513-gidrousilitel-rulevogo-upravleniya-ustroystvo-princip-raboty-i-shema.html

История создания рулевого усилителя

Первые представители четырехколесного транспорта имели примитивное рулевое управление. Поворотные колеса были закреплены на одной балке, которая крепилась к кузову только в центральной части на шарнире – по принципу гужевого транспорта.

Такой механизм не давал возможности самоходным телегам быть маневренными, а радиус разворота был настолько огромным, что полностью развернуться автомобиль мог где-то на площади. Кроме того, для выполнения поворота не требовались усилители рулевого механизма.

Со временем в систему рулевого механизма вносились коррективы, чтобы максимально уменьшить угол разворота авто. Чтобы облегчить задачу для водителя (с каждым разом изобретение делало поворот руля более тугим) разрабатывались всевозможные варианты, начиная от увеличения диаметра самого руля до внедрения в систему разных типов зубчатых передач.

В результате многолетних проб и ошибок инженерами был сделан вывод, что схема рулевой рейки – золотая середина между простотой, доступностью и усилением крутящего момента, поступающего от руля. К тому же такое устройство совместимо с усилителями рулевого управления.

Источник: http://sto-tolyatti.ru/sovety/rulevaya-rejka-eto.html

Стоимость ремонта и деталей гидроусилителя руля

Если говорить о ремонте гидроусилителя рулевого управления, а в частности о стоимости деталей, то все зависит от марки, модели и самого устройства автомобиля. Цена может быть пропорциональна стоимости автомобиля или же ремонт обойдется в минимальную цену. Рассмотрим на примере определенной модели стоимость деталей.

Как видим, цены на детали гидроусилителя рулевого управления не космические, поэтому не стоит экономить на таком и своевременно проводить ремонт. Что касается стоимости услуг ремонта, то здесь лучше навести приблизительные расценки, так как они могут отличаться в зависимости от СТО. Наведем приблизительные цены на услуги ремонта ГУР.

Цена на услуги ремонта так же не особо высокие, но все же, если вовремя ни обратить внимание, и не устранить проблему, в дальнейшем она может превратиться в серьезные последствия. Если говорить о ГУР (гидроусилителе рулевого управления), то это незаменимая система в современном автомобиле. Динамика управления, комфорт и безопасность – те вещи, в которых участвует современный механизм гидроусилителя рулевого управления.

Видео-обзор принцип работы гидроусилителя рулевого управления:

Источник: http://fastmb.ru/auto_shem/3513-gidrousilitel-rulevogo-upravleniya-ustroystvo-princip-raboty-i-shema.html

Полезные советы

• Необходимо следить за состоянием защитных пыльников.
• Нельзя держать руль в крайнем положении более 5 секунд. Не раскручивайте двигатель в крайнем положении руля. Это приводит к износу насоса гидроусилителя руля, увеличению нагрузки на детали рулевой рейки, рулевого редуктора; загрязнению системы гидроусилителя, пробою уплотнителей гидроусилителя.
• Зимой не следует выворачивать руль, чтобы выехать с места парковки, сразу после прогрева двигателя. Покрутите руль короткими плавными движениями. Это нужно, чтобы разогреть масло в системе гидроусилителя руля.
• Лично контролируйте все операции на станции техобслуживания, так или иначе затрагивающие элементы рулевого управления. Часто при регулировке развала-схождения механики ослабляют хомут пыльника, и забывают затянуть обратно. Да еще и работу делают грязными руками! Песок и грязь могут испортить рейку и гидроусилитель буквально за два дня, и даже быстрее.

Источник: http://seite1.ru/xodovaya-chast/rulevaya-rejka-opisanie-ustrojstvo-tipy-vidy-neispravnosti-foto-video/.html