Рулевая колонка: устройство, регулировка, ремонт

Основные неисправности рулевой колонки, ремонт

Если не учитывать повреждения при ДТП, серьезных поломок у рулевой колонки практически не бывает. Основные неисправности – износ подшипников, сальников, втулок, крепежных элементов кронштейна, шлицевых соединений, карданных шарниров. Может расшататься защитный кожух, а также износиться резьба на верхнем валу, на которую крепится руль.

Неисправности обычно проявляются так: появляется стук, вибрация, люфт, иногда неприятный скрип и хруст при повороте. Часто стук и биение в рулевой колонке путают с поломкой рейки, но на самом деле можно обойтись более дешевым ремонтом.

В каких случаях рулевую колонку можно отремонтировать:

1. Износ подшипников. В этом случае подшипники можно заменить: разобрать колонку, снять (выбить) старый, запрессовать новый. Если есть инструменты и навык, сделать это можно самостоятельно;
2. Износ кардана (он же «крестовина»). Тут без вариантов – под замену идет вся колонка. Попутно необходимо выяснить, что привело к проблеме, и устранить причину;
3. Ржавчина на шлицевом соединении. Речь идет о шлицах карданного вала, который еще называют травмобезопасным. Причина появления ржавчины – влага на коврике под ногами водителя, которая протекает прямо на карданный вал. Если ржавчины немного, ее можно сошлифовать, если коррозия зашла далеко – придется менять весь узел.
4. Износ резьбы крепления руля. Причина чаще всего – ржавчина из-за повышенной влажности и слишком резкая манера вождения. В этом случае меняют вал, резьбу восстановить невозможно.

Разборка и самостоятельный ремонт рулевой колонки – задача не самая простая. Для этого нужны инструменты и оборудование, а далеко не у каждого автовладельца есть персональный гараж со всем необходимым. Так что если нет возможности менять запчасти на рулевой колонке самостоятельно, лучше обратиться в сервис. Работа «на коленке» себя не оправдывает ни затратами времени и сил, ни надежностью результата.

Как и любая другая деталь автомобиля, рулевая колонка будет работать долго, но для этого ей нужен нормальный сервис. Соблюдение простых правил эксплуатации позволит ей служить без каких-либо проблем. Сама конструкция колонки настолько простая и надежная, что сломать ее довольно сложно.

Работа гидроусилителя рулевого привода автомобиля ЗИЛ-4331:

a — нейтральное положение; б — перемещение золотника вправо; в — перемещение золотника влево; 1 и 7 — перепускные клапаны; 2 — сапун; 3 и 4 — сетчатые фильтры; 5 — коллектор; 6 — насос; 8 — предохранительный клапан; 9 и 10 — демпфирующие отверстия; 11 — калиброванное отверстие; 12 — шариковый клапан; 13 — реактивный плунжер; 14 — золотник; 15 — винт механизма рулевого управления; 16 — вал сошки; 17 — картер механизма рулевого управления.

Если водитель перестает поворачивать рулевое колесо, то прекращается и поворот управляемых колес, так как винт перестает вращаться и поступающая в картер механизма рулевого управления жидкость перемешает поршень-рейку с винтом и золотником в исходное среднее положение, при котором прекращается действие жидкости на поршень-рейку.В работе гидроусилителей автомобилей марок «ЗИЛ» и «КамАЗ» много общего, но конструкция гидроусилителя автомобилей марки «КамАЗ» имеет некоторые особенности. Распределитель расположен впереди углового редуктора. В центральном отверстии распределителя размещен золотник, вокруг которого в трех сквозных отверстиях расположено по два цилиндра с центрирующей пружиной между ними, а в трех глухих отверстиях расположено по одному плунжеру с пружиной. Наличие трех плунжеров в глухих отверстиях объясняется следующим. Жидкость, находящаяся в корпусе углового редуктора, действует на три торца реактивных плунжеров, находящихся в сквозных отверстиях, а также на кромку сечения винта по месту его уплотнения, а в полости слева под передней крышкой действуют лишь на торцы трех плунжеров. Чтобы обеспечить одинаковое реактивное усилие на рулевом колесе от давления жидкости при повороте как направо, так и налево со стороны углового редуктора расположены три дополнительных плунжера, общая площадь которых равна площади кромки сечения винта.В одном из плунжеров встроен обратный клапан, который при отказе гидросистемы соединяет между собой магистрали высокого и низкого давления, обеспечивая работу рулевого управления без усилителя. Предохранительный клапан соединяет магистрали нагнетания и слива при давлении жидкости свыше 8 МПа, предохраняя насос от перегрева, а детали от перегрузок. Размещение предохранительного клапана в отдельной бобышке облегчает его регулировку и ремонт.Отдельный гидроусилитель автомобиля МАЗ. Распределитель крепится к корпусу шаровых шарниров и силового цилиндра. Внутри корпуса распределителя имеются три кольцевых канавки: две крайние соединены между собой каналом и с магистралью нагнетания, средняя сообщает магистраль слива с бачком насоса. Две кольцевые канавки золотника соединяются каналами (Одна — с левой, другая — с правой стороны) с реактивными камерами, представляющими собой замкнутую полость. Шаровые пальцы сошки и продольной рулевой тяги закреплены в корпусе шаровых шарниров. Этот корпус фланцем скреплен с корпусом золотника. Шаровые пальцы зажаты пружинами между сферическими сухарями пробкой и регулировочной гайкой. Сухари удерживаются от вращения штифтами, а шаровые пальцы в сухарях могут поворачиваться в некоторых пределах. Внутри корпуса шаровых шарниров в осевом направлении может перемещаться стакан с закрепленным в нем шаровым пальцем сошки. Со стаканом перемещается и золотник, жестко соединенный с ним болтами. На корпус шаровых шарниров навернут силовой цилиндр, в котором помещен поршень со штоком. С одной стороны полость цилиндра закрыта пробкой, а с другой — крышкой. На конце штока имеется головка для его крепления в кронштейне рамы. Полости цилиндра, разделенные поршнем, соединены трубопроводами с каналами в корпусе распределителя, выходящими в полость между кольцевыми проточками. 

Принцип работы системы рулевого управления

Принцип работы системы выглядит следующим образом.

• Водитель, желая выполнить поворот, вращает рулевое колесо в салоне машины.
• В результате этого действия начинает вращаться колонка, а вместе с ней и кардан.
• Энергия с кардана поступает на усилитель. Здесь она усиливается с помощью гидравлики или электричества.
• Уже усиленное поворотное усилие поступает на рулевой механизм. Здесь оно преобразуется. Изначально вращение колонки и кардана происходит под углом (практически вертикально). Механизм переводит его в горизонтальную плоскость, чтобы оно могло быть передано на колеса.
• С механизма энергия поступает на привод. Это устройство преобразует ее с помощью системы тяг и направляющих таким образом, чтобы колеса изменили свое положение.
• Под действием привода колеса изменяют свое положение и транспортное средство осуществляет поворот.

В автомобилях, где отсутствует усилитель руля, схема работы системы выглядит точно так же, однако упомянутое устройство в ней участия не принимает. На этом отличия заканчиваются.

Как заменить опору рулевого вала УАЗ Патриот

Сегодня самостоятельно заменил бренчащий шарик на «вантуз» (3164-3401440)

не найдя инструкции по замене — решил написать свою

Итак, приобретаем рублей за 250 бесшумную рулевую опору, в простонародии «вантуз»

1) снимаем левую заглушку панели, выкрутив 3 шурупа.

2) выкручиваем несколько шурупов и снимаем вот эту деталь, аккуратно отсоединив МУС (Модуль управления светом) и подсветку ног водителя, запомнив порядок проводов (можно сфотографировать на телефон, и при сборке подглядеть, у меня было жёлтый, чёрный, красный, провода).

3) под панелью вы увидите рулевой кардан, с помощью двух ключей, на 10 и на 12 открутите и полностью извлеките болт, сжимающий кардан, уходящий в сторону педалей

Достать болт важно по той простой причине, что он блокирует извлечение кардана из зажима

4) Лезем под капот.  поднимаем вверх бачок с тосолом и откладываем так, чтоб не мешался. Откручиваем 4 гайки вокруг злосчастного «шарика».

Особенности системы

Механизм рулевого управления Патриота дополняется колонкой. Вал находится в колонке руля на 2-х опорных подшипниках. Это так называемая опора рулевого вала УАЗ Патриот. Ее задача – передать повороты вправо или влево от руля на рулевой механизм посредством устройства, похожего на кардан. Руль устанавливается на шлицы и надёжно фиксируется на нём соединением с гайкой. К трубе закрепляется механизм регулирования угла наклона.

Основная часть узла находится в моторном отсеке, а его картер закреплен на раме при помощи болтовых креплений. Особенность рулевого управления УАЗа Патриота в том, что здесь используются шаровые шкворни – технология устаревшая и встречается на современных автомобилях редко. В остальном механизм выполнен по стандартной схеме и мало чем отличается от устройств, устанавливаемых на УАЗ 469 и прочие модели.

Когда водитель вращает руль на УАЗе Патриоте, винт механизма управления выкручивается из поршневой гайки или, наоборот, вворачивается в неё. Давление в одной или в другой полостях рулевого механизма повышается или понижается, от этого поршневая гайка начинает перемещаться. Одновременно с этим она оказывает влияние на сошку через вал рулевой рейки, а та через рулевую трапецию и тяги передает усилие на управляемые колеса, заставляя поворачиваться их в нужную сторону.

Для поддержания давления в насосе установлен специальный предохранительный клапан, он регулирует показатель в зависимости от того, как часто крутится коленчатый вал силовой установки. Расширительный бачок гидравлического усилителя расположен в моторном отсеке над левым брызговиком переднего крыла. При помощи шлангов соединяется с насосом ГУРа и магистралью обратки. В случае неисправности усилитель управления сохраняется, но для поворота руля придется приложить значительно больше усилий.

ВАЗ: тюнинг своими руками. Рулевое управление

Чтобы понять, в каком направлении можно доработать рулевое управление ВАЗ 2108-10, нужно для начала усвоить, какими же качествами пытались наделить машину инженеры на самом заводе. Для начала – автомобили переднеприводного семейства не были рассчитаны на установку усилителя руля. Это значит, что компенсировать большое усилие на руле можно было только установкой «длинной» рулевой рейки – с передаточным числом 3.9.

Что она дает? Из плюсов – достаточно «легкий» руль на низких и средних скоростях, что удобно в городе, особенно при парковке. Но если мы говорим про тюнинг ВАЗ, значит, нас интересует еще и острота рулевого управления, а она с такой рейкой невысока.

Ведущие производители тюнинг-аксесуаров предлагают компромиссное решение в виде спортивных рулей уменьшенного диаметра – 350 -320 мм. Они позволяют за один прием (без перехвата) повернуть колеса на больший угол, и не так сильно снижают «парковочные» удобства. В установочном комплекте, помимо самой баранки, должен быть предусмотрен переходник на ступицу, а сам руль должен быть с травмобезопасным стаканом.

Радикальное решение предлагают тюнинг-конторы, которые специализируются на мелкосерийном выпуске рулевых реек с меньшим передаточным числом. Такие механизмы в 3-4 раза дороже штатных, но отвечают спортивным требованиям, позволяя повернуть колеса от упора до упора за 2-2.5 оборота руля. Нужно отметить, что установка такой рейки не несет особых трудностей: места под шлицевые и крепежные соединения совпадают с заводскими. Только вот усилие на руле вырастет пропорционально снижению оборотов, что в повседневной эксплуатации обещает некоторые трудности.

После установки рулевой рейки необходимо сделать регулировку схождения, а заодно – и развала колес. И не только передних. Чтобы понять, как это повлияет на управляемость автомобиля, давайте разберемся, зачем вообще придумали эту операцию.

Довольно часто развал управляемых колес относят к стабилизирующим мероприятиям. Отчасти это так и есть – развал способствует стабилизации прямолинейного движения при одинаковых углах развала правого и левого колес.

Введение угла развала приводит к возникновению силы, которая прижимает колесо к ступице, но также он вызывает поперечную реакцию в контакте шин с дорогой – появляется угол бокового увода. Чтобы его компенсировать, инженеры предусмотрели операцию по регулировке схождения колес.

Схождение вызывает углы бокового увода, направленные в противоположную сторону в сравнении с углами бокового увода от развала колес – тем самым его компенсируя. Но какие настройки предусмотреть, если мы строим тюнинг-проект на базе ВАЗ?

Отметим, что поведение автомобиля «восьмого» семейства на дороге во многом определяет передний привод. Все мы знаем, что он удобен на скользком покрытии, позволяя интуитивно, сбрасывая газ при заносе, проходить повороты. Такое поведение автомобиля обусловлено недостаточной поворачиваемостью. Это значит, что в повороте передние колеса стремятся скользить наружу поворота, и теряют сцепление с дорогой быстрее задних. Для уверенного контроля над машиной управляемость лучше сместить в сторону нейтральной, когда колеса обеих осей в предельных режимах теряют сцепление одновременно, и машина скользит наружу поворота, не меняя своего курса. Такое поведение автомобиля можно настроить как раз отрегулировав развал-схождение колес.

Для того, чтобы снизить недостаточную поворачиваемость ВАЗ 2108-10, следует увеличить отрицательный развал и увеличить схождение передних колес, и уменьшить отрицательный развал и схождение задних колес.

Есть ряд других мер по настройке поворачиваемости, близкой к нейтральной – например, уменьшение диаметра передних колес, снижение заднего клиренса, уменьшение давления в шинах на колесах задней оси, но подробней об этом мы поговорим в следующих статьях.

Рулевое управление автомобиля

Рулевое управление автомобиля предназначено для изменения траектории движения автомобиля путём поворота рулевого колеса в нужную вам сторону. В общем, если руль автомобиля повернуть вправо, то происходит работа рулевого управления, которое поворачивает колеса автомобиля тоже в правую сторону. Чем больше угол поворота руля, тем на больший угол поворачиваются управляемые колеса автомобиля в нужную нам сторону.

Главное требование которое предъявляется к рулевому управления современного автомобиля — это надежность, управляемость, информативность, отзывчивость и простота конструкции. Это означает, что если неисправно рулевое управление, то это может привести к печальным последствиям, ведь машина становится полностью неуправляемой и эксплуатация такого автомобиля запрещена. Еще основное требование — это точность управления, т.е. при повороте руля, колеса должны сразу же, а не с задержкой, поворачиваться на определенный угол, который точно соответствует углу поворота рулевого колеса.

Рулевое управление состоит из рулевого механизма и привода. На данный момент наиболее распространены следующие типы рулевых механизмов: винт-гайка, червяк-ролик и рейка-сектор. Данные механизмы относятся к механическим, но в последнее время крупнейшие производители автомашин стремятся заменить механическое рулевое управление на электронное. Т.е. не будет никаких механических тяг и приводов, будет только блок управления, который согласно изменению положения руля будет поворачивать колеса машины с помощью электромоторов. Но тут есть одно «НО», дело в том, что электронное рулевое управление также должно дублироваться механическими узлами. В случае отказа электронной части, механические узлы будут предоставлять возможность водителю дальше управлять автомобилем. Этот момент очень важен и только он в настоящее время препятствует массовому внедрению электрического усилителя рулевого управления.

Рулевое управления является одним из важнейших и ответственных систем автомобиля, от этого узла напрямую зависит безопасность дорожного движения и удобство управления. Все узлы рулевого управления должны обладать высокой прочностью, надежностью и ремонтопригодностью. На узлы рулевого управления воздействуют различные силы, в основном от управляемых колёс: при поворотах, движении по ухабам и кочкам и т.д.

Рулевые механизмы

Рулевые механизмы по конструкции делят: на винтовые, червячные и шестеренчатые. Требования, предъявляемые к конструкции рулевых механизмов, достаточно противоречивы. Для легкого поворота управляемых колес необходимо иметь большое передаточное отношение рулевого механизма, но при этом увеличивается время поворота управляемых колес. Поэтому, при постоянном значении передаточного числа Uрм редуктора рулевого механизма его величину для легковых автомобилей ограничивают в пределах Uрм = 12 … 20, для грузовых автомобилей Uрм = 15 … 25.

Рулевой механизм с глобоидным червяком и роликом (рис. 7) отличается малым внутренним трением и вследствие этого высокой долговечностью незначительным износом контактирующих поверхностей. Условия зацепления червяка и ролика практически не изменяются при больших углах поворота червяка.

Рис. 7. Рулевой механизм с глобоидным червяком и роликом

Глобоидальный червяк (глобоида — образующая червяка) позволяет выполнять регулировку зацепления даже при относительно больших износах. В картере 1 рулевого механизма на роликовом подшипнике 2 и подшипнике скольжения 3 установлен вал 4 сошки 5. В проушине вала 4 неподвижно закреплена ось 6 трехгребневого ролика 8. Ролик вращается на игольчатых подшипниках 7. Гребни ролика входят в зацепление с винтом глобоидного червяка 9, неподвижно закрепленного на рулевом валу 10, вращающемся на роликовых подшипниках 11. При повороте рулевого колеса поворачивается червяк 9 и вал 4 сошки вместе с роликом 8.

Ось 6 ролика сдвинута по отношению к оси червяка на величину Δ, равную примерно (5… 7) мм, что позволяет устранить зазор в зацеплении в случае износа деталей. Зазор устраняется смещением вала сошки вправо с помощью регулировочного винта 12, фиксируемого контргайкой 13. Регулировка зазора производится при положении прямолинейного движения управляемых колес. Зазоры в конических подшипниках 11 устраняются уменьшением количества прокладок 14.

Рулевой механизм винт — гайка — рейка — сектор (рис. является комбинированным рулевым механизмом с двухступенчатым редуктором, отличающимся повышенным ресурсом. Первоначально применялся для грузовых автомобилей с большой полной массой.

Рис. 8. Рулевой механизм винт — гайка — рейка — сектор

В первой ступени комбинированного рулевого механизма, вращение винта 1, жестко соединенного с валом рулевого колеса, преобразуется в поступательное движение шариковой гайки 2, на наружной поверхности которой нарезаны зубья рейки 3. Вторая ступень редуктора состоит из зубчатой рейки 3, находящейся в зацеплении с зубчатым сектором 4, закрепленном на валу сошки 5. Для увеличения КПД механизма, трение скольжения в гайке заменяют трением качения с помощью шариков 6.

Винт 1 установлен в картере 9 рулевого механизма на двух конических подшипников 10, натяг которых регулируется количеством прокладок между картером 9 и крышкой 11. Регулировка зазора в зацеплении рейка — сектор выполняется смещением вала 5 сошки вдоль оси вращения с помощью регулировочного вина 7, фиксируемого контргайкой 8. регулировка обеспечивается за счет конической формы и переменной толщины зубьев рейки и сектора.

Шестеренчатый (реечный) рулевой механизм (рис. 9) отличается простотой конструкции и в основном применяется на легковых автомобилях категории Ml. Редуктор состоит из шестерни 3, закрепленной на ведущем валу 2 и зубчатой рейки 4. При повороте рулевого колеса шестерня 3 перемещает рейку 4, с которой соединяются боковые тяги 8 и 9 привода рулевого управления. Боковые тяги шарнирно соединены с поворотными рычагами 11, жестко закрепленными на поворотных цапфах управляемых колес. Картер рулевого механизма 5 крепится к кузову автомобиля 17. Рулевой вал 2 с неподвижно закрепленной на нем шестерней 3 вращается в упорных шариковых подшипниках 12, установленных в картере 5.

Рис. 9. Реечный рулевой механизм

Предварительный натяг (зазор) в подшипниках регулируется с помощью регулировочного кольца 6. Рейка поджимается к шестерне упором 14 с пружиной 15. Угол схождения колес регулируется длиной боковых тяг с помощью резьбовых соединений 10 тяг 8 и 9 с шарнирами 16.

Угловой редуктор КамАЗ

Коническая коробка передач КАМАЗа передает вращение от карданного вала к рулевому винту. Редуктор состоит из торцевой 7 и ведомой 11 конических шестерен, при этом ведущая шестерня выполнена как одно целое с валом 1 и посажена в корпусе 4 на иглу 3 и шарикоподшипник 5. Шарикоподшипник посажен на вал 1 с помощью гайки 16, тонкий край которой (для предотвращения самопроизвольного откручивания) запрессован в паз. Ведущая шестерня вращается в двух шарикоподшипниках 10, которые посажены на хвостовик гайки-шестерни 14 со стопорной шайбой 15. В осевом положении ведомая шестерня 11 фиксируется с помощью стопорного кольца 9 и стопорного колпачка 12.

Конические шестерни регулируются шайбами 6, установленными между корпусом 4 и корпусом шестерни 13.

Рис. 88 Коническая коробка передач КАМАЗа:

1 — вал шестерни; 2 — уплотнение; 3 — игольчатый подшипник; 4 — корпус шестерни; 5 и 10 — шарикоподшипники; 6 — шайбы; 7 — привод шестерни; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — стопорное кольцо; 11 — ведомая коническая шестерня; 12 — упорная крышка; 13 — корпус шестерни; 14 — гайка подшипника; 15 — стопорная шайба; 16 — гайка подшипника.

Рулевой привод

Рулевой привод служит для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам. Он состоит из рулевой сошки 1, продольной рулевой тяги 7, верхнего рычага 11 левого поворотного кулака, правого и левого нижних рычагов 24 поворотных кулаков 25 и поперечной рулевой тяги 14. Перечисленные детали соединены между собой шарнирно.

Рулевая сошка одним концом жестко связана с наружным концом вала, а другим через продольную рулевую тягу 7 шарнирно соединена с верхним рычагом 11 поворотного кулака 25 левого колеса. Крепление рулевой сошки к валу осуществляется на мелких конусных шлицах при помощи гайки.

Продольная рулевая тяга соединяется с рулевой сошкой и рычагом поворотного кулака при помощи шаровых пальцев 2, закрепленных на концах сошки и рычага. Шаровые пальцы входят в наконечники 5 продольной рулевой тяги, в которых установлены сухари 8. Сухари охватывают шаровые пальцы, под действием сжимающих пружин 4. Пробки 9, ввернутые в наконечники продольной рулевой тяги, дают возможность регулировать затяжку пружин и предохраняют пружины и сухари от выпадания из наконечников тяги. Чтобы пробки не могли самопроизвольно отвертываться, их шплинтуют. Ограничители 3 ограничивают предельное сжатие пружин сухарей при их регулировке. Наличие пружин в соединениях тяг способствует смягчению ударов, передающихся от колес автомобиля. Для защиты шаровых пальцев и сухарей от пыли и грязи места прохода шаровых пальцев в. наконечники тяг закрываются уплотнительными кольцами 10. Смазка к шаровым пальцам и сухарям подводится через масленки 6, установленные на наконечниках продольной рулевой тяги.

Рычаги поворотных кулаков устанавливаются в отверстиях вилок кулаков на шпонках и крепятся гайками 12, которые затем шплинтуются. Рычаги поворотных кулаков автомобилей с ведущим передним мостом выполняются заодно с крышками подшипников шкворней. Соединение поперечной рулевой тяги с рулевыми рычагами выполнено также шарнирно. Наконечники крепятся на поперечной рулевой тяге при помощи резьбы (с одной стороны правая, с другой — левая) и стяжными болтами 17. Вращением этих наконечников можно изменять длину тяги и тем самым регулировать схождение передних колес.

Для соединения поперечной рулевой тяги с рычагами поворотных кулаков колес используются обычно саморегулирующиеся конические шарнирные соединения. Палец 18 поворотного рычага конической поверхностью прижимается к вкладышу 23 усилием пружины. 20. Вкладыш устанавливается в наконечник поперечной рулевой тяги и от повертывания стопорится винтом, входящим в паз вкладыша. Прижимная пружина верхним концом упирается в пяту 22 пальца, а нижним — в шайбу 21, закрепленную в наконечнике стопорным кольцом. По мере износа конических поверхностей пальца и вкладыша зазор между трущимися поверхностями выбирается перемещением пальца в осевом направлении под действием прижимной пружины.

На автомобилях повышенной проходимости шарнирное соединение поперечной рулевой тяги осуществляется с помощью пальцев и бронзовых втулок. Поперечная рулевая тяга таких автомобилей имеет вильчатые наконечники.

Правильным поворотом направляющих колес является только такой поворот автомобиля, при котором его колеса будут катиться по дороге без скольжения. А это возможно лишь в том случае, если направляющие колеса при повороте автомобиля будут поворачиваться на различные углы, причем внутреннее по отношению к центру поворота колесо должно поворачиваться на больший угол, чем наружное.

Одновременность поворота направляющих колес на необходимые углы обеспечивается рулевой трапецией, которую составляют передняя ось, рулевые рычаги и поперечная рулевая тяга. Правильные соотношения сторон и углов рулевой трапеции выбираются при конструировании автомобиля.

Регулировка рулевой колонки

Регулировка – это изменение положения руля, чтобы обеспечить максимальное удобство водителю. Колонку можно регулировать благодаря дополнительному валу: если бы она соединялась с рулевым механизмом напрямую, ее положение уже было бы невозможно изменить. Собственно, именно так и проектировались первые автомобили, и только спустя некоторое время конструкторы придумали, как обеспечить комфорт людям разного телосложения.

Регулировка может включать как настройку «вылета» рулевой колонки так и устранение люфта, когда при повороте руля до определенного угла колёса не двигаются. Небольшой люфт выставляется специально, но при слишком неотзывчивом руле нужно провести регулировку.

1. Для регулировки «вылета» нужно найти рычаг фиксатора, он находится снизу под рулем. Нажатие на рычаг снимает фиксацию рулевой колонки, и ее можно подвинуть в удобное положение. После этого рычаг поставить на место и убедиться, что он действительно встал как надо.

   Регулировка вылета рулевой колонки (1 -рулевое колесо; 2 — рулевая колонка; 3 — рукоятка регулировки)

   Рекомендуемое расстояние от человека до рулевого колеса

2. Регулировка люфта делается с помощью затяжки винта на рулевом редукторе. Регулировочный винт нужно затягивать или отпускать, пока угол холостого (свободного) хода руля не будет около 10-15 градусов. Эта работа вполне под силу самому автовладельцу, для нее не нужно ни подъемника, ни специального оборудования, хватит отвертки и пары гаечных ключей.

Винт регулировки люфта рулевой колонки

На видео, ниже, подробно показано как сделать регулировку люфта рулевой колонки.

Регулировка рулевой колонки делается обычно после ТО (если нужно), ремонта каких-либо деталей рулевого управления, после изменения положения водительского сиденья, а также как необходимая мера при появлении сильного люфта.

Это интересно: Что такое превентивная безопасность? (видео)

Типы рулевых механизмов

Устройство рулевого механизма различается в зависимости от способа преобразования крутящего момента. По этому параметру выделяют червячный и реечный виды механизмов. Существует еще винтовой тип, принцип работы которого схож с червячной передачей, но он имеет больший КПД и реализует большее усилие.

Червячный рулевой механизм: устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

Этот рулевой механизм является одним из «устаревших» устройств. Им оснащены практически все модели отечественной «классики». Механизм применяется на автомобилях с повышенной проходимостью с зависимой подвеской управляемых колес, а также в легких грузовых автомобилях и автобусах.

Конструктивно устройство состоит из следующих элементов:

• рулевой вал;
• передача «червяк-ролик»;
• картер;
• рулевая сошка.

Пара «червяк-ролик» находится в постоянном зацеплении. Глобоидальный червяк представляет собой нижнюю часть рулевого вала, а ролик закреплен на валу сошки. При вращении руля ролик перемещается по зубьям червяка, благодаря чему вал рулевой сошки также поворачивается. Результатом такого взаимодействия является передача поступательных движений на привод и колеса.

Рулевой механизм червячного типа имеет следующие преимущества:

• возможность поворота колес на больший угол;
• гашение ударов от дорожных неровностей;
• передача больших усилий;
• обеспечение лучшей маневренности машины.

Изготовление конструкции достаточно сложное и дорогое – в этом главный ее минус. Рулевое управление с таким механизмом состоит из множества соединений, периодическая регулировка которых просто необходима. В противном случае придется заменять поврежденные элементы.

Реечный рулевой механизм: устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

Рулевой механизм реечного типа считается более современным и удобным. В отличие от предыдущего узла, это устройство применимо на транспортных средствах с независимой подвеской управляемых колес.

В реечный рулевой механизм входят следующие элементы:

• корпус механизма;
• передача «шестерня-рейка».

Шестерня устанавливается на рулевом валу и находится в постоянном зацеплении с рейкой. В процессе вращения рулевого колеса рейка перемещается в горизонтальной плоскости. В результате соединенные с ней тяги рулевого привода также перемещаются и приводят в движение управляемые колеса.

Механизм «шестерня-рейка» отличается простотой конструкции и высоким КПД. К ее преимуществам также можно отнести:

• меньшее количество шарниров и тяг;
• компактность и невысокая цена;
• надежность и простота конструкции.

С другой стороны, редуктор этого типа чувствителен к ударам от неровностей дороги – любой толчок от колес передастся на руль.

Винтовой редуктор

Особенностью этого механизма является соединение с помощью шариков винта и гайки. За счет чего наблюдается меньшее трение и износ элементов. Механизм состоит из следующих элементов:

• вал рулевого колеса с винтом
• гайка, перемещаемая по винту
• зубчатая рейка, нарезанная на гайке
• зубчатый сектор, с которым соединена рейка
• рулевая сошка

Винтовой рулевой механизм применяется в автобусах, тяжелых грузовых автомобилях и в некоторых легковых автомобилях представительского класса.

Устройство, схема и принцип работы рулевой колонки

Назначение рулевой колонки – передавать поворот (крутящий момент) от рулевого колеса на рулевой механизм (рейку и редуктор либо датчик угла поворота). В принципе, изначально это довольно простое устройство, которое со временем усложнилось и получило дополнительные опции.

Функции рулевой колонки в современном автомобиле:

1. Основная – передача угла поворота от руля на рулевую рейку;
2. Демпфирование ударов и вибрации, которые не погасила подвеска;
3. Фиксация дополнительного оборудования – замка зажигания, устройства блокировки и т.д.;
4. Обеспечение безопасности при ДТП – рулевая колонка складывается при фронтальном столкновении, минимизируя возможные травмы водителя;
5. Регулировка положения для дополнительного удобства.

Устройство рулевой колонки

1 – муфта соединения; 2 – нижний крестовидный (карданный) шарнир; 3 – промежуточный вал; 4 – верхний крестовидный (карданный) шарнир; 5 – вал; 6 – передний (нижний) кронштейн крепления колонки; 7 – труба колонки; 8 – задний (верхний) кронштейн крепления колонки; 9 – посадочное гнездо замка зажигания.

Схема устройства рулевой колонки включает в себя несколько элементов:

1. Рулевой вал с карданным шарниром – основной несущий элемент. Благодаря шарниру вал может изменять положение без потери функциональности, он же служит дополнительным элементом безопасности;
2. Рулевой демпфер – небольшой амортизатор, гасящий колебания от дорожных неровностей. Помимо удобства он обеспечивает еще и лучшую управляемость;
3. Кожух – защитный пластиковый чехол, соединяющийся с рулевым валом с помощью подшипника;
4. Дополнительные элементы – замок зажигания, подрулевые переключатели, электрические контакты для них;
5. Противоугонный блокиратор;
6. Устройства регулировки положения;
7. Крепежные элементы.

Принцип работы очень прост:

1. При повороте руля основной вал рулевой колонки поворачивается на тот же угол;
2. Дополнительный вал, с которым рулевая колонка соединена карданным шарниром, поворачивается вместе с ней;
3. Далее крутящий момент переходит на рулевой механизм (шестерня-рейка) или считывается датчиком угла поворота;
4. Поворот передается на рулевую рейку, дополнительно усиливается ГУР или ЭУР;
5. От рейки через тяги поворачиваются колёса автомобиля.

Дополнительные функции – это, в основном, различные конструкторские решения для безопасности. Рулевая колонка может складываться за счет карданного шарнира, а также благодаря специально спроектированным точкам излома и деформации.