Обзор различных видов рулевых реек и их особенностей

Виды рулевых реек

Самая простая и надёжная. Колёса поворачиваются только за счёт физической силы. Для большего комфорта водителя зачастую бывает с различным шагом зубьев рейки от краёв к середине (это снижает усилие на руле при маленькой скорости).

Гидравлическая рулевая рейка

Такая рейка оснащена гидроусилителем (ГУР), в результате чего повышается острота и лёгкость управления автомобилем. Кроме того, при поездке по плохой дороге руль не вырывается из рук, в отличие от механической рейки. Большинство выпускаемых в мире машин оснащается именно таким рулевым механизмом.

Электрическая рулевая рейка

Очень похожа на гидравлическую, но в качестве усилителя используется электромотор, управляемый ЭБУ. Применяется в основном на автомобилях бизнес-класса и спорткарах, для которых важна отличная управляемость. На бюджетных машинах устанавливается редко.

Какие еще элементы неразрывно связаны с рулевой рейкой?

Еще один элемент, всегда устанавливаемый на всех современных автомобилях наравне с механизмом поворота колес, – усилитель, который облегчает вращение рулевого колеса. Система может приводиться в движение как при помощи гидравлики (такую рейку называют гидравлической), так и при помощи электромотора (соответственно, электрическая рулевая рейка).

ГУР

В первом случае элемент гидроусилителя (всем известного ГУР) – силовой цилиндр – устанавливается на одну из сторон рулевой рейки, вдоль нее. Поршень с гидравлическим приводом и поворотным клапаном, направляющим гидравлическую жидкость к правой или левой стороне поршня, – в зависимости от направления вращения руля – увеличивает давление на поршне и уменьшает усилие, необходимое для того, чтобы «протянуть» рейку из стороны в сторону.

Электроприводы

Электрические системы рулевого управления сейчас активно вытесняют привычные нам гидроусилители. Насос, клапаны и поршни замещаются электрическими моторами: на рулевой рейке, в рулевой колонке или на валу – они могут быть установлены повсюду. Несмотря на то что электрорейка надежнее и легче, пока автовладельцы ее недолюбливают. Почему? Говорят, что в ней нет логичной и понятной отдачи при вращении колес. То есть при вращении руля колеса, как говорят некоторые владельцы, словно живут своей жизнью, непонятно, например, на какой угол они повернуты, руль слишком «легкий» и «пустой».

Скорее всего, автопроизводители решат эту проблему, тем более у них достаточно разнообразный не использованный в этом направлении инструментарий. Например, удобство управления автомобилем зависит от изменения передаточного отношения рулевого механизма и взаимного расположения зубцов на рейке. Хотите замедлить вращение – поменяйте коэффициент. На некоторых рулевых рейках зубцы в середине расположены ближе друг к другу, по краям – дальше друг от друга. Это поддерживает управление в центральном положении руля на удобном уровне точности и скорости, которое становится быстрее с увеличением угла поворота колес.

Существуют и более сложные системы, изменяющие коэффициент. В них добавляются дополнительные элементы управления, зачастую между рулевым валом и шестерней. К примеру, это нередко может быть дополнительный электромотор, который позволяет непрерывно изменять скорость и усилие на руле.

Так что в следующий раз, когда вы повернете колеса своей машины, вы будете знать, что происходит. Возможно, это не самая привлекательная область автомобильной техники, но без нее мы бы не смогли крутить руль «одним пальцем», при этом постоянно контролируя все, что происходит с передними колесами нашего автомобиля.

Виды рулевых реек

Механическая рулевая рейка

Гидравлическая рулевая рейка

Электрическая рулевая рейка

Устройство рулевой рейки

Это несложный механизм, который обладает следующими составляющими:

Руль, который находится в кабине. Используется, чтобы задать автомобилю направление движения.
Рулевой вал. Это металлический стержень, который оснащен специальными пазами. Они называются шлицами. С их помощью с одной стороны крепится руль, а с другой производится крепление к рулевой колонке.
При создании рейки используются шестерня и сама рейка. При производстве используется специальный легкий сплав повышенной прочности.
Рулевая тяга – это металлические стержни, у которых с одной стороны есть резьба, а с другой шарнир с резьбой.
Рулевой наконечник оснащен шарниром с резьбой.

Это все составляющие рулевой рейки. Правда, еще в него можно отнести демпфер. Это двухсторонний амортизатор. Его цель заключается в снижении вибрации во время движения. Таким образом, удается снизить негативное воздействие на весь механизм. Не на всех машинах он есть, но на внедорожниках его устанавливают по умолчанию. Это связано с тем, что эти машины часто передвигаются по плохим дорогам.

рулевая рейка с гур

Лучшие отечественные производители рулевых реек

Отечественные компании активно внедряют современные технологии и выпускают продукцию, которая отличается достойным качеством. Производители ориентированы на вторичный рынок российских марок автомобилей, но ряд поставщиков имеет контракты и с заводами-изготовителями. Наша команда изучила продукцию 6 брендов и рекомендует 4 торговые марки. Рейки этих производителей отличаются стабильным качеством и соответствуют стандартам автопроизводителей.

Lada

Торговая марка принадлежит концерну ВАЗ. Под этим брендом автопроизводитель выпускает комплектующие для своего конвейера и для вторичного рынка. Если владельцу автомобиля нужна рулевая рейка на Ладу Гранта, то рекомендуется продукция этого производителя.

По отзывам пользователей, комплектующие Волжского автозавода, которые продаются в магазинах запчастей, не отличаются по своему качеству от деталей конвейерной сборки. Строгое соответствие размерам, техническим параметрам обеспечивает простую замену и гарантирует высокую точность рулевого управления. Оригинальные запчасти поставляются в коробках с логотипом ВАЗ и имеют серийный номер, который соответствует информации на детали.

Достоинства:

Строгий контроль качества;
Три серии запчастей с разным ресурсом;
Низкая цена;

Недостатки:

Небольшой ассортимент;
На рынке много подделок из Юго-Восточной Азии.

SS20

Российская компания Система Технология была основана в 1993 году и выпускает продукцию для подвески под брендом SS20. Фирма специализируется на продукции для отечественного авторынка, выпуская детали, которые обеспечивают точное и легкое управление транспортными средствами. На предприятии реализована технология селективной сборки, которая обеспечивает индивидуальный подбор комплектующих под корпус рулевого механизма. Выпускаемые детали отличаются низким уровнем шума во время работы.

На коробке каждой детали наклеен стикер, под которым напечатан код. Отравив эту информацию по указанному номеру, можно убедиться в подлинности изделия. Эта эффективная защита обеспечивает минимальное количество подделок.

Достоинства:

Высокое качество сборки механизмов;
Квалитетная точность при производстве валов;
Усиленная конструкция;
Комплектующие легко устанавливаются и регулируются;
Рейки точно передают команды управления.

Недостатки:

Слабый ассортимент;
Высокая цена.

Trialli

Компания выпускает детали рулевой и тормозной системы, трансмиссии и ГРМ. Комплектующие производятся для вторичного рынка легковых и грузовых автомобилей. В каталоге 5000 запчастей для ВАЗ, УАЗ, ГАЗ и бюджетных иномарок. Выпускается три класса продукции – стандарт, средний и премиум. Это позволяет выбрать механизмы с учетом запланированного бюджета.

Рулевые системы Trialli производятся на современном оборудовании, которое исключает появление зазоров, гарантирует высокую точность при сборке механизмов. Опоры и упоры изготавливаются из высокопрочного ПВХ, металлокерамики и других инновационных конструкционных материалов. Это помогает сделать износ узлов равномерным и продлить срок службы.

Достоинства:

При производстве используется хромванадиевая сталь;
Высокая точность подшипников;
Устойчивость к резким перепадам температуры;
Высокая динамическая грузоподъемность деталей;
Улучшенная конструкция дорожек качения.

Недостатки:

Нестабильное качество смазки в рейках.

BM

Компания основана в 1995 году и выпускает бюджетные комплектующие для вторичного рынка. В каталоге – запчасти для отечественных автомобилей и бюджетных иномарок. На предприятии налажен строгий контроль качества, получены европейские и международные сертификаты. Компания находится в постоянном поиске материалов, которые увеличивают ресурс выпускаемых механизмов и износоустойчивость рулевых реек.

На предприятии ВМ производят комплектующие для рулевой и тормозной системы, двигателя внутреннего сгорания. Ассортимент стабильно расширяется, но объем выпуска продукции растет медленно. Бренд слабо известен на отечественном рынке, компании не хватает ресурсов для продвижения запчастей.

Достоинства:

Низкая цена;
Полное соответствие деталям конвейерной сборки;
Надежные расходники;
Увеличенный ресурс;
Отсутствие подделок.

Недостатки:

Небольшой ассортимент.

Рулевые рейки: неисправности и восстановление

ПАЛКИ В КОЛЕСА

Для большинства автомобилей рулевые механизмы делают крупные сторонние производители, например ZF. Поэтому остались доступными оригинальные запчасти и техническая информация. Кроме того, никто не отменял унификацию. Зачастую на свежие модели одного автопроизводителя подходят запчасти от других машин начала 2000‑х годов. Кроме того, есть производители, специализирующиеся на тех же сальниках и втулках. По их каталогам нетрудно подобрать запчасть необходимого типа и размера — номинального или ремонтного. Так что пока можно починить практически любую рейку.

Скрытая угроза

Настоящий бич всех рулевых реечных механизмов — коррозия. Причиной ее становится в основном неквалифицированное обслуживание. Часто при замене рулевых тяг сервисмены фиксируют их пыльники универсальными пластиковыми хомутами — это гораздо проще, чем мучиться с установкой штатных, металлических. Но пластиковый хомут, как его ни затягивай, не обеспечивает полной герметичности пыльника, которая имеет решающее значение для здоровья механизма.

При работе рейки пыльники рулевых тяг поочередно сжимаются и разжимаются, благодаря чему возникает движение воздуха внутри узла. Без такой вентиляции каждый пыльник чрезмерно деформируется, а это чревато их повреждением. Для циркуляции воздуха большинство производителей делают проточки различных типов на зубчатой рейке. Если установлены пластиковые хомуты, один из пыльников подсасывает теплый воздух из подкапотного пространства, а другой выпускает его обратно. При прохождении через рулевой механизм воздух активно остывает (ведь узел стоит на подрамнике близко к земле) — образуется конденсат. Достаточно полугода, чтобы рейка начала ржаветь.

Коррозия рулевого вала дает знать о себе раньше на рулевых механизмах с гидроусилителем. Из-за работы по шероховатой поверхности начинают быстро изнашиваться и течь сальники. На рулевых рейках с электромеханическим усилителем распознать начало болезни сложнее. Когда дело дойдет до ощутимых неисправностей — стуков и люфтов, коррозия уже успеет нанести зубчатой рейке непоправимый вред. В запущенных случаях она поражает зубья, которые не подлежат ремонту. Зубья имеют сложный профиль и высокую поверхностную закалку, и правильно восстановить их после любой механической обработки практически невозможно.

С коррозией остальных поверхностей рейки борются тремя методами: шлифовкой, стачиванием под ремонтный диаметр и завтуливанием. Шлифовку делают, когда ржавчина поверхностная и суммарное уменьшение диаметра рейки не превышает 0,1 мм. При этом используют запчасти (сальники и опорную втулку) номинального размера. С таким увеличением зазора течей и стуков не будет.

При более глубокой коррозии допустимо безболезненно стачивать зубчатую рейку не более чем на 0,5 мм. Такова рекомендация большинства производителей. Эти детали обычно закалены на глубину около 1,5 мм. Ведь они должны надежно работать под давлением масла до 150 бар. При столь значительном уменьшении диаметра используют запчасти ремонтного размера. Сальники подбирают по каталогам, а втулки иногда приходится изготавливать.

А вот любопытная технология для искоренения более суровой ржавчины. Зубчатую рейку протачивают и, используя специальный компаунд, напрессовывают трубу из нержавейки — этот материал обладает достаточной прочностью. Затем рейку вновь протачивают и полируют под номинальный диаметр. Технология сложна и имеет много подводных камней.

Бывает, из-за конструктивных особенностей корродирует входной рулевой вал рейки. Обычно вал расположен под углом около 45º, и в месте, где он проходит через моторный щит, образуется подобие чашки. На многих машинах в нее постоянно попадает вода с улицы, из-за чего вал начинает ржаветь. Коррозия доходит до сальника, вызывая его преждевременный износ. Гидравлические рейки возвестят об этом течью, а электромеханические опять-таки молчат до последнего. Лечение аналогичное: вал протачивают и под новый диаметр подбирают ремонтный сальник. Глубина обработки не имеет принципиального значения, ведь для изготовления этой детали не применяют металл с особыми механическими свойствами. Впрочем, редко когда снимают больше 1 мм.

Общая информация

Зачастую станки для сверления применяются, чтобы проделывать отверстия в заготовках из различных материалов. Устройство действует за счет двигателя, который вращением вала передает силу на центральный вращательный элемент аппарата либо шпиндель. К последней детали подсоединяют сверла, патроны и пр.

По сути своей, это механизм, который фиксируется в неподвижном положении. Он способен работать длительное время без остановки. Мастеру, который контролирует станок, нужно также контролировать положение просверливаемых деталей. Но это в разы удобнее, чем сверление ручным способом, и позволяет добиться высокой точности. Все, что нужно в данном случае – закрепить заготовку в тисках и включить аппарат. Прочие действия не отнимут большого количества времени и сил.

Недостатки ГУР и ЭУР

Стоит немного поговорить о недостатках каждого вида рулевых реек. Что касается механической модели, то ее минусы очевидны, а вот недостатки ГУР и ЭУР не помешает рассмотреть более подробно.

Электроусилители оснащаются моторами малой мощности, которые плохо подходят для больших, тяжелых машин.
Во время быстрой езды, когда угол управления становится острым, электроусилитель работает не так хорошо, как при медленной езде с широкими углами поворота. Однако это можно подкорректировать в настройках ЭБУ (в гидравлических усилителях такой возможности нет).
Рулевые рейки с электроусилителем имеют высокую цену.

В целом, ЭУР помогает без особого труда разворачивать авто в условиях ограниченного пространства. Кроме того, с ним можно очень долго удерживать руль в крайнем положении.

Что касается недостатков гидравлического усилителя руля, то они таковы:

Имеют сложную конструкцию. Для нормальной работы их необходимо обслуживать каждые год-два.
В ГУР не предусмотрена возможность менять режимы работы на разных скоростях. Гидравлика хорошо работает на малой и средней скорости, когда не требуется резко маневрировать, и скорость отклика не имеет большого значения.
Не всегда целесообразное уменьшение мощности двигателя. Когда машина уже разогналась, усилитель становится не нужен, а мощность тратится впустую.

Лучше всего отдавать предпочтение ЭУР. Он имеет относительно небольшие размеры и хорошо сочетается со сложной электронной системой авто.

В большинстве грузовых и легковых машин установлен гидроусилитель. Поэтому имеет смысл получше узнать о его устройстве и работе.

Как работает рулевая рейка с ГУР

Усилитель руля соединен с картером рулевой рейки, поэтому в работу он включается лишь тогда, когда мотор работает и происходит нагнетание жидкости ГУР. В движение шкив гидроусилителя приводит ременная передача, в свою очередь гидравлический насос внутри рейки создает давление и воздействует на колесные тяги по требованию водителя. Важную роль в работе ГУР играет встроенный компьютер, который производит расчет усилий и давления.

Торсион в связке с электросистемами распределяет давление в зависимости от поворота руля;
Золотниковый распределитель является источником нагнетания давления, способный повышать давление в рейке в зависимости от необходимости;
Специальная емкость служит для сбора масла когда мотор заглушен. Как только руль начинает вращение, происходит впрыск масла через золотниковый распределитель, именно туда где необходимо создать давление. После того как руль прекращает вращаться, насос ГУР перестает нагнетать , в результате оно возвращается в емкость.

Гидроусилитель руля необходимо постоянно обслуживать, следить за его состоянием, вовремя устранять неисправности и менять жидкость ГУР

согласно требованиям автопроизводителя. Качество и своевременность обслуживания системы можно считать основополагающим фактором в вопросе длительной и беспроблемной эксплуатации

Следует обращать внимание на вязкость масла, оно не должно быть слишком вязким, поскольку это может вызвать чрезмерное давление в рейке и привести к неприятным последствиям

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

Нет никаких сомнений в том, что достоинств у системы гидроусиления рулевого управления гораздо больше, чем недостатков. Иначе ГУР не завоевал бы такой всеобщей популярности: ведь им в наше время оснащается абсолютное большинство новых машин всех ведущих автопроизводителей.

Надёжность

Гидравлическая система усиления руля очень надёжна. Она испытана многолетней практикой на различных видах автомашин и показывает практически безупречную безотказность.

Гидравлический усилитель руля обладает способностью развивать серьёзную мощность и преодолевать значительное сопротивление силе трения со стороны колёс. Поэтому применять его есть возможность на автомобилях любой грузоподъёмности и габаритных размеров.

Комфорт

Комфорт в управлении автомобилем для водителя – основная характерная черта и главный плюс рулевого гидроусилителя. ГУР, собственно, и создавался именно с такой целью – значительно облегчить человеку процесс управления автомобилем, избавить его от необходимости прилагать мышечные усилия при оборотах рулевого колеса.

Быстрое реагирование

Так как рулевое колесо вращается с ГУРом гораздо легче, чем без него, и оборотов «баранки» требуется меньше, у водителя появляется возможность живее и оперативнее реагировать на любые быстрые изменения в дорожной ситуации.

Лучшая точность и острота управляемости

Возможности, которые предоставляет использование гидравлического усилителя, дают дополнительный бонус всем производителям автомобилей. Так как ГУР фактически выполняет вместо водителя его физическую работу, в конструкции машин появилась возможность применять рулевые механизмы с меньшим передаточным отношением.

Среди недостатков гидравлического усилителя руля, отмечаются следующие его свойства.

Чтобы не спровоцировать поломку ГУРа, рулевое колесо нельзя надолго задерживать в крайнем правом или левом положении. В особенности – на повышенных оборотах двигателя. В этом случае, из-за образования критически сильного давления, масло может выдавить сальники и вытечь.

Устройство привода гидронасоса выполнено таким образом, что он функционирует безостановочно вместе с двигателем авто. Из-за этого насос изнашивается быстрее и отнимает часть энергии мотора, пусть незначительно, но всё же увеличивая расход горючего.

Все элементы системы гидроусилителя руля нуждаются в периодическом обслуживании, а также требуется следить за уровнем гидравлической жидкости в его расширительном бачке.

ГУРы на автомобилях эконом-класса и машинах бюджетных ценовых категорий при передвижении на больших скоростях делают рулевые колёса малоинформативными. Только в дорогих автомашинах реализовано особенное устройство насоса гидроусилителя руля, которое позволяет снижать давление масла в системе при повышении оборотов силового агрегата. Руль при этом как бы «наливается» некоторой тяжестью, и ощущение «пустоты» при управлении машиной на значительных скоростях не возникает.

Современные типы реек рулевых

Механические

В этих вариациях никаких вспомогательных усилителей не предусмотрено. Чаще всего их можно встретить в экземплярах отечественного автопрома, за исключением моделей последних годов. Нужный уровень контроля за такой рейкой немало зависит от мускульной силы водителя.

Достоинства:

Незатейливая и достаточно прочная конструкция;
Простой ремонт;
Крайне бюджетная цена.

Недостатки:

Для выкручивания руля требуется прикладывать мускульные усилия;
Низкий уровень маневренности и управляемости;
Не подходит для автомобилей с большой массой;
Банальное конструктивное устаревание.

Гидравлические

Они представляют собой самый распространенный на сегодняшний день тип рулевой рейки. При повороте водителем руля, в действие приводится специальный механизм, который через левый или правый цилиндр пропускает масло (в зависимости от направления поворота). Так образуется разница давления и колеса осуществляют поворот без особого напряжения.

Достоинства:

Комфортное управление и хорошая маневренность;
Поворот руля не требует приложения усилий;
Может устанавливаться на автомобили с большой массой.

Недостатки:

На приведение в действие механизма будут затрачиваться ресурсы двигателя (используется ременная передача);
Дорогостоящий и сложный ремонт;
Необходимость отслеживать герметичность цилиндров, не допуская возникновения в них масляных протечек;
Необходимость периодической замены масляного носителя.

Электрические

В данному случае рейка дополнена электроусилителем. На торсионном вале располагается датчик, который отслеживает повороты рулевого колеса. На основе данных о повороте, приводится в движение коленчатый вал и одновременно регулируется скорость. Далее встроенный моторчик сам доводит поворот рейки и колеса.

Достоинства:

Почти не тратит ресурс двигателя, ибо работа происходит через электромотор, а не через ременную передачу;
Компактное строение узла;
Не требует отслеживания состояния каких-либо жидкостей;
Имеется возможность предварительной настройки по определенным программам («трасса», «город», «бездорожье» и т.п.);
Качественно облегчает общую управляемость;
Лучшая совместимость с современными системами автомобильной безопасности.

Недостатки:

Ввиду наличия электронной технологической начинки, ремонт может оказаться дорогостоящим и сложным;
На генерирующие электричество узлы машины возлагается большая нагрузка;
Требуется улучшенная водо- и влагозащита данного узла.

Электрогидравлические

Эти модели представляют собой гибрид двух предыдущих образцов и лишены существенных недостатков обоих. Отличается экономичностью работы, возможностью тонкой настройки, но стоимость такой системы крайне велика.

Особенности обслуживания

Обслуживать рулевую рейку несложно. Это неприхотливый элемент

Однако важно периодически следить за его работоспособностью, чтобы не возникло проблем на дороге. При отсутствии должного ухода есть риск, что машина перестанет слушаться на дороге

Вот на что требуется обращать внимание:

- проверять состояние пыльников и своевременно их менять;
- при обнаружении дефекта нужно менять комплектующие;
- не рекомендуется держать руль в вывернутом положении до упора более 5 секунд;
- если рулевое колесо не возвращается в исходное положение, стоит обратиться к специалистам;
- при начале езды необходимо поворачивать руль с минимальной амплитудой, чтобы продлить срок эксплуатации механизма;
- зимой стоит на месте несколько раз покрутить руль на месте, чтобы проверить работоспособность.

Если нет необходимых навыков, то стоит при первых признаках появления проблемы обращаться в сервисный центр. Специалисты выполнят диагностику и скажут, все ли в порядке. Когда потребуется ремонт, они его выполнят в сжатые сроки. При этом обращение на СТО каждые 5 – 6 месяцев снизит риск появления серьезных проблем. Большинство ремонтных работ будут поверхностными и недорогими.

При выборе нового автомобиля стоит покупать электроусилитель руля. Он обеспечит плавное вращение и легкое управление. Выйдет немного дороже, чем гидравлика. Зато результат окажется лучшим.

Тяга рулевая