Рулевая рейка. Виды. Обслуживание и ремонт. Типичные проблемы и их решения.

Управление автомобилем – это не только теоретические навыки, полученные в автошколе и практические при обучении с инструктором. Это, в каком-то смысле, искусство, которое никак не уложить в страницы учебника или свод ПДД (Правила Дорожного Движения). И действительно, реальная обстановка на наших дорогах предъявляет иногда такие задачки, справиться с которыми помогут только накопленный опыт, быстрая реакция и холодная голова. Сложная погодная и дорожная обстановки, неадекватные действия окружающих водителей, головоломки из знаков и разметки, просто ямы в самых неожиданных местах, угрожающие не просто дискомфортом в поездке, но и самыми серьёзными поломками подвески – всё это является факторами риска, к которым необходимо быть готовым при каждом выезде. Умение «рулить», быстро принимая решения в стремительно меняющейся ситуации – главный навык, которому научит только практика. Рулевая рейка – это тот самый агрегат, который позволяет водителю своевременно реагировать на изменения дорожной обстановки. От исправности которого зависит не только целостность транспортного средства, но и здоровье, а иногда и наши жизни. В этой статье мы рассмотрим виды рулевых реек, их устройство, типичные болезни, обслуживание и ремонт. Статья будет полезна не столько специалистам, сколько автовладельцам, которые после прочтения станут более серьёзно относиться к регулярному осмотру, диагностике и обслуживанию этого агрегата.

Итак, приступим:

Разные типы рулевых реек используются производителями современных автомобилей в зависимости от конкретных задач: уровень комфорта, имеющихся в наличии технологических решений, безопасности и надёжности. Усиливающаяся конкуренция и программы маркетинга приводят к появлению всё новых модификаций, выигрывающих в одном, но, как обычно, проигрывающих в другом. Так какие рейки можно встретить на наших машинах? Рассмотрим их в процессе эволюционного развития:

1. Механическая рейка.

Самый простой и надёжный вариант - усилие, прикладываемое водителем к рулю посредством шестерни, прямо передаётся на зубчатый вал, который и двигает тяги, поворачивая колёса на нужный угол:

Водители со стажем помнят авто, оборудованные такими рейками и то неимоверное усилие, которое приходилось прилагать, чтобы вывернуть руль при парковке на сухом асфальте. Насколько же проще было «крутить баранку» на скользком, обледенелом покрытии! А помните совет инструктора при обучении в автошколе: «Прежде, чем на месте крутить руль, начни потихоньку трогаться! Тогда он не будет таким тяжёлым»? Действительно, в движении механическая рулевая рейка не требует сверх усилий, но в чистом виде эти агрегаты уже достаточно давно не используются. В изменённой конструкции они остались в современных автомобилях, но только как часть системы рулевого управления. Об этом немного позже, как и о неисправностях, ремонте и обслуживании такого рода реек.

2. Гидравлическая рейка (ГУР).

Сама аббревиатура расшифровывается просто – Гидравлический Усилитель Руля. Так и есть, такая рейка не только передаёт усилие с руля на тяги, но и усиливает его за счёт дозированного перетока специальной жидкости по каналам и трубкам:

Очень похоже на механическую, но в конструкцию добавили систему распределения жидкости (на схеме ограничен верхним и нижним сальниками), трубки подачи, слива и распределения жидкости, насос, который в классическом ГУР приводится от двигателя ремнем и на этой схеме не показан. Более сложная конструкция, но и больший комфорт в управлении автомобилем. Водителю важно понимать: любое усложнение конструкции даёт не только плюсы, но и необходимость в контроле и своевременном обслуживании.

Симптомы неисправностей гидравлической рейки:

• Утечка гидравлической жидкости (подтеки в местах соединения шлангов и в сальниках, следы протечек под автомобилем после стоянки, понижение уровня в бачке);
• Характерные стуки и хрусты при повороте рулевого колеса;
• Повышение необходимого усилия, при вращении руля;
• Ощутимые «закусывания» рулевого механизма в определённых положениях;
• Шум насоса гидроусилителя при работе;
• Отсутствие или замедление возврата руля в нейтральное положение.

Если заметили перечисленные симптомы, не стоит рассчитывать, что само рассосётся. Точно нет. Все неисправности связаны с механическим износом и затягивание с диагностикой и ремонтом может привести к потере управления в самый неподходящий момент. Связь между рулём и колёсами не будет потеряна, но неожиданно тугой руль на скорости и в крутом повороте может стать причиной выезда за пределы дороги с непредсказуемыми последствиями.

3. Электрическая рейка (ЭУР).

Тоже расшифровывается просто – Электрический Усилитель Руля. Из названия понятно, что для усиления используется электрический мотор. А вот место его расположения бывает разное и это зависит только от производителя, как и конструкция самой рейки: механическая или гидравлическая.

Начнём с электромеханической рейки с мотором на зубчатом валу (R-EPS):

Это современный агрегат, используемый многими продвинутыми производителями автомобилей. За счёт наличия датчика момента поворота рулевого колеса блок управления усилителем точно дозирует движение зубчатой рейки и позволяет водителю иметь точную обратную связь от руля при вождении.

Так как ЭУР является и механической рейкой, то её проблемы перекочевали и сюда:

• Люфты на руле и стуки/хрусты при повороте из-за износа зубьев червячной передачи и штока;
• Закусывания рулевого механизма из-за того же износа, но неравномерного по зубьям или в подшипниках;
• Постоянные стуки даже при прямолинейном движении по неровностям дорожного покрытия из-за плохого крепления корпуса рулевой рейки к подрамнику.

Но добавились свои механические и чисто электрические дефекты:

• Поворачивать тяжело или усиление отсутствует полностью;
• Руль в некоторые моменты начинает вращаться сам, без соответствующих действий водителя;
• Дребезжание при поворотах, необычные шумы в районе рейки;
• Загорелся «чек» с ошибкой рулевого управления.

Электрическая рулевая рейка – сложный механизм, требующий своевременной диагностики и обслуживания. И если механические проблемы связаны с износом и решаются заменой дефектных деталей и профилактикой всех систем, то электрические могут быть связаны с нашей невнимательностью. Электрические контакты надёжно защищены производителем. Так они считают. Но нет таких мест в автомобиле, куда не проникнет вода, реагенты, грязь и пыль наших дорог. Окисление и потеря электрического контакта в любой детали приводит к неисправности датчика момента или электродвигателя. Сбои в работе ЭБУ (Электронный Блок Управления) двигателем тоже могут сказаться на адекватности реакций агрегата на повороты руля. Проблемы в электрической части не нарастают постепенно: есть контакт – всё замечательно, нет контакта – конец, усиления руля просто нет. И здесь важность профилактических осмотров и диагностики трудно переоценить!

Отдельно стоит остановиться на специфических механических неисправностях ЭУР. К ним относится стирание зубчатого ремня, передающего вращение электромотора на ответные зубья «гайки на циркулирующих шариках» и их соответствующий износ тоже. Зубья на гайке стираются существенно медленнее, но мы с этим сталкивались после нескольких замен ремня на одном агрегате и в случае установки «ремней аналогов» с нестандартными показателями по жёсткости.

Электромеханическая рулевая рейка с мотором на рулевой колонке (C-EPS):

Как видите, ниже обычная механическая рулевая рейка, а на рулевой колонке расположились: блок управления, датчик поворота руля, электромотор и сервопривод. Плюсы именно такого расположения механизма усиления очевидны – все контактные группы расположены высоко и менее подвержены вредному воздействию окружающей среды. Но есть и минусы – максимальное усилие передаётся в месте соприкосновения червячной передачи вала и зубьев рейки, что увеличивает их износ. Как я и писал в начале статьи: решая одну проблему, получаем другую. И какая из них предпочтительнее, если есть вообще предпочтительные проблемы, неизвестно. Лично мне больше импонирует вариант с расположением электроусилителя на зубчатом валу.

Но на автомобилях небольшой массы (хэтчбеки, седаны, городские кроссоверы) не требуется большое усиление на руле и компактные ЭУР свободно размещаются под панелью, практически в салоне автомобиля. Там же, в месте, относительно защищённом от пыли, влаги и грязи, располагаются все датчики. Именно это является фактором надёжности такой системы. Не будем забывать и о перегревах, возможных в подкапотном пространстве, губительных для электронных компонентов блока управления. На рулевой колонке они минимальны.

На автомобилях покрупнее производители устанавливают ЭУР с двумя ведущими шестернями: одна передаёт на шток усилие от руля, вторая – усилие от электромотора.

На крупных автомобилях (внедорожники, вэны) с целью создания достаточного усилия применяется ЭУР с электромотором, расположенном непосредственно на рейке, зубчатым ремнём и «гайкой на шариках»:

В такой схеме усилие электромотора прикладывается по оси движения зубчатого вала, что существенно снижает потери, повышает эффективность и надёжность всей системы рулевого управления. Может показаться, что наличие циркулирующих в гайке шариков, превращающих её вращение в поступательное осевое движение зубчатого вала, слабое место конструкции. Но наш опыт обслуживания и ремонта таких механизмов говорит об обратном. Чаще выходят из строя зубчатый приводной ремень и электроника. Схема выхода из строя проста: вода, грязь и реагенты разрушают электрические контакты во всей системе, что приводит к хаотичной работе электромотора и местным перегрузкам зубчатого ремня. Но, подчеркну, рассматриваемая система является надежной! Большинство производителей дополнительно защищают электронные компоненты специальными кожухами и пыльниками. Даже после подтопления Ауди А7 до уровня сидений блок управления ЭУР и электромотор оказались без признаков проникновения воды и даже начальной стадии коррозии.

Важно: Какая бы система рулевого управления не стояла в Вашем автомобиле, прямое механическое соединение руля и колёс есть всегда. Одномоментной потери управления не случится. Полное заклинивание возможно при игнорировании характерных симптомов начала проблем достаточно долгое время. Не рискуйте! Регулярно осматривайте и обслуживайте систему рулевого управления в специализированных компаниях.

Электроусилитель тише и надёжнее гидроусилителя. Он экономичнее, так как не отбирает мощность у двигателя через приводной ремень. Компактнее, легче и не требует обслуживания. Но… как всегда есть небольшое «но». Ремонт ЭУР требует высокого уровня профессионализма и огромного опыта. Большинство сервисных компаний предпочитают полную замену вышедших из строя узлов, что дорого и долго из-за логистических проблем с поставками от некоторых производителей.

«Вольтаж сервис» диагностирует, обслуживает и ремонтирует любые типы рулевых реек на высоком профессиональном уровне.

Связь электроники ЭУР с блоком управления двигателем и другими электронными системами автомобиля позволяет эффективно реализовать следующие функции:

• Стабилизацию траектории при резких и неожиданных манёврах на дороге;
• Удержание на полосе;
• Автоматизацию парковки.

ЭУР позволяет тонко настраивать обратную связь на руле, что повышает комфорт и безопасность вождения на разной скорости движения. Можно сказать, что именно эта система является на текущий момент наиболее технологичной и эффективной.

Как продлить жизнь ЭУР:

• Не держите руль в крайних положениях более пяти секунд;
• Напряжение аккумуляторной батарее ниже 11,5 В вызывает сбои блока управления;
• Обновляйте программное обеспечение ЭУР.

4. Электрогидравлическая рейка (ЭГУР).

Мы рассмотрели существующие системы рулевого управления, пора переходить к теме их обслуживания и ремонта.

Механическая и гидравлическая рулевые рейки.

Практически все рулевые рейки устроены схожим образом. Разберём гидравлическую рейку, как вбирающую в себя и механику, и гидравлику. И посмотрим, что и почему выходит из строя. Кстати, для ЭУР механические неисправности, описанные ниже, тоже будут актуальны. Так как эти виды и являются чисто механическими с электрическим усилением.

Для непосвящённого человека рейка «в разборе» выглядит нагромождением различных деталей неизвестного назначения. Но автовладельцу глубоко знать устройство этого агрегата нет никакой необходимости, так как её разбор и ремонт даже в условиях собственного гаража и наличия необходимых инструментов может оказаться непосильным квестом. Задача этой статьи дать понимание связи симптомов неисправностей с конкретной деталью рейки.

Итак, дальше идём по схеме: симптом – деталь рулевого механизма/рейки – диагностика, обслуживание и ремонт.

1. Люфт и стуки, ощущаемые на руле. Особенно заметны в поворотах или при пересечении резких неровностей дорожного полотна (трещины в асфальте, лежачие «полицейские»). Возможные причины:

• Механический износ втулок от трения о зубчатый вал. Диагностируется на вывешенном автомобиле простым раскачиванием зубчатого вала внутри корпуса рейки. Предварительно необходимо ослабить хомут пыльника тяги и сдвинуть его в сторону наконечника. Втулка не ремонтируется. Только замена с уплотнительными резиновыми кольцами, смазка. Заменить втулки без демонтажа агрегата невозможно.
• Механический износ червячной передачи и зубьев штока. Диагностируется вращением руля на малых углах. Владелец может и не почувствовать, так как износ проявляется постепенно и при ежедневной эксплуатации к нему просто привыкаешь. Но на снятой и зажатой в тиски рейке люфт бесспорно проявится. В зависимости от степени износа возможны варианты ремонта: при сильном – только замена обоих валов, при небольшом возможна регулировка прижимным механизмом, но об этом немного позже. Некоторые «червяки» можно перевернуть при сборке менее изношенной стороной, что продлит жизнь агрегату. Но это может сделать только опытный мастер.
• Ослабло крепление корпуса рейки к подрамнику автомобиля. Металлический стук проявляется даже при прямолинейном движении на ровной дороге. Диагностируется на вывешенном автомобиле и лечится затяжкой фиксирующих болтов с соответствующим моментом.

2. Тугой руль в одну или обе стороны. Физически труднее поворачивать рулевое колесо постоянно или в одну сторону. Возможные причины:

• Насос не выдаёт давление, необходимое для штатной работы. Механический насос диагностируется проверкой на выдачу, ремня на проскальзывание. Электрический насос (в случае с ЕГУР) диагностируется по контактным группам и пробоям в цепях. В случае обнаружения неисправности деталь заменяется;
• Заклинившие подвижные детали в месте распределения потоков гидравлической жидкости, снижение качества смазки, клин в подшипнике вала с «червяком». Предварительная диагностика осуществляется вращением руля при работающем двигателе и стоящем автомобиле. Если проблема очевидна снятия агрегата не избежать. Точный диагноз покажет только разбор и дефектовка рулевой рейки в специализированном сервисном центре. Вышедшие из строя детали заменяются, агрегат обслуживается (чистка/мойка, полировка зубчатого вала, замена смазки), собирается и проверяется на стенде на предмет утечек гидравлической жидкости и штатной работы во всех режимах.

3. Протечки жидкости. Снижение уровня жидкости в бачке ГУР – это то, что легко заметить даже не будучи специалистом. При обнаружении осмотрите рейку на наличие масляных подтёков, «запотевших» пыльников, капель на дорожном покрытии после стоянки. Если всё сухо – долейте жидкость в бачок и постоянно контролируйте уровень. Если жидкость снова уйдёт – обращения в сервис не избежать. Диагностика только на снятом агрегате после полного разбора. Возможные причины:

• Сальники. Потеря эластичности в резиновых уплотнителях, появление трещин и разрывов. Замена;
• Пыльники рулевых тяг - основная причина проблем. Трещины и разрывы приводят к проникновению внутрь корпуса воды, грязи, пыли/песка и реагентов. Действуя как абразив, они разрушают сальники и зеркало штока, приводят к коррозии, очаги которой быстро распространяются и нарушают герметичность системы. Детали с повреждениями заменяют. Если полировка вала восстановила его чистоту и геометрию, то он может быть использован при сборке. Но сильные очаги коррозии полировкой не убрать и вал придётся тоже заменить. При установке рулевой рейки на автомобиль обратите внимание на хомуты, используемые мастером для фиксации пыльников. Простые и привычные винтовые в этом узле не подходят. Они передавливают материал пыльника при излишней затяжке, проворачиваются при слабом натяжении и самопроизвольно ослабляются во время эксплуатации;
• Пыльник рулевого вала. Тоже может быть с механическими повреждениями или неплотным прилеганием к корпусу. Схема диагностики и ремонта аналогична пыльникам тяг. Но, по опыту, этот пыльник редко становится причиной серьёзных проблем. Да и осмотреть его простому автолюбителю не всегда представляется возможным.
• Корпус рейки. Деформация корпуса может стать причиной утечки гидравлической жидкости, но это случается крайне редко и после каких-либо дорожных происшествий. Если произошла неприятность на дороге со столкновением или наездом на серьёзное препятствие, при посещении СТО осмотрите все затронутые узлы и агрегаты. Корпус исполнен из алюминия и ремонту не подлежит. Замена корпуса из обменного фонда (в специализированных компаниях он есть) или покупка донорской рейки на разборке. Или новой, если бюджет позволяет. Оригинальные рейки известных производителей лучше восстанавливать при возможности, так как аналоги могут быть среднего или ниже качества.
• Шланги и трубки (подачи и обратного слива), трубки перетока жидкости могут треснуть или просто лопнуть. Разрыв любой из этих деталей приведёт к мгновенной потере усиления на руле и проблемам с управлением, если это произошло в повороте на высокой скорости. Регулярный осмотр шлангов и трубок на предмет их износа и наличия трещин может предотвратить серьёзную аварию. Неисправные шланги или трубки подлежат замене на соответствующие по нормативному давлению в системе.
• Ремонт рейки в неспециализированной СТО. Ремонт агрегата «неопытными руками» может привести к перекосам уплотнений, использованию не соответствующих нормативам сальников и втулок, что приведёт к утечкам жидкости в скором после такого ремонта времени. Обращение с проблемами рейки в неспециализированный сервис может быть оправдано только серьёзными обстоятельствами.
• Ударная нагрузка на систему, перегрев. Высокие и длительные нагрузки на подвеску, например внедорожные путешествия и ралли-рейды могут существенно ускорить износ деталей. Как и перегрев, повышающий штатное давление жидкости, увеличивающий зазоры и ослабляющий крепления в соединениях. При эксплуатации в таких жёстких условиях проверку всех узлов системы стоит проводить гораздо чаще.

4. Руль гудит в повороте. Усиливается в крайних положениях, появляется вибрация. Причина, чаще всего, в низком уровне гидравлической жидкости в бачке. Проверьте, долейте и отправляйтесь на СТО для диагностики. Где-то утечка. Её необходимо найти и обезвредить, чтобы она не привела к печальным последствиям на дороге.

5. Медленный возврат руля в центральное положение после поворота. Если после завершения маневра водитель вынужден усилием возвращать рулевое колесо в центральное положение, то стоит обратиться к специалистам.

6. Самостоятельный уход автомобиля с прямой. Тянуть в сторону может по многим причинам: износ деталей подвески, неравномерно стёртая покрышка, некачественный сход-развал. Но и люфты в рулевой рейке могут принимать в этом участие. Симптом неприятный, при посещении сервиса попросите продиагностировать и этот агрегат тоже.

Электрические рулевые рейки (ЭУР).

Проблемы электрических рулевых реек имеют и механическую часть, и электрическую. Напомню чисто механические (подробно они рассмотрены выше):

• Механический износ втулок от трения о зубчатый вал (шток).
• Механический износ червячной передачи и зубьев штока.
• Ослабло крепление рулевой рейки к подрамнику автомобиля.
• Негерметичные пыльники рулевых тяг.
• Негерметичный пыльник рулевого вала.
• Корпус с механическими повреждениями, влияющими на движение штока.
• Регулярная и длительная ударная нагрузка на систему, перегрев.

Кстати, перегрев – часто встречающаяся неисправность блока управления ЭУР, связанная с деградацией специальной термопасты, наносимой на обратную сторону платы для предотвращения её перегрева и возникновения ошибок.

Симптомы выхода из строя электрической части рулевой рейки:

• Тяжёлое рулевое колесо;
• Усиление работает неравномерно;
• Появляются ошибки на щитке приборов;
• Руль не возвращается в нейтральное положение после завершения поворота;
• Самопроизвольное вращение руля.

Возможные причины неисправности электрической части рулевой рейки:

• Выход из строя электромотора;
• Проскальзывание или обрыв приводного зубчатого ремня;
• Обрыв электрического контакта в любом месте управляющей или питающей цепи;
• Неисправность датчика момента поворота рулевого колеса;
• Неисправность блока управления;
• Перегрев блока управления;
• Попадание влаги внутрь электрических и электронных элементов;
• Обрыв болтов крепления электромотора.

Обслуживание ЭУР:

• регулярный осмотр, очистка и нанесение консервирующих составов на контактные группы и крепёжные болты;
• регулярное обновление программного обеспечения системы рулевого управления;
• проверка целостности пыльника рулевого вала;
• проверка пыльников и хомутов рулевых тяг;
• механическая и компьютерная диагностики в специализированной компании.

Ремонт ЭУР заключается в диагностике, разборе и дефектовки элементов рулевой рейки с заменой вышедших из строя деталей. Агрегат достаточно надёжный, но запасные части на него обычно стоят немалых денег. Простое внимание и обслуживание избавят от проблем и необязательных затрат.

Регулировка рулевых реек:

Я обещал несколько слов уделить вопросу регулировки рулевых реек. Вокруг него уже родилось немало мифов и, не побоюсь этого слова, странных рекомендаций. Сейчас постараемся разобраться и отделить зёрна от шелухи.

Так как все рейки на текущий момент имеют механическую часть, состоящую из корпуса, рулевого вала с червячной передачей и зубчатого вала (штока), регулировка касается именно этих валов и для этой процедуры предусмотрен специальный механизм:

Зубья «червяка» и штока в процессе взаимодействия изнашиваются и изнашиваются неравномерно. Так как автомобиль большую часть времени движется по прямой, то и средняя часть штока, и одна сторона червячной передачи имеют сильную механическую выработку. И именно в этой части рулевая рейка имеет увеличенный люфт, приводящий к слышимым стукам при проезде неровностей дорожного покрытия. Затягивая гайку регулировочного механизма, мы увеличиваем давление упора рейки на зубчатый вал с его округлой стороны (упор имеет выемку соответствующей формы) и уменьшаем зазор между зубьями валов, что снижает люфты и стуки.

Но проблема в том, что сильный износ нельзя безболезненно скорректировать регулировочным механизмом! Если в средней части валов полностью убрать люфт прижимным упором, то шток будет крайне сложно переместить в крайние положения поворота колёс на максимальный угол. В той части валов нет такой сильной выработки по зубьям и прижимной упор будет препятствовать перемещению. Таким образом, регулировочный механизм поможет исправить начальную стадию износа зубьев валов, но при сильной выработке бесполезен. А попытки всё-таки использовать его по максимуму могут привести к выходу из строя втулок, сальников и подшипников. А это новый ремонт и снова без автомобиля.

Регулировка рулевой рейки – это не штатная ремонтная процедура, а возможность несколько снизить физические симптомы износа механизмов на некоторое время, не более. Не пытайтесь регулировать рейку самостоятельно, так как без должного опыта можете только усугубить проблему и получить в итоге более сложный и дорогой ремонт.

В этой статье мы рассмотрели все виды существующих на текущий момент рулевых реек. У большинства известных производителей они надёжны и служат долгие годы без нареканий и поломок. Аналоги оригинальным и китайские изделия, в массе своей, страдают некачественной сборкой с использованием дешёвых материалов и комплектующих. Восстановление оригинала на качественных ремонтных комплектах всегда лучше покупки аналога в долгосрочной перспективе. Да и по цене это может оказаться дешевле.

В заключение, о самом главном.

При появлении проблем в своём автомобиле каждый владелец исходит из собственного недоразумения их серьёзности и решения зачастую принимает так же. Совет прост до неприличия, но следовать ему бывает сложно: «Не считайте себя гуру в теме обслуживания и ремонта своего автомобиля, даже если знаете его с «пелёнок». Опыт грамотного специалиста, в любом случае, на порядок выше. Не считайте зазорным обращаться в специализированные сервисы по отдельным агрегатам, спрашивайте, анализируйте ответы и принимайте правильные решения!

И, чуть не забыл, запишите телефон компании «Вольтаж сервис» в контакты своего телефона.

В компании "Вольтаж сервис" есть всё необходимое оборудование и инструменты для диагностики и ремонта:

• карданных валов,
• моторчиков печек (не всех моделей),
• промывки и ремонта системы кондиционирования,
• стартеров,
• генераторов,
• рулевых реек,
• турбин,
• топливной аппаратуры (форсунки, ТНВД),
• рулевых редукторов,
• шлангов гидравлических систем и гидроусилителей.

А самое главное - есть профессиональные мастера с большим опытом!