Принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем

Как работает рулевая рейка – устройство и особенности

Рулевая рейка служит основным элементом управления большинства современных легковых авто. С ее помощью вращение руля преобразуется в поворот передних колес относительно оси автомобиля. Этот узел отличается простотой конструкции и высоким запасом прочности. Как и все другие агрегаты автомобиля, рейку приходится обслуживать и ремонтировать. Поэтому автовладельцам будет полезно знать ее устройство и принцип работы.

• Как работает рулевая рейка – устройство и особенности
• Как устроена рулевая рейка
• Разновидности рулевых реек
• Принцип работы и типы систем
• Конструкция рулевой рейки

Как устроена рулевая рейка

Конструкции отличаются в зависимости от типа узла и модели автомобиля. Не меняется лишь перечень основных деталей:

• Картер (цилиндр) — корпус из алюминия.
• Шестерня, сопрягаемая с валом рулевого колеса.
• Зубчатая планка с пружиной, которая прижимает приводную шестерню.
• Фиксаторы, для ограничения хода.
• Сальники, предотвращающие утечку масла.
• Подшипники, обеспечивающие легкое передвижение рейки в корпусе и уменьшающие люфт деталей.

Зубчатая планка двигается при повороте шестерни. Она соединена с тягами, которые передают усилие на поворотные кулаки передних колес.

В зависимости от модификации, узел может включать гидравлические цилиндры или электромоторы, облегчающие поворот руля.

Разновидности рулевых реек

На легковых машинах устанавливают механизмы трех типов. Они отличаются наличием или отсутствием вспомогательных устройств, облегчающих управление.

Механическая рулевая рейка

Простейший вариант устройства, в котором управляющие колеса поворачиваются за счет усилий водителя. Чтобы уменьшить нагрузку на руки и одновременно облегчить управление на трассе в машины ставят рейки, у которых переменное число растет с увеличением угла поворота колес. Это облегчает маневры на парковке и обеспечивает «острый руль» на скорости.

Гидравлическая рулевая рейка

Воздействие водителя дополняется гидроусилителем. Это позволяет создать легкое и одновременно «острое» управление.

ГУР смягчает нагрузки, возникающие при движении по неровностям. Единственный недостаток такого устройства — ухудшение «чувствительности». Его компенсируют двумя способами:

• устанавливают электро-гидроусилитель с обратной связью;
• изменяют конструкцию подвески.

Электрическая рулевая рейка

В этих устройствах воздействие водителя на руль усиливается за счет двигателя. Он питается от бортовой электросети. В зависимости от места размещения различают три типа узлов, в которых мотор закреплен на рулевом валу, колонке и в корпусе рейки. Последний вариант наиболее надежен.

Принцип работы и типы систем

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем и его аналоги можно встретить у большинства современных авто. Принцип работы таков: с помощью воздействия третьей силы осуществлять поворот руля, который преобразовывает движение в поворот колес в ту или иную сторону. Простейший механизм состоял из шестерни на рулевой колонке и рейки с рулевыми тягами.

• Рулевая рейка механического типа: простой и практичный механизм, но уже становится историей. Главную роль играет сила, передаваемая на руль водителем. Передаточное число также рознится: на середине больший шаг и меньший ближе к концам. Таким путем во время движения по трассе руль становится острее, а в поворотах мягче;
• Рейка с гидравлическим механизмом: принцип тот же что и механика, только усилие дополняется усилителем, работающим на масляной основе. Обеспечивает простоту и легкость в управлении.

Конструкция рулевой рейки

В конструкцию рулевой рейки входят следующие детали:

1. Корпус.
2. Рейка.
3. Вал рулевой с червяком и подшипником.
4. Втулка прижимная, которая выполняет функцию регулировки зазора червячной передачи.
5. Гайка регулировочная.
6. Втулка опорная левая.
7. Втулка опорная правая.
8. Кольцо стопорное. Это кольцо только для левой стороны.
9. Гайка вала руля.
10. Ползунок.
11. Втулка ползунка.
12. Чехол металлический защитный.
13. Пыльник пластиковый.
14. Кольцо стопорное гайки вала руля.
15. Крестовина рулевого вала.

На рулевом валу размещается торсион, который является основным элементом распределителя. Если никуда не вращать руль, то масло спокойно движется в расширительный бачок, потому что торсион при неподвижном состоянии руля раскручен и вводные каналы распределителя закрыты.

Если начать вращать руль, то, соответственно, торсион начинает закручиваться. При этом через золотник и каналы масло движется в исполнительный механизм из-за чего повышается давление за поршнем или до поршня исполнительного механизма. Созданное при этом давление облегчает поворот руля водителю.