Рулевой редуктор: описание,устройство,принцип работы,регулировка,виды.

 

 

Рулевой редуктор это отдельный узел, состоящий из корпуса и вала входящего в этот корпус. Его назначение заключается в повороте колес автомобиля. А благодаря валу, входящего в его корпус, идет существенное уменьшение усилий, которое нужно приложить для поворота руля. Однако, система периодически выходит их строя и требуется ремонт рулевого редуктора. 

Устройство и принцип работы рулевого редуктора

Все редукторы имеют корпус, выполненный из литого чугуна или сварной стали. В корпусе располагаются элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и др. Иногда в корпусе редуктора могут размещаться устройства для смазывания подшипников и зацеплений.

На сегодняшний день известно достаточно много разновидностей редукторов. Их можно классифицировать: по типу передачи (червячные и зубчатые); по типу зубчатых колес (конические, цилиндрические, коническо-цилиндрические); по числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); в зависимости от особенностей кинематической схемы (с развернутой соосной схемой либо с раздвоенной ступенью); в зависимости от расположения валов в пространстве (горизонтальные, вертикальные).

При всем многообразии конструкций чаще всего автомобили оснащают червячными редукторами. Такие редукторы передают крутящий момент с помощью червячной передачи, основными элементами которой являются винт-червяк и зубчатое червячное колесо. Червячная передача на сегодняшний день используется во всех рулевых редукторах.

Червяк представляет собой особый винт, изготовленный из прочных материалов и имеющий трапецеидальную форму профиля резьбы.  Червячное колесо внешне очень похоже на обычное зубчатое, однако резьба на таком колесе тщательно подогнана под форму резьбы сопряженного червяка. Как правило, зубчатые колеса для мощных червячных редукторов изготавливаются из двух разных материалов. Сырьем для сердечника служит любая недорогая и в то же время прочная сталь (или обыкновенный чугун), а зубья изготавливаются из высокопрочных антифрикционных материалов. Благодаря своей конструкции червячная передача эффективна в устройствах, в которых требуется высокий крутящий момент в сочетании с низкой угловой скоростью.

Регулировка рулевого редуктора

Производить регулировку нужно, если появились: заедания при повороте руля; тугая поворачиваемость; самопроизвольный поворот рулевого колеса при ровном положении колес. Для регулировки Вам понадобиться гаечный ключ и плоская отвертка. Расположение рулевого редуктора разниться от марки к марке. Из-за специфики строения рулевого управления находиться он в нижней части капота со стороны водителя, туда достаточно проблематично добраться. Иногда проще отрегулировать все из ямы.
Сначала ослабляем и снимаем центральную контргайку. Вам понадобиться помощник, для регулировки нужно поворачивать руль, при этом зафиксировав центральный регулировочный винт редуктора. Тем самым регулируется зазор между шестернями в большую или меньшую сторону. Чтобы увеличить зазор и облегчить поворот рулевого механизма следует крутить руль против часовой стрелки, а для уменьшения зазора и устранения свободного хода следует крутить по часовой стрелки.

Если нет помощника, то регулировать редуктор придется дольше по времени. Выставите колеса ровно и подтягивайте или ослабляйте регулировочный болт, проверяя люфт, поворотом колес. Важно провести настройку без заеданий. После завершения процесса регулировки нужно закрепить винт, для этого фиксируем его с помощью плоской отвертки, а гаечным ключом затягиваем гайку. Такая регулировка возможно пока винт не утопиться в рулевой редуктор. Потом его будет уже невозможно законтрить гайкой и поможет только замена рулевого редуктора. Для каждой машины существуют допустимые углы хода рулевого колеса. Можно ориентироваться на 10˚в каждую сторону.

Классификация рулевых редукторов
 

Необходимо сказать, что существует большое количество разновидностей редукторов. Поэтому  всех их можно объединять в несколько групп, классифицируя по следующим признакам:

  1. По типу передач они бывают зубчатые, червячные или же зубчато-червячные.
  2. По числу ступеней: одноступенчатые, двухступенчатые и так далее.
  3. По типу зубчатых колес: цилиндрический, конические, коническо-цилиндрические.
  4. В зависимости от расположения валов в пространстве редукторы делятся на горизонтальные и вертикальные.
  5. В зависимости от особенностей кинематической схемы: могут быть с раздвоенной ступенью, а могут быть с развернутой соосной схемой.
     

Стоит отметить, что столь великое разнообразие редукторов рулевого управления обусловлено тем, что  каждый из них имеет разную нагрузочную способность и соответственно совершенно различный коэффициент полезного действия.

Как известно, разные типы автомобилей имеют разный вес. И, чем тежелее машина, тем, в свою очередь, больше будет вес, который опирается на управляющие колеса. А значит и управлять данным авто будет сложнее. Именно поэтому, например, рулевой редуктор уаз  будет совсем не таким как рулевой редуктор газели или редуктор рулевого механизма ваз. То есть, чем больше масса машины, тем большим должен быть КПД редуктора рулевого механизма, для обеспечения транспорту нормальной управляемости.

Для более полного и подробного ознакомления с устройством рулевого редуктора можно просмотреть схему его строения.

Итак, это рулевой редуктор ваз 2107. По изображению видно, что в его конструкцию входят  следующие детали:

  1. Уплотнительный колпачок;
  2. Гайка низкая;
  3. Шайба стопорная;
  4. Пластина регулировочного винта;
  5. Винт регулировочный;
  6. Вал сошки;
  7. Сепаратор с шариками:
  8. Кольцо нижнего подшипника червячного вала;
  9. Прокладка регулировочная;
  10. Крышка картера нижняя;
  11. Винт;
  12. Сошка;
  13. Шайба 20 пружинная;
  14. Пробка мк;
  15. Крышка картера верхняя;
  16. Прокладка верхней крышки;
  17. Сальник червяка;
  18. Картер рулевого механизма:
  19. Втулка вала сошки;
  20. Сальник вала сошки;
  21. Кольцо верхнего подшипника;
  22. Вал червячный:
  23. Гайка М20×1.5.
     

Совершенно понятно, что это лишь один пример схемы. На его основе нельзя делать выводы  о том, какой редуктор стоит в автомобиле другой марки, т.к. все они отличаются друг от друга. Хотя есть и аналоги, например – рулевой редуктор 2105. Также похожи по строению рулевой редуктор ваз 2106 и рулевой редуктор 2101. Все эти устройства отличаются друг от друга совсем незначительно. Поэтому могут даже заменяться друг другом. Так, к примеру, если  сломался рулевой редуктор нивы, и при этом нет возможности найти новый, можно поставить рулевой редуктор ваз 2105. При этом цена рулевого редуктора  ваз будет значительно ниже, а с прежнего редуктора рулевого 2121 придется только взять сошку.

Наиболее распространенные проблемы, их причины и способы устранения

Любому агрегату свойственны поломки и рулевой редуктор, конечно же, не исключение. Автолюбителям будет гораздо проще разобраться в причине неполадки и устранить ее в кратчайшие сроки, если они будут знакомы с основными проблемами.

  1. Наиболее часто встречаемой поломкой является течь рулевого редуктора. Присутствие такой проблемы можно обнаружить визуально по  наличию масла под автомобилем. Причина может быть в течи сальника или в коррозии первичного вала. При этом в первом случае в ходе ремонта необходимо поставить новые сальники, манжеты, прокладки. А во втором случае, следует отшлифовать вал, а затем в обязательном порядке произвести газо-термонапыление до нормальных размеров.
  2. Ощущение «тугого» руля. Оно появляется в связи с увеличением усилия для поворота рулевого колеса. При этом для того, чтобы быть уверенным есть ли причины для ремонта рулевого редуктора необходимо специальным динамометрическим ключом измерить уровень усиления поворота рулевого колеса. Затем полученный результат сопоставить с данными, которые предусматриваются заводом-изготовителем автомобиля. Если показатели не соответствуют, установленным нормам, надо произвести диагностику на специализированном стенде. Это поможет узнать давление, расход рабочей жидкости, а также наличие ее перетечек в редукторе. В этом случае не стоит пытаться починить редуктор самостоятельно. Гораздо лучше, проще и надежнее будет просто отдать его в мастерскую. Или же по желанию заменить на новый.
  3. Люфт на рулевом колесе. Это может быть часть неисправности крестовины рулевой колонки, а может быть и люфт непосредственно редуктора. При этом требуется не частичная, а полная разборка агрегата, изучение состояния деталей и замена изношенных элементов. После произведенной работы устройство следует правильно отрегулировать на стенде.
  4. Стук в редукторе рулевого управления. Этот вид неисправности можно определить по ощутимой «отдаче» в руль. Возникает такая проблема вследствие износа упорных подшипников. Необходимо заменить поврежденные детали и далее отрегулировать агрегат на стенде.
     

Эти четыре вида поломок самые часто встречаемые, однако иногда бывают и другие неисправности.

 

Сводная таблица для наглядности

Проявление Неисправность Метод устранения
Течь Течь сальника; коррозия вала; отсутствие герметичности в трубках цилиндра, в нагнетательной или отводящей трубке Полная переборка агрегата, точное определение слабых мест, их устранение
«Тугой руль», плохой его самовозврат, скрип Погнутый вал или картер; перетянутая регулировка упора сухаря Замена или же восстановление вала или картера
Стук Износ шарниров, сухаря, правой втулки вала, сайлент-блоков; свободный ход рулевого вала; кривой вал или картер Полная переборка, замена изношенных деталей на новые, возможно замена вала
Люфт Износ картера, шарниров, сайлент-блоков; кривой вал или картер; свободный ход подшипника винта Переборка редуктора, замена изношенных деталей
Стук и люфт, который ощущается на руле, когда двигатель не заведен Упор золотника в ограничители, Данные проявления нельзя назвать реальной поломкой, т.к. диагностика рулевого управления проводиться должна на заведенном двигателе
Утяжеление руля при повторяющихся положениях Заедание карданчика рулевого вала из-за коррозии Не относится к серьезным проблемам, чинится путем ремонта карданчика
Закусывание руля в одну или в две стороны Износ картера; износ цилиндра в среднем положении Полная переборка редуктора, замена изношенных деталей

Снятие рулевого редуктора

Если регулировка не помогла решить проблему или она появилась снова через небольшой промежуток времени, то пора выполнить ремонт рулевого редуктора. Это сложный процесс и для начала Вам нужно приобрести ремонт комплект, в который войдут сальники, втулка, уплотнительные кольца и другие компоненты. Ремонт делиться на следующие этапы: демонтаж; разбор, очистка, замена; установка обратно. Основная проблема и сложность состоит в изъятии рулевой редуктор из моторного отделения. Запомните, не стоит пытаться снять сошку с редуктора пока он находиться под капотом, она порой затянута так, что срывает ключи. Лучше снять вместе с сошкой, выбив рулевые тяги.

И уже за рабочим столом ее пробить молотком и легко снять. Чтобы выбить рулевые тяги, прежде всего, нужно снять передние колеса. После чего вывернуть руль в крайне левое положение и выбить несколькими ударами молотка правую тягу, потом вывернуть руль в крайне правое положение и выбить левую сошку. Бить нужно не сверху, а в бок сошки. Для более легкого выбивания за сутки до работы пропитайте все WD-40. Но лучше воспользоваться съемником, это упростит задачу. Не забудьте немного ослабить гайку. Далее откручиваем болт на рулевой колонки, чтобы он вышел из шлицов. Теперь можно открутить гайки на рулевом редукторе и вытащить его.

Работы, связанные с ремонтом

Рулевому редуктору точно также, как и другому агрегату, характерен выход из строя. Провести ремонт рулевого редуктора намного проще, если разобраться в причинно-следственном ряде неполадок. Ознакомившись с основными проблемами, их качественное устранение ее в кратчайшие сроки вполне реально.

  • Протекает рулевой редуктор. Эта проблема встречается часто и обнаруживается визуально по следам масла под транспортным средством. Причины разнообразны: от протекания сальника до коррозии первичного вала. Первый вариант требует установки поставить новых сальников, манжеток, прокладок. Второй случай подразумевает шлифовку вала с последующей стандартизацией газо-термонапыления.
  • Ощущение «тугого» руля, которое наблюдается исходя из повышенного усилия для поворота рулевого колеса. Чтобы проверить нуждается ли рулевой редуктор в ремонте, следует проверить показатель усиления поворота рулевого колеса, специально предназначенным динамометрическим ключом. После этого полученные результаты сопоставляются с заводскими данными. При несоответствующих установленным нормам показателях, переходят к диагностике на специализированном стенде. Эта операция предназначена для получения данных о давлении, расходе рабочей жидкости, наличии ее просачивания на рулевой редуктор. Подобное развитие событий требует помощи опытного мастера и ни в коем случае самостоятельных работ. Крайняя мера – выполнить ремонт рулевого редуктора путем его полной замены.
  • Люфт на рулевом колесе. Первая причина – это поломка элемента крестовины рулевой колонки, вторая – конкретно в люфте редуктора. Здесь потребуется разборка агрегата полностью, дальнейшее изучение состояния деталей и замена устаревших составляющих. Произведенные работы над устройством подразумевает стендовую регулировку.
  • Стук в редукторе рулевого управления. Неполадка такого рода определяется при ощущении некой отдачи в руль. Причиной этому служит износ упорных подшипников. Здесь требуется замена поврежденных деталей с дальнейшей стендовой регулировкой.

Чтобы выполнить ремонт агрегата, припаркуйте машину на ровной площадке горизонтального типа установив передние колеса прямо. Модели с пневмоподушкой для водителя требует извлечения ключа зажигания с блокировкой замка рулевой колонки.

Следующие манипуляции таковы:

  • Отсоединение отрицательного провода от аккумулятора.
  • Установка на ручной тормоз и включение первой передачи. Для моделей на автомате – это перевод селектора в положение Park.
  • Отметка положения рулевого рычага по отношению к его механизму. Отвинчивание закрепляющей гайки. С помощью съемника снимите рычаг с оси.
  • Изъятие панели отделки под щитком для приборов.
  • Откручивание болта, соединяющего нижнее крепление колонки. Отсоединение вала рулевой колонки от редуктора.
  • Помещение емкости для сбора жидкости под рулевой редуктор.
  • Отвинчивание гайки, соединяющего типа и изъятие гидравлических трубок от рулевого механизма с их предварительной меткой. Здесь рекомендуется закупорить концы трубок и все отверстия, чтобы потери жидкости были минимальны.
  • Откручивание болтов крепления и снятие металлического термоизоляционного щита.
  • Отвинчивание крепежных болтов и гаек с дальнейшим изыманием рулевого механизма. Удалив все прокладки, следует запомнить их расположение, чтобы облегчить работу в установке.

Стук в редукторе

Стук в машине неприятная и раздражающая вещь, и причиной источника шума может быть несколько, поэтому порой сложно определить первоисточник проблемы. Если Вы слышите четкий стук или щелчки в редукторе при повороте руля, то попробуйте долить туда трансмиссионного масла, возможно, его уровень совсем упал. Хорошо будет полностью поменять масло. Проделывать эту операцию стоит раз в 2 года или на 30-40 тыс. км. Уровень проверяется при помощи любого чистого стержня вставленного до упора. Редуктор для начала нужно протереть, во избежание попадания грязи. Далее открутите крышку масляного канала и откачайте шприцем старое масло. Для замены подойдет любое трансмиссионное масло. Закачиваем его до отметки в 15-20 мм от горлышка. Теперь стук должен уйти. Если стук остался, это связанно с износом червя или подшипника рулевого редуктора, которые придется заменить.

Плюсы и минусы рулевого редуктора

К достоинствам следует отнести эффект самоторможения, большое передаточное отношения благодаря использованию всего двух деталей, низкий уровень шума и плавность хода.

Недостатками рулевого редуктора червячного типа является повышенный износ, обильное тепловыделение из-за сил трения, заедание и сравнительно низкий КПД. Для предотвращения заедания и быстрого износа необходимо регулировать механизмы и соблюдать требования к точности сборки.

Главное преимущество червячного редуктора перед зубчатым состоит в том, что начальный контакт звеньев происходит по линии, а не в точке. Входной и выходной валы в рулевом редукторе червячного типа могут скрещиваться под разными углами (чаще всего под 90°). Также весомым преимуществом является то, что при одинаковом передаточном отношении червячная передача занимает намного меньше места.

Вопросы эксплуатации рулевого редуктора

Любой агрегат рано или поздно выходит из строя по различным причинам и, конечно же, рулевой редуктор не является исключением.

Чаще всего автолюбители сталкиваются с проблемой течи рулевого редуктора. Такую поломку довольно легко обнаружить визуально, так как главным симптомом является наличие масла под машиной. Причиной может быть как коррозия первичного вала, так и течь сальника. При этом в первом случае следует отшлифовать вал, а потом обязательно произвести газо-термонапыление до нужных размеров. А во втором случае в ходе ремонта нужно будет поставить новые прокладки, манжеты и сальники.

Еще одной проблемой является внезапно возникшее ощущение “тугого” руля. Такое ощущение появляется из-за увеличения усилия, прилагаемого для поворота руля. Чтобы удостовериться в том, что необходим ремонт рулевого редуктора, необходимо произвести измерение уровня усилия поворота руля специальным динамометрическим ключом. Полученные результаты сопоставить с данными завода-изготовителя транспортного средства. Если результаты не соответствуют нормам, то необходимо произвести диагностику на специальном стенде. Это поможет узнать расход, давление рабочей жидкости и наличие ее перетечек в рулевом редукторе. Не следует пытаться починить рулевой редуктор самостоятельно. Намного лучше, надежнее и проще отдать его мастерскую. Или, если позволяют средства, просто заменить его на новый.

Проблема люфта на руле тоже является часто встречаемой поломкой. Такой дефект может являться следствием неисправности крестовины рулевой колонки, а может являться признаком люфта непосредственно рулевого редуктора. Такая поломка требует полной разборки устройства, изучения состояния элементов и замены изношенных деталей. После окончания работы устройство необходимо отрегулировать на специализированном стенде.

Также довольно распространенной проблемой является стук в рулевом редукторе. Возникает такая неисправность вследствие износа упорных подшипников.