Устройство механизма
Чтобы выполнить ремонт рулевой колонки на автомобиле ВАЗ 2107, сначала необходимо разобраться в его устройстве, а также принципе работы.
Семерка во многом схода с «копейкой». Потому устройство и конструкция получили незначительные изменения. В состав конструкции входят:
- Механизм, который передает усилие водителя на исполнительные составляющие;
- Рулевой привод, который осуществляет поворот на заданный водителем угол.
В свою очередь, механизм рулевого управления состоит из:
- Составного вала с карданной передачей;
- Руля (рулевая колонка вместе с рулевым колесом диаметром 520 мм);
- Червячного редуктора рулевого механизма ВАЗ 2107.
Система управления имеет следующие компоненты:
- Сошка;
- Маятниковый рычаг;
- Поворотные рычаги;
- Рулевые тяги на ВАЗ 2107 (одна средняя, две боковые).
Наружные тяги включают в себя две части, что позволяет менять их размер, регулируя угол схождения.
Комплект рулевых тяг/наконечников для ВАЗ 2107
Принцип действия рулевого механизма выглядит так:
- Водитель начинает вращение рулем, размер колеса которого обеспечивает достаточно простое выполнение этой задачи;
- По средствам составного вала активизируется червячный редуктор, который понижает число оборотов;
- Рулевой механизм смазывается специальным маслом (ТАД 17), залитым в редуктор;
- Червячные шестерни вращаются, что вызывает перемещение двухгребневого ролика;
- От этого, в свою очередь, поворачивается вторичный вал;
- Насаженная на вторичный вал солка совершает поворот, тянет за собой систему тяг;
- Эти компоненты оказывают воздействие на рычаги, осуществляющие синхронный поворот колес на необходимый, заданный водителем угол.
Детали картера рулевого механизма
1 — картер; 2 — сошка; 3 — нижняя крышка картера; 4 — регулировочные прокладки; 5 — наружное кольцо подшипника вала червяка; 6 — сепаратор с шариками; 7 — вал сошки; 8 — регулировочный винт; 9 — регулировочная пластина; 10 — стопорная шайба; 11 — вал червяка; 12 — верхняя крышка картера; 13 — уплотнительная прокладка; 14 — втулка вала сошки; 15 — сальник вала червяка; 16 — сальник вала сошки.
Детали
1 — картер рулевого механизма; 2 — уплотнитель вала; 3 — промежуточный вал; 4 — верхний вал; 5 — фиксирующая пластина передней части кронштейна; 6 — кронштейн крепления вала рулевого управления; 7 — верхняя часть облицовочного кожуха; 8 — втулка подшипника; 9 — подшипник; 10 — рулевое колесо; 11 — нижняя часть облицовочного кожуха; 12 — детали крепления кронштейна
Устройство
Рабочая пара рулевого редуктора – глобоидальный червяк и двухгребневый ролик. Напрессованный на пустотелый вал червяк устанавливается в картере рулевого механизма на двух конических роликовых подшипниках.
Для обеспечения надежности соединения вала с червяком сделан шпоночный выступ и нарезаны шлицы на валу червяка. С червяком в постоянном зацеплении находится двухгребневый ролик.
Его кольцевые канавки, расположенные внутри, являются рабочей поверхностью для двухрядного шарикового подшипника. Он установлен на оси, которая крепится в головке вала сошки.
Данный вал вращается сразу в двух подшипниках: запрессованной в картер втулке из бронзы и цилиндрическом роликовом подшипнике. Этот элемент установлен в крышке картера сбоку рулевого редуктора.
Хвостовик головки вала заходит в паз винта регулировки. Он закручен в крышку картера сбоку. Зафиксирован винт регулировки штифтом и стопорной шайбой, которые запрессованы в крышке. Закрыт механизм гайкой с колпачком.
Своим верхним концом вал рулевого управления входит в подшипник, вращаясь на нем. Подшипник запрессован в корпусе колонки. От перемещения распорная втулка подшипника удерживается специальной пружиной.
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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 |
РЕМОНТ РУЛЕВОЙ КОЛОНКИ
Из-за постоянного трения в механизме рулевого управления происходит выработка элементов, что говорит о необходимости не только регулировки узла, но и возможного ремонта.
КАК СНЯТЬ РЕДУКТОР
Чтобы демонтировать рулевую колонку на «семёрке», понадобятся следующие инструменты:
- набор ключей;
- вороток;
- головки;
- съёмник рулевых тяг.
После подготовки всего необходимого выполняют следующие пошаговые действия:
- Автомобиль устанавливают на подъёмник или смотровую яму.
- Очищают пальцы рулевых тяг от загрязнений.
-
Отсоединяют тяги от сошки редуктора, для чего извлекают шплинты, откручивают гайки и съёмником выдавливают палец из сошки рулевого устройства.
-
Рулевая колонка с рулём соединяется при помощи промежуточного вала. Откручивают крепёж последнего от вала редуктора.
-
Крепление редуктора выполнено посредством трёх болтов к кузову. Отворачивают 3 гайки крепления, извлекают крепёж и демонтируют рулевой механизм с автомобиля. Чтобы узел было удобнее снимать, сошку лучше повернуть до упора в корпус колонки.
ВИДЕО: ЗАМЕНА РУЛЕВОЙ КОЛОНКИ НА ПРИМЕРЕ ВАЗ 2106
КАК РАЗОБРАТЬ РЕДУКТОР
Когда механизм снят с транспортного средства, можно приступать к его разборке.
Детали картера рулевого механизма: 1 — картер; 2 — сошка; 3 — нижняя крышка картера; 4 — регулировочные прокладки; 5 — наружное кольцо подшипника вала червяка; 6 — сепаратор с шариками; 7 — вал сошки; 8 — регулировочный винт; 9 — регулировочная пластина; 10 — стопорная шайба; 11 — вал червяка; 12 — верхняя крышка картера; 13 — уплотнительная прокладка; 14 — втулка вала сошки; 15 — сальник вала червяка; 16 — сальник вала сошки
Из инструментов нужно подготовить:
- стандартный набор ключей;
- головку на 30;
- съёмник сошки;
- тиски.
Работу проводят в следующем порядке:
-
Откручивают гайку сошки и съёмником спрессовывают тягу с вала.
- Выкручивают пробку маслозаливного отверстия, сливают смазку из картера, после чего отворачивают регулировочную гайку и убирают стопорную шайбу.
-
Верхняя крышка крепится при помощи 4 болтов — откручивают их.
-
Выводят из зацепления вала сошки винт регулировки, затем демонтируют крышку.
-
Извлекают из редуктора вал тяги с роликом.
-
Откручивают крепёж крышки червячного механизма и демонтируют её вместе с регулировочными прокладками.
-
Молотком наносят лёгкие удары по валу червяка и выбивают его с подшипником из корпуса рулевой колонки. Торцевая поверхность червячного вала имеет специальные канавки для подшипника.
-
Извлекают сальник червячного вала путём его поддевания отвёрткой. Таким же образом вынимают уплотнитель вала сошки.
-
При помощи наставки выбивают наружную обойму второго подшипника.
После разборки рулевого редуктора, проводят его дефектовку. Все элементы предварительно очищают путём промывки в солярке. Каждую деталь внимательно осматривают на предмет повреждений, задиров, износа
Особое внимание уделяют трущимся поверхностям червячного вала и ролика. Вращение подшипников должно быть без заеданий. Повреждений, а также следов износа на наружных обоймах, сепараторах и шариках быть не должно. Сам корпус редуктора не должен иметь трещин
Все детали, которые имеют видимый износ, подлежат замене.
СБОРКА И УСТАНОВКА РЕДУКТОРА
Когда проведена замена неисправных элементов, можно приступать к сборке узла. Детали, которые устанавливаются внутри картера, смазывают трансмиссионным маслом. Сборку выполняют в следующем порядке:
-
С помощью молотка и наставки или другого подходящего приспособления запрессовывают обойму внутреннего подшипника в корпус рулевого узла.
-
В обойму помещают сепаратор с шариками, а также червячный вал. На него насаживают сепаратор наружного подшипника и запрессовывают наружную обойму.
- Монтируют крышку с прокладками и запрессовывают сальники червячного вала и сошки. На рабочие кромки манжет предварительно наносят небольшое количество смазки.
- Помещают червячный вал в корпус механизма. При помощи регулировочных прокладок производят установку момента его вращение от 2 до 5 кгс*см.
- Устанавливают вал короткой тяги.
- В завершении работы в рулевую колонку заливают смазку и заворачивают пробку.
Установку узла на машину осуществляют в обратном порядке.
Конструкция редуктора
В упрощенном виде устройство рулевого редуктора представляет механическую зубчатую передачу с передаточным числом 15 – 30. Это позволяет снизить усилие крутящего момента, которое пользователь должен приложить к рулю. Основными нюансами при этом являются:
- с увеличением передаточного числа вал внутри рулевой колонки крутить значительно легче;
- в то же время, в большую сторону отклоняется угол, на который нужно провернуть руль;
- на высоких скоростях это опасно ДТП, так как автолюбитель может физически не справиться с этой задачей.
В связи с этим в транспортных средствах с гидроусилителем либо электроусилителем руля (ГУР и ЭУР, соответственно) эти агрегаты дублируют снижение крутящего момента на рулевом колесе. Для примера:
- в редукторе с передаточным числом 30 для поворота колес на 25 градусов «баранку» нужно выкрутить на 750 градусов;
- передача с отношением 15 потребует вращения руля на 375 градусов для аналогичного поворота колес;
- однако в первом случае нужно приложить 6 кН усилия, а во втором 3 кН, что вдвое меньше.
Конструкторами транспортных средств в редуктор закладывается схема – из нейтрального положения (колеса по ходу движения) за 2,5 оборота руля максимум они должны повернуть на 30 – 45 градусов влево или вправо. То есть, общий ход «баранки» составит 4 – 5 оборотов, чтобы подшипник прослужил дольше, а пользователю было комфортно управление на разных скоростях.
Пространственное положение
Рулевая колонка расположена вертикально или наклонно, а тяги и рычаги поворотных колес горизонтально, поэтому простейшим вариантом преобразования вращения является горизонтально расположенный редуктор – рейка.
Во всех остальных случаях, то есть при использовании редукторов (передача в корпусе) используются вертикальные модификации:
- червяк, нижняя коническая шестерня или винт расположены вертикально;
- насаженная на их вал кулиса вращается в горизонтальной плоскости.
В сложных схемах угловой рулевой редуктор обычно передает вращение с кардана на кардан, и дальше на управляющий механизм. Соответственно, в каждом редукторе используется подшипник разной конструкции.
Тип передачи
Самыми эффективными традиционно считаются зубчатые и червячные передачи. Однако в них могут использоваться конические, цилиндрические и комбинированные шестерни. Существуют кинематические схемы редукторов нескольких модификаций:
- одноступенчатые, двухступенчатые, многоступенчатые;
- с раздвоенными ступенями;
- с развернутыми ступенями соосными.
Чаще прочих применяются схемы:
- шестерня – червяк (червячные);
- коническая шестерня – коническая шестерня (угловые);
- винт – гайка шариковая – рейка – шестерня (винтовые).
Винтовыми механизмами комплектуются легковые машины представительского класса, тяжелые грузовики и автобусы. Червячные модификации стоят на остальных авто, они не чувствительны к неровностям дорожного покрытия, передача находится в постоянном зацеплении, обеспечивает больший маневр.
На практике червяк может сопрягаться с кривошипом двухзубым либо многозубым, 2 – 5 зубым сектором и роликом с двумя или тремя гребнями. В большинстве машин применяется глобоидный, а не цилиндрический червяк (седлообразная рабочая поверхность). Это позволяет снизить трение на 15 – 25%.
Передаточное отношение
Указанная характеристика жестко привязана к конструкции конкретного транспортного средства. Самыми маневренными считаются машины с рулевыми рейками, но «баранку» приходится крутить с заметным напряжением, что особенно заметно на старых ВАЗ, не оснащенных ЭУРом и ГУРом.
Ремонт и сборка
Правильное и своевременное обслуживание рулевого редуктора – залог долговечной и надежной работы, но бывают случаи когда поломки все же случаются. В таком случае ремонта с полной или частичной разборкой просто не избежать
При ремонте необходимо обратить внимание на некоторые особенности и важные моменты, применение которых, позволит повысить надежность механизма и улучшить его характеристики
Ремонт рулевого редуктора
Для снятия и разборки редуктора необходимо вывесить передок машины, снять рулевые тяги. Из салона отвинтить болт крепления поставочного вала от вала редуктора. Регулировка рулевого редуктора ваз 2107. Дальше отсоединяем редуктор от лонжерона, путем откручивания трех болтов накидными ключами. В моторном отсеке снимаем шланги и детали, которые находятся на линии рулевых тяг.
Когда редуктор будет откручен и снят с вала в салоне, то вытягиваем его с подкапотного пространства проворачивая влево сошку
Особое внимание необходимо обратить на состояние прокладок, их расположение и степень износа. Не надежное уплотнение может привести к потерям смазки или загрязнении внутренних полостей. Следующим шагом является откручивание пробки и удаление масла из картера рулевого редуктора, после чего нужно открутить сошки
Следующим шагом является откручивание пробки и удаление масла из картера рулевого редуктора, после чего нужно открутить сошки.
Редуктор ставим на подставку из двух досок, чтобы не повредить шлицы вала и откручиваем гайку, после – снимаем сошку. Дополнительно можно накрутить гайку на вал до обоюдного выравнивания торцов. Далее отсоединяем крышку рулевого редуктора, постепенно откручивая контргайку регулирующего болта и снимаем крышку, постепенно сдвигая ее в сторону червяка.
При этом особенно аккуратным нужно быть с прокладками если они в пригодном состоянии, при малейшем замятии или выпрессовке – прокладку необходимо заменить. Следующим действием вынимаем вал сошки, впрессовываем червячный вал и снимаем сальники. Все полости необходимо промыть и протереть тряпкой, проверяя наличие вмятин, сколов любых других повреждений. Так же необходимо проверить картер на наличие металлической стружки, что указывает на износ определенных деталей. Обязательно необходимо проверить зазоры и люфты в сопрягаемых деталях, проверить износ рабочих поверхностей. Проведя дефектацию рулевого редуктора, при необходимости заменяем повреждённые детали.
Сборку проводим в обратной последовательности, обязательно смазывая детали маслом, а все сальники консистентной смазкой (литолом). Устанавливаем новую прокладку крышки с регулировочным винтом. Замена рулевого редуктора на ваз 2104, ваз 2105, ваз 2107. Монтируем сошку, максимально затянув гайку
Потом устанавливаем рулевой редуктор на штатное место, особенное внимание необходимо обратить на соединение червяка с промежуточным валом, здесь не допускаются перекосы и несоосности
Так же необходимо совместить направление сошки и рулевого колеса. Среднее положение сошки можно определить подсчитав количество оборотов вала и поделив на два. Далее затягиваем гайки крепления редуктора (желательно устанавливать новые), присоединяем рулевые тяги к сошке. Заливаем масло в картер редуктора и регулировочным болтом выбираем люфт в рулевом редукторе. Во избежание повреждения колесных покрышек и потери управляемости автомобиля ВАЗ 2121, необходимо провести диагностику развала (схождения) на стенде.
Придерживаясь этих не хитрых рекомендаций, можно улучшить управляемость ВАЗ, повысить безопасность езды, долговечность работы рулевого редуктора и механизма в целом. Применение рулевого редуктора червячного типа на ВАЗ 2121 оправдывает себя уже много не то что лет – десятилетий. Имея необходимость периодической настройки и обслуживания, редуктор обеспечивает безотказную работу на всем сроке службы. Простота конструкции дает возможность уверено эксплуатировать автомобиль в любых дорожных условиях, не боясь что руль подведет. Редуктор обладает высокой ремонтопригодностью и прост в обслуживании.
ЭГУР
ЭГУР можно опознать по отсутствию механического насоса в приводе навесного оборудования двигателя. Электрический насос стоит отдельно. Сегодня таким усилителем оборудуют многие модификации автомобилей концернов Renault-Nissan и GM. ЭГУР можно опознать по отсутствию механического насоса в приводе навесного оборудования двигателя. Электрический насос стоит отдельно. Сегодня таким усилителем оборудуют многие модификации автомобилей концернов Renault-Nissan и GM.
В такой системе есть отдельный модуль управления. Беда в том, что он объединен в единый сборный узел с электромотором насоса и его гидравлической частью. На многих возрастных машинах герметичность такого бутерброда нарушается и в электронику попадает влага или даже само масло. Происходит это незаметно, и когда дело доходит до явных проблем в работе усилителя, то уже поздно пытаться что-то ремонтировать. Придется менять дорогостоящие элементы.
С другой стороны, у такой схемы со своим блоком управления, в отличие от классического ГУРа, есть важный плюс — своего рода «защита от дурака». Если по какой-то причине произойдет большая утечка масла из системы, то она сама отключит насос, предотвратив его скоропостижную смерть из-за работы на сухую. Как и в случае с классическим гидроусилителем, любая кровопотеря не влечет износа элементов в самой рейке.
Электрический усилитель (ЭУР), встроенный в рулевую колонку
С появлением элекрических усилителей в чистом виде к потерям на трение в рулевых механизмах добавился паразитный момент инерции. Вместо гидравлики и насоса пришли электродвигатели, встроенные в саму рейку или стоящие вне ее. Благодаря их вращению в ту или иную сторону осуществляется помощь при повороте руля. Однако ротор любого электродвигателя имеет свою массу и, следовательно, момент инерции. Поэтому его невозможно мгновенно остановить и изменить направление вращения. Электронике нужно время, чтобы адаптироваться. Этот момент выражается во временном дополнительном сопротивлении на руле, когда человек резко меняет направление его вращения на ходу.
Ремонт рулевой Газель своими руками
Как своими силами осуществить ремонт рулевой Газель в гаражных условиях? Расскажем об этом, иллюстрируя сказанное картинками и видео.
Работать нужно планомерно и аккуратно.
Как правило, эта операция подразумевает ремонт рулевого редуктора. В каких случаях ее следует делать?
- Резко без причин «потяжелело» рулевое колесо.
- В редукторе появился люфт свыше 20-25⁰.
- Появились специфические стуки в картере, вибрации.
- Визуально наблюдается протечка масла.
Симптомы серьезные, редуктор придется снять с Газели для ремонта.
Для этого придется распустить крепление передней пары колес, вывесить передний мост, снять колеса. Провернуть руль вправо-влево до упора, выбить рулевую тягу, снять редуктор с сошкой. Алгоритм уменьшения люфта рулевой Газель следующий (наглядно его можно увидеть в лайтбоксе ниже).
1. Снять узел.
2-3. Снять пластиковую защиту (крышку) и поролоновый уплотнитель.
4-5. Открутить 4 крепежных болта крышки, снять ее.
6. Удалить одну из регулировочных прокладок.
7. Остается собрать узел в обратной последовательности.
Если изъятием одной прокладки люфт на сошке устранить не удается, снимаем еще одну и т.д. (повторяем операции).
После того, как проблемы с люфтом будут решены, следует заняться эксцетрическими регулировочными кольцами. Во избежание перекоса проворачивать их надо поочередно с фиксированной силой (10-18 кгс/см). На финише работ нужно смазать трансмиссионным маслом поролоновый уплотнитель, промазать консистентной смазкой (ШРБ-4 или ШРУС-4) шлицы, поставить деталь на место.
Конечно, это общая схема ремонта рулевой Газель. На практике могут встретиться частные случаи с другими неисправностями рулевой Газель. Некоторые виды ремонта показаны в этих двух видео:
https://youtube.com/watch?v=eFPrT9GKHWs
Неисправности могут быть и другого характера. Например, может выйти из строя любой элемент рулевого механизма: винт с гайкой, радиально-упорные подшипники, картер. Или элементы рулевого привода: сошка, поперечные и продольные рулевые тяги, шарниры, рычаги поворотных кулаков и т.д. Все эти случаи понемногу будут разбираться и тема ремонта рулевой Газель будет продолжена. Особенно ценна информация, поступающая от мастеров со стажем вождения автомобиля. 17 января 2018Teor21