Рулевая рейка — это основной элемент системы управления автомобилем. На современных машинах используются различные типы таких конструкций, которые отличаются своим принципом работы.
Рулевая рейка – это один из основных элементов рулевого управления, который позволяет синхронизировать поворот передних колёс одновременно с изменением положения рулевой колонки. Сегодня используются различные по своей разновидности и принципу работы рулевые рейки, при этом от правильности их функционирования и отсутствуя поломок этого узла будет зависеть безопасность управления машиной. Поговорим поподробнее о разновидностях и принципе работы рулевой рейки.
Принцип работы агрегата
Принцип работы этого узла достаточно прост. При повороте рулевого колеса усилие передаётся с него на специальную шестерню, которая перемещает рейку, сдвигая ее вправо или влево. Одновременно с таким перемещением рейки синхронно двигаются тяги рулевого привода, которые поворачивают ступицы и кулаки. Тем самым обеспечивается синхронный поворот ведущих колес автомобиля одновременно с поворотом рулевой колонки.
В прошлом рулевые механизмы не имели каких-либо дополнительных усилителей, соответственно для поворота колёс приходилось прилагать существенные усилия, что несколько усложняло маневрирование на низкой скорости и стоящем на месте автомобилем. Современные машины получили дополнительный гидроусилитель, который позволяет с минимальным усилием, прилагаемым к рулю, поворачивать колёса в нужную водителю сторону.
Устройство рулевой рейки и её компоненты
В каждом конкретном случае устройство и составляющие рулевой рейки могут отличаться, в зависимости от конкретного автомобиля. Это могут быть как относительно простые механические конструкции, так и полностью электронные агрегаты, которые фактически не имеют прямой связи с рулем.
Основными составляющими таких рулевых реек являются следующие компоненты:
1. Рулевая рейка представляет собой силовой узел, состоящий из шестерни и зубчатой рейки. Выполняется он из легкосплавного металла и закрепляется на кузове автомобиля.
2. Рулевой вал — это металлический стержень, на котором имеются шлейфы для фиксации руля и крепления рейки на другой стороне вала.
3. Рулевое колесо, отвечающее за управление автомобилем.
4. Рулевые тяги — это металлические стержни, имеющие с одной стороны шарнирное шаровое устройство с резьбой и на противоположной стороне нанесенную по металлу резьбу.
5. Рулевые наконечники — это специальные детали, к которым крепятся тяги. Выполняются наконечники с внутренней резьбой и специальными шаровыми шарнирами.
У отдельных модификаций рулевой рейки может использоваться демфер, установленный между корпусом и тягами. Его основное назначение — это снижение вибрации на руле, что позволяет повысить удобство использования автомобиля. Чаще всего такая конструкция устанавливается на кроссоверах и внедорожниках, обеспечивая комфорт передвижения по разбитым дорогам.
Разновидности рулевых реек
На современных автомобилях могут устанавливаться различные виды рулевых реек, которые отличаются своим принципом работы, компонентами, имеют те или иные преимущества и недостатки.
Наибольшее распространение получили три основных типа рейки:
Механические конструкции — это простейший вариант, в котором поворот передних колес происходит за счёт движения вала по зубчатой рейке. У отдельных модификаций имеется специальная конструкция, с переменным передаточным числом, когда шаг зубьев различается на краях и в центре. Последнее позволяет несколько повысить удобство использования таких автомобилей.
Гидравлические рулевые рейки получили специальный гидроусилитель, основное назначение которого – это облегчение вращения руля. Использование такой конструкции не только позволяет повысить комфорт управления автомобилем, но и обеспечивает максимально возможную безопасность за рулем. Это распространенный тип рулевых реек, который сегодня встречается на большинстве современных автомобилей.
Электрические рулевые рейки получили дополнительный электромотор, что позволяет не только обеспечить максимальное упрощение управления автомобилем, но и позволяет изменять передаточное число в зависимости от текущей скорости автомобиля. Такая система надёжна, экономична и имеет максимально возможный КПД.
Основные преимущества и недостатки
Каждый используемый сегодня на современных автомобилях тип рулевых реек имеет свои определенные преимущества и недостатки. Самые простые механические разновидности были популярны в прошлом и устанавливались на отечественные автомобили вплоть до начала двухтысячных годов. К преимуществам такой конструкции можно отнести небольшой вес, малые габариты всей конструкции и ее простоту. Также можно выделить точность управления, простоту обслуживания и доступную стоимость. Недостатки таких простых реечных механизмов – это возможные стуки и люфты в рейке, а также посредственный комфорт управления автомобилем, так как на руль передаются все неровности дорожного полотна.
Основным преимуществом механических реек с гидроусилителем является существенное упрощение управления автомобилем. Теперь не требуется прилагать существенные физические усилия, если нужно повернуть колёса, что в прошлом на стоящем автомобиле представляло определённые сложности. Впрочем, такие механизмы не лишены недостатков, а именно появление люфтов, а приблизительно к 80-100 тысяч километров пробега рейка разбивается, что требует ее восстановления или замены.
Электромеханизмы появились ещё в начале двухтысячных годов и сегодня часто устанавливаются на автомобили премиум-класса. Такие рейки с электромотором не имеют прямой связи рулевой колонки и колёс, соответственно существенно повышается комфорт управления автомобилем, при этом обеспечивается безопасность маневрирования на низкой и высокой скорости. В то же время следует учитывать, что такая система отличается сложностью конструкции, а при неисправностях ремонт может потянуть на солидную сумму, которая будет попросту не по карману автовладельцам.
Подведем итоги
Рулевые рейки — это специальные механизмы, которые позволяют правильно управлять автомобилем, поворачивая вслед за рулем передние колёса машины. Сегодня используются различные типы таких механизмов, которые могут выполняться исключительно механическими с гидроусилителем или со специальным электромотором. Каждый из этих типов конструкций имеет свои определенные недостатки, при этом автовладельцу необходимо будет в обязательном порядке поддерживать исправность этого узла, так как от этого напрямую зависит безопасность эксплуатации автомобиля.
