Прогресс неумолим и на смену механическим рулевым рейкам с тяжёлым рулём пришли привычные большинству автолюбителей гидравлические, а некоторые производители пошли дальше, заменив и их электромеханическими. Мы так привыкли вращать "баранку" практически одним пальцем, что совсем забыли про правило не крутить руль на стоящем автомобиле, которое ещё каких-то 30 лет назад вдалбливал в каждого студента инструктор автошколы в любом российском городе. Гидравлическая рейка, работающая в паре с гидроусилителем, создающим необходимое давление масла в системе, навсегда изменила наше отношение к вождению. Комфорт, одним словом!
Но что же такое электромеханическая рулевая рейка? Как работает, из каких деталей состоит и главное - зачем она была нужна, если "гидравлика" более чем справлялась со своей работой?
Из названия понятно, что это самая обычная механическая рейка с электродвигателем. Очевидно же усложнение конструкции? А вот и нет. Основная проблема гидравлических реек - утечки масла через прокладки, сальники, втулки и механический износ на валах. В электрических масла нет, как и давления. Нет и протечек. Но они также требовательны к качеству пыльников и уплотнений на валах, так как вода - главный враг любого металла. Руль, который вращает водитель, прямо, механически связан с валами рейки. Именно наше движение рулём и приводит их в движение непосредственно. Гидроусилитель лишь помогает нам справиться с этой тяжестью. В этом есть и минус, и плюс. Минус в самой гидравлике и большом количестве деталей, а плюс - даже при полном выходе из строя гидравлики трудно, но автомобилем можно управлять, то есть, избежать полной потери управляемости в движении.
Принцип работы электромеханической рейки в следующем: на первичном валу рейки стоит датчик крутящего момента и ЭУР (Электронное Управление Руля) даёт соответствующие команды электромотору рулевой рейки. Гениально! Но есть одно, существенное, НО - при выходе из строя датчика положения рулевого вала, электродвигателя рейки или электрического контакта с ЭБУ (тут подразумеваются все датчики и блоки управления, участвующие в процессе) водитель может поткрять управление автомобилем. А если это произошло в движении, на большой скорости, да ещё в повороте? Гарантированное ДТП? Или нет? Неужели инженеры и разработчики не предусмотрели решений для подобной ситуации?
Конечно предусмотрели. Они хорошо поработали над качеством всех узлов и агрегатов электромеханической рулевой рейки. Все элементы очень надежны за счёт дублирования датчиков и функций. Чтобы получить полное заклинивание подшипника рейки или фатальные сбои в работе электрики/электроники надо очень постараться в игнорировании начальных сигналов о неисправности. Механические проявятся звуками, электронно-электрические - запаздываниями реакции авто на повороты руля, неравномерностью усилий на рулевом колесе, самопроизвольными вращениями руля. Владельцам автомобилей с такими рейками рекомендую внимательно отслеживать эти признаки, чтобы своевременно диагностировать проблемы и не допустить потери управления в движении. Если механику и гидравлику чинят практически везде, то специалистов по электромеханическим рейкам не так много. Важно такого найти до возникновения проблем! Да и искать не надо - в компании "Вольтаж сервис" есть такие специалисты. Возьмите на заметку.
Теперь к вопросу "а зачем надо было придумывать электрическую рулевую рейку, если гидравлическая справлялась со всеми задачами на ура".
Технологии, а конкретно - цифра, развивались в последние десять лет восьмимильными шагами и автопроизводители начали внедрять автономные системы управления автомобилем. Можно было оставить гидравлическую рейку, а на рулевой вал "навесить" электромотор с блоком управления. Или сразу заменить гидравлическое усиление руля электрическим. Так и поступили - вместо усложнения системы её даже несколько упростили. Таким образом, именно электромеханическая рулевая рейка позволила развивать технологии "автопилота", а для владельцев автомобилей предоставила возможность пользоваться функцией автоматической парковки.
Перейдём к устройству самой электромеханической рейки на примере автомобиля Audi A4 2017 года выпуска:
Владелец этого автомобиля заметил необычный звук при вращении рулевого колеса на парковке при малой скорости. Не гул, не хруст, а "перекаты" с глухими щелчками. Сервисные мастера на любимом СТО подняли автомобиль, вывесив колёса и покрутив их туда-сюда, констатировали - проблема в рейке, но так как электрические рейки они не ремонтировали, то посоветовали искать специализированную компанию. Владелец нашёл нас. Ну а кого ещё?
Сергей зажал рейку в тиски и начал вращать первичный вал, имитируя движение рулевого колеса:
Очень чётко стали слышны щелчки-перекаты в районе подшипника. Причём при свободных рулевых тягах никаких лишних звуков рейка не издаёт, только при давлении рукой на тягу. Предварительный диагноз - выход из строя подшипника. В любом случае, полный разбор и дефектовка всех элементов агрегата.
Сняты пыльники рулевых тяг и проверен вторичный вал на механические повреждения и коррозию:
Всё замечательно! Да, смазка немного изменила свой цвет, но никаких следов износа и присутствия воды не обнаружено. Зато проявился небольшой люфт вторичного вала, который Сергей легко удалил регулировочным механизмом и сделал вывод, что износ зубьев шлицевой части не критичен. Регулировка люфта вала - тонкая вещь! Если его удаётся убрать без потери лёгкости движения вала, то повезло. Сильно зажимать вал категорически нельзя - выйдет из строя приводной ремень и сам электромотор, а это совсем другие деньги.
Снятый пыльник первичного вала открыл идилическую картину чистоты и порядка:
Небольшие следы коррозии на внешней, до пыльника, части вала на работоспособность не влияют. Тем более, что Сергей перед сборкой их все уберёт. Нижняя часть первичного вала тоже оказалась в полном порядке, отмыть, смазать и собрать.
Вторичный вал и узел ШВМ с подшипником выглядят вот так:
Чистый "червяк" вала, шкив ременной передачи без следов проскальзываний и износа, нигде не замечены следы коррозии. Как, впрочем и в ШВМ (шарико-винтовой механизм) никаких проблем:
Даже смазка сохранила свой заводской цвет, что говорит о правильной эксплуатации рейки, отсутствии экстремальных условий работы.
ШВМ, посредством 88 шариков и специальной втулки, трансформирует вращение вала электродвигателя в поступательное движение вторичного вала рейки. В некоторых случаях изнашиваются шарики, изменяя свой диаметр. Тогда рейка характерно стучит в начале движения вала и при смене направления. Шарики меняются на ремонтные, соответствующие внутренним диаметрам канавок во втулке и на валу. Но это не наш случай, к счастью - микрометр показал отсутствие выработки.
Только подшипник чётко обозначил проблему:
Явно видны "рыжики" на внутренней и боковой поверхностях подшипника и на втулке в месте его посадки. Честно говоря, меня удивило наличие следов коррозии на этих элементах рейки. Ржавчина всегда ассоциируется с водой, проникшей в агрегат. Здесь же все места возможного попадания воды герметичные и чистые, без всяких следов. Как вода попала в подшипник и вывела его из строя? А как без воды могут образоваться вот такие следы:
Мы сделали перерыв на попить/покурить и обсудили эту тему. Пришли к следующему:
- Конденсат. Втулка и подшипник вместе достаточно массивны, двигатель прямо над рейкой и этот узел нагревается при работе мотора. После выключения двигателя идёт остывание с конденсированием влаги. Особенно в холодное время года.
- Отсутствие смазки. Вода вообще не при делах. От сильного нагрева от двигателя в жару, например, смазка в этом узле растопилась от перегрева и потеряла свои свойства. Как следствие, повышенный износ из-за трения и высокой температуры и окисление металлических частиц на воздухе без участия воды.
Лично я думаю, что сработали оба этих варианта. И смазка вытекла, и конденсат присутствовал. Сергей же больше склонялся ко второму варианту с перегревом подкапотного пространства под двигателем. Действительно, рейка находится прямо под ним:
Электромеханическая рулевая рейка автомобиля Ауди А4 была полностью разобрана, все детали дефектованы и отмыты от следов износа и старой смазки:
На этой фотографии только подшипник старый. Новый должны были привезти прям вот-вот, но я не долждался. Москва, пробки... курьер где-то застрял.
А вот и те самые шарики с вторичным валом, лежат готовые к сборке:
Резюме: Электромеханическая рейка современного автомобиля является сложным техническим агрегатом, требующим повышенного внимания от владельца и высокого профессионализма от специалистов, занимающихся их ремонтом.
А теперь я должен вспомнить о самом канале и добавить стандартное - подписывайтесь и принимайте правильные решения при ремонте своего автомобиля.
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!
Обращайтесь на сайт: https://www.astarter.ru/ или по телефону: +7 (495) 660-39-12 по любым вопросам, связанным с ключевыми узлами и агрегатами автомобиля!