Причины и способы устранения люфта в рулевом управлении

Причины и способы устранения люфта в рулевом управлении

Люфт — свободный ход в каком-либо устройстве механической конструкции. Он измеряется в виде показателя движения какого-либо управляемого узла. В случае с рулевой системой авто люфт означает амплитуду поворота руля до изменения направления движения, но наличие такой особенности предполагает большую вероятность наступления серьезных неисправностей. Специальный шток в рулевой системе образует определенный зазор за счет недостаточно плотного прилегания к другим элементам механизма с целью минимизировать износ деталей. Допустимый максимальный промежуток такого зазора не должен превышать 10 градусов, а большая величина означает необходимость прекращения эксплуатации транспортного средства и устранения неисправности.

Причины люфта

Постепенно в процессе эксплуатации авто поверхности деталей механизма изнашиваются, а зазоры становятся больше. В результате при движении авто появляются вибрация, неестественные шумы, колеса теряют свою прежнюю устойчивость и расшатываются. Зазор изначально образуется в месте сцепления червяка и ролика, а затем одновременно по оси смещаются вал руля и червяк. При наборе скорости автомобиль становится плохо управляемым и увеличивается риск попадания в аварию.

1. Главной причиной образования люфта можно считать плохое качество дорог, когда подвеска вынуждена принимать на себя большую нагрузку. Часть этой нагрузки приходится на элементы системы рулевого управления. Ситуация может значительно усугубляться и при применении резины низкого качества, поскольку это способствует уменьшению срока службы подвески и рулевой тяги.
2. Ослабление гайки – еще одна возможная причина люфта. Устранить ее можно за счет подтягивания винта в крышке руля. Для этого необходимо сначала снять обшивку крепления, а после этого остается с помощью ключа нужного диаметра подтянуть гайку. В современных моделях авто в обшивке руля монтируются подушки безопасности, поэтому необходимо предварительно демонтировать и этот узел для получения доступа к гайке. Эту работу нужно проводить при отсоединенных клеммах аккумулятора для обеспечения безопасности. Важно понимать, что при несвоевременной подтяжке гайки начинают активно изнашиваться шлицы в месте фиксации руля, что приводит к проворачиванию рулевого колеса и полной потере управляемости автомобилем.
3. Износ наконечников тяг – причина, которая несет в себе большую опасность. Эти элементы постоянно подвергаются воздействию грязи, поэтому переходят в неисправное состояние достаточно быстро. Результатом такого разрушительного воздействия становится образование зазоров в шаровом соединении наконечников, а при их полной неисправности управлять машиной просто невозможно. Устранение подобной поломки требует обращения в сервис для полной замены элементов.

Кроме того, некоторые причины образования люфта касаются особенностей конструкции рулевой системы. К таким причинам можно отнести:

• Неисправности шаровой опоры и подшипников ступицы;
• Ослабление гайки фиксации руля и регулировочных тяг;
• Выход из строя шарниров, шлицов;
• Неисправности шестерней;
• Низкое качество гидравлического масла.

Диагностика

Люфт рулевой системы особенно заметен при прямом движении на высокой скорости. О неисправности может свидетельствовать стук при достаточно резком повороте, а постепенно нарастающий стук при езде по неровной местности – признак неисправного состояния рулевых наконечников и тяг. Выход из строя рулевой планки подтверждается отдающим рулем. При «бьющем» в движении руле можно говорить о поломке рулевых или шаровых наконечников, неисправностях крестовины, подшипника или втулки. Необычные шумы при вращении руля должны стать поводом для проверки достаточного уровня жидкости. При прямом расположении руля и изменении направления езды следует проверять развал – схождение колес, баланс которого нарушен. Отрывистое проворачивание руля может быть следствием заклинивания рулевой планки, а большие усилия при его проворачивании требуют проверки работоспособности усилителя. Для выявления проблем с рулевым управлением следует совершить ряд несложных действий:

1. Запустить мотор и обеспечить его работу на холостых оборотах;
2. Проверить работоспособность гидроусилителя;
3. Установить передние колеса авто параллельно относительно продольной оси автомобиля;
4. При повороте руля в разные стороны определять момент начала перемещения колес. Люфт в этой ситуации – это промежуток хода руля до начала движения колес.

Для выявления наличия люфта существует и прибор, который называется люфтомер. С его помощью измерить свободный ход значительно проще.

Устранение

Для регулировки рулевой системы потребуется простой набор инструментов для выполнения настройки элементов крепления. Работы можно проводить в обычном гараже, имеющем эстакаду либо смотровую яму. При неудовлетворительных результатах проверки необходимо с помощью помощника выполнить ряд действий:

1. Выявить источник постороннего стука и проверить работоспособность подвески;
2. Попробовать подтянуть рулевую планку;
3. При повороте руля в разные стороны в пределах имеющегося свободного хода фиксировать работоспособность карданного вала вблизи рейки и шаровых наконечников тяги. Кроме того, необходимо посмотреть степень плотности сопряжения штанг;
4. При отсутствии повреждений на рулевой планке необходимо устранить люфт в рейке за счет проворачивания регулировочного винта.

Наиболее распространенной причиной люфта в карданном вале является недостаточная смазка, а исключить ее можно только за счет замены детали. Люфт на участке сопряжения штанг исключается с помощью точечной сварки. При необходимости следует произвести ремонт шаровых наконечников либо полностью заменить их. После выполнения всей этой работы остается только проверить имеется ли люфт руля.

Важно понимать, что безопасность самого водителя и находящихся в его автомобиле пассажиров непосредственно зависит от исправности системы управления автомобилем. При выявлении поломок в этой системе рекомендуется доверить работу по их устранению профессиональным специалистам, имеющим необходимые опыт и знания.

Вывод

Наличие люфта в рулевом колесе может повлечь за собой самые серьезные последствия. Для его выявления необходимо проведение своевременной диагностики всех узлов рулевого управления и последующее устранение обнаруженных неисправностей. Всего однократное игнорирование этого требования может привести к печальным последствиям.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Рулевой механизм

Предназначен для преобразования вращения вала рулевой колонки в поступательные движения элементов привода.

Наибольшее распространение на легковых автомобилях получили механизмы типа «шестерня-зубчатая рейка». Ранее же использовался еще один вид – «червяк-ролик», который сейчас в основном используется на грузовых авто. Еще один вариант для грузовиков – «винтовой».

«шестерня-рейка»

Распространение тип «шестерня-рейка» получил благодаря сравнительно простому устройству рулевого механизма. Состоит этот конструктивный узел из трех основных элементов – корпус, в котором размещается шестерня и перпендикулярно ей – рейка. Между двумя последними элементами имеется постоянное зубчатое зацепление.

Работает этот вид механизма так: шестерня жестко связана с рулевой колонкой, поэтому она вращается вместе с валом. Из-за зубчатого соединения вращение передается на рейку, которая при таком воздействии смещается внутри корпуса в ту или иную сторону. Если водитель вращает рулевое колесо влево, взаимодействие шестерни с рейкой приводит к тому, что последняя перемещается вправо.

Зачастую на авто применяются механизмы «шестерня-рейка» с фиксированным передаточным числом, то есть диапазон поворота рулевого колеса для изменения угла колес одинаков при всех их положениях. Для примера, предположим, что для поворота колес на угол 15° необходимо сделать 1 полный оборот руля. Так вот, неважно, в каком положении находятся управляемые колеса (крайнее, прямолинейное), для поворота на указанный угол придется сделать 1 оборот.

Но некоторые автопроизводители устанавливают на свои авто механизмы с меняющимся передаточным числом. Причем достигается это достаточно просто – изменением угла положения зубьев на рейке в определенных зонах. Эффект от этой доработки механизма такой: если колеса стоят прямо, то для изменения их положения на те же 15° (пример) требуется 1 оборот. Но если они находятся в крайнем положении, то из-за измененного передаточного числа, колеса повернуться на указанный угол уже через пол-оборота. В результате диапазон поворота руля «от края до края» значительно меньше, чем в механизме с фиксированным передаточным числом.

Рейка с переменным передаточным числом

Помимо простоты устройства тип «шестерня-рейка» используется еще потому, что в такой конструкции возможна реализация исполнительных механизмов гидроусилителя (ГУР) и электроусилителя (ЭУР), а также электрогидравлического (ЭГУР).

«червяк-ролик»

Следующий тип – «червяк-ролик», менее распространен и на легковых авто сейчас практически не используется, хотя его можно встретить на автомобилях ВАЗ классического семейства.

В основе этого механизма положена червячная передача. Представляет червяк собой винт с резьбой особого профиля. Этот винт располагается на валу, соединенном с рулевой колонкой.

С резьбой этого червяка контактирует ролик, соединенный с валом, на который посажена сошка – рычаг, взаимодействующий с элементами привода.

Червячный рулевой механизм

Суть работы механизма такова: при вращении вала, винт вращается, что приводит к продольному перемещению ролика по его резьбе. А поскольку ролик установлен на валу, то это смещение сопровождается поворотом последнего вокруг своей оси. Это в свою очередь приводит к полукруговому движению сошки, которая и воздействует на привод.

От механизма типа «червяк-ролик» на легковых авто отказались в пользу «шестерни-рейки» из-за невозможности интегрировать в него гидроусилитель (на грузовых авто он все же имелся, но исполнительный механизм был вынесенным), а также достаточно сложной конструкции привода.

Винтовой тип

Конструкция винтового механизма – еще сложнее. В ней также имеется винт с резьбой, но контактирует он не с роликом, а со специальной гайкой, на внешней стороне которой нанесен зубчатый сектор, взаимодействующий с таким же, но сделанным на валу сошки. Также существуют механизмы с промежуточными роликами между гайкой и зубчатым сектором. Принцип же действия такого механизма практически идентичен червячному – в результате взаимодействия вал проворачивается и тянет сошку, а та в свою очередь – привод.

Винтовой рулевой механизм

На винтовой механизм можно установить гидроусилитель (гайка выполняет роль поршня), но на легковых авто он не применяется из-за массивности конструкции, поэтому и используется он только на грузовиках.

Грамотное руление в поворотах

Существует также второй важнейший аргумент в пользу предложенной тактики руления в поворотах. Вы уже знаете о том, что по мере увеличения угла поворота руля, увеличиваются боковые силы, действующие на автомобиль. Очень важно выработать такой способ проезда поворотов, при котором водитель поворачивает рулевое колесо на максимально необходимый угол в самом начале.

При этом, с самого начала водитель вызывает максимальные боковые усилия и, если вдруг он понимает то, что переборщил – автомобиль начинает скользить, не вписываясь в поворот, – это происходит в самом начале маневра, т.е. тогда, когда имеется еще достаточно места и времени для исправления ситуации.

В результате у водителя имеются возможности для контраварийных действий. Если же при проезде поворота водитель постепенно доворачивает руль все больше и больше, то он рискует перейти грань сцепления колес с дорогой в середине или на выходе из поворота – тогда автомобиль немедленно оказывается на встречной полосе или обочине и времени на исправление ситуации уже нет.

Таким образом, важно, чтобы при подъезде к повороту, вы с самого начала повернули руль на необходимый угол, направив автомобиль по желаемой дуге, и в середине поворота удерживали руль неподвижно с последующим плавным возвратом на выходе. Вы с самого начала вызываете максимальные боковые усилия, убеждаетесь, что все в порядке и автомобиль хорошо «держит» дорогу, и проезжаете поворот надежно и быстро по дуге одного радиуса. Метод предварительных захватов позволит вам:

• подхватить руль поудобнее, поворачивая его двумя руками;
• тонко ощутить надежность сцепления колес с дорогой;
• легко удерживать его в середине поворота, когда нагрузки максимальны;
• плавно вернуть руль на выходе из поворота.

Глонасс на автомобиль: на что нужно устанавливать по закону, цена, устройство системы

• поставить авто на яму или эстакаду;
• установить противооткаты под колеса;
• выжать ручник;
• переключить ручку коробки в нейтраль;
• поднять домкратом первое колесо;
• затем поднять второе;
• поднятое колесо с усилием раскачать рывками вниз и вверх;
• плохо, если раздается треск и стук;
• опасным признаком является люфт.

Любой из этих симптомов, и особенно их совместное проявление, говорит о необходимости замены шаровой опоры . Сделать это можно и своими руками.

Рулевые тяги и колонка

Наши дороги идеальными не назовешь. Часто именно по их причине руль резко перестает нормально работать. Связано это с погнутыми тягами из-за попадания в яму или неровность. Если тяга действительно погнулась, заметить это визуально будет предельно просто. Выравнивать ее нет смысла. Только замена.

Есть еще и рулевая колонка, которую также следует проверить. Тут причина обычно кроется в крестовине рулевых карданов. Такая неисправность встречается на разных авто, включая:

Проверка и регулировка рулевой передачи

Для проверки осевого люфта рулевой передачи вывешивают передние колеса, подняв домкратом передний мост автомобиля, и устанавливают их в положение, соответствующее прямолинейному движению. Затем поворачивают рулевое колесо в левую сторону на один оборот и закрепляют его, привязав шнуром за спицы к стойке ветрового стекла. Затем приступают к проверке осевого люфта рулевого вала. Для этого охватывают рулевую колонку левой рукой и подводят большой палец к нижнему торцу ступицы колеса. После этого при раскачивании передних колес в обе стороны проверяют на ощупь осевой люфт рулевого вала. Люфт не должен ощущаться. Если люфт ощущается, то это указывает на необходимость регулировки подшипников червяка рулевой передачи.

Подшипники вала рулевой передачи регулируют изменением числа прокладок под крышкой картера рулевой передачи. Правильность сборки контролируют по усилию, прикладываемому к рулевому колесу при повороте рулевого вала.

Проверку усилия производят пружинным динамометром. Если динамометра нет, то затяжку подшипников рулевого вала следует считать достаточной, как только будет устранен осевой люфт рулевого вала.

Другие статьи по теме:

Категория: Технология технического обслуживания автомобилей

Вероятные причины

Без каких-либо предварительных проверок практически невозможно сказать, из-за чего именно руль на авто не возвращается в своё исходное положение после выполненного манёвра.

Чтобы ответить на этот вопрос, требуется провести диагностику. Она затрагивает не только сам рулевой узел, но также и подвеску транспортного средства.

Причина может крыться в возникших по ходу эксплуатации неисправностях. Но нельзя исключать и другой, достаточно распространённый сценарий. Ведь часто автомобилисты замечают такие изменения именно после проведённого ремонта. Неправильная сборка, использование неподходящих или просто низкокачественных запчастей ведут к соответствующим последствиям.

Если говорить о причинах, то чаще всего невозврат руля связан:

• развал-схождением;
• шаровыми опорами;
• рулевой рейкой;
• рулевыми тягами;
• колонкой;
• гидроусилителем.

Теперь каждую потенциальную проблему следует рассмотреть отдельно.

Развал-схождение

Логично и рационально будет начать именно с проверки на автомобиле сход-развала. Довольно часто оказывается, что невозврат в начальное положение рулевого колеса связан с этой причиной.

Обратите внимание на поведение своей машины. Повернув руль до крайнего положения, он может не возвращаться обратно. Высока вероятность того, что на авто при выполнении развал-схождения были допущены ошибки. Либо же после вмешательства в подвеску регулировку попросту не выполнили.

Если причина в развал-схождении, кроме невозврата руля, могут возникнуть проблемы с неравномерным износом покрышек.

Игнорируя такую проблему, износ может оказаться критичным. Помимо затрат на регулировку, придётся также покупать новый комплект покрышек.

Есть несколько методов, позволяющих подтвердить эту теорию о причинах невозврата рулевого колеса:

• Изучить состояние покрышек на предмет их износа. Если он неравномерный, тогда вывод очевиден. Причина в этом.
• Проверить, как ведёт себя руль, двигаясь по прямой. Если руль отклонён в сторону относительно центрального положения, регулировка колёс нарушена.
• Сделать замеры подручными средствами в гаражных условиях, используя верёвку с грузом и линейку.
• Обратиться в автосервис, где проверку выполнят на специальном стенде.

Объективно лучшим решением будет использование возможностей диагностического стенда. Услуга платная, зато результат 100%.

Проблемы со стороны рулевой рейки

Ещё одним потенциальным виновником того, что рулевое колесо не хочет принимать исходное положение после выполненного поворота, выступает рулевая рейка.

Здесь чаще всего возникают 2 проблемы.

1. Коррозия, образующаяся на зубьях шестерни. Чтобы решить проблему, требуется выполнить зачистку и обработать участки защитными составами. Коррозия обычно возникает на авто с солидным пробегом. Основная причина кроется в минимальных нагрузках на крайние точки положения рейки. То есть руль редко до упора выкручивают в левую и правую сторону.
2. Поломка рейки. Зубья могут сломаться, из-за чего появляются так называемые мёртвые зона. Оказываясь в них, руль не возвращается. При такой неисправности очень опасно продолжать эксплуатацию авто.

Замена рейки удовольствие не из дешёвых. Но при грамотной эксплуатации такая необходимость появится не скоро.

Шаровые опоры

Если вы заметили, что руль перестал возвращаться при поворотах в своё исходное положение, исключив предыдущие проблемы, стоит проверить шаровые опоры.

Далеко не самая редкая неисправность на автомобилях. Опоры могут износиться под влиянием естественных факторов. Это расходные материалы, которые требуется периодически менять.

Их диагностика выполняется так:

• машина ставится на яму эстакаду, чтобы получить доступ к днищу;
• под задние колёса ставятся башмаки (упоры), выжимается ручник, коробка переводится в нейтральное положение;
• поднимается одно колесо, затем второе;
• находясь в поднятом состоянии, колёса вручную раскачиваются вверх и вниз;
• при наличии признаков люфта, стука или треска, опоры под замену.

Ни в коем случае не выезжайте на трассы и не набирайте большую скорость, если есть проблемы с опорами.

Лучше добраться до автосервиса на минимальной скорости либо вовсе вызвать эвакуатор.

Не исключается, что руль мог перестать нормально себя вести после манёвров именно из-за неисправных рулевых тяг.

Основная причина их быстрого выхода из строя находится под колёсами. Это низкое качество дорог. Попадая в ямы или выбоины, тяги гнутся, деформируются.

Если тяга погнулась, поведение рулевого управления моментально изменится. Одним из симптомов деформации как раз выступает возврат руля после поворотов.

Колонка

Также стоит обратить внимание на такой компонент как рулевая колонка. Находясь в крайних положениях, руль может застрять. Это обусловлено тем, что в крестовине рулевого кардана появились неисправности.

• Для диагностики неполадок со стороны этого узла потребуется эстакада или яма, на которой размещается автомобиль.
• С помощью товарища проводятся необходимые мероприятия.
• Один человек сидит за рулём и вращает его.
• Другой параллельно наблюдает за тем, как ведёт себя карданное соединение.
• Если присутствуют признаки люфта, то невозврат руля может быть обусловлен именно неполадками этого компонента.

Здесь возможен ремонт либо же полная замена. Всё зависит от того, насколько серьёзной окажется неисправность.

Гидроусилитель

Последний в списке, но далеко не последствий по частоте возникновения неисправностей оказался гидравлический усилитель рулевого управления.

Практически каждый автомобиль оснащается усилителем. Пока безоговорочным лидером выступает гидравлический тип усилителя. Куда менее распространённым остаётся электроусилитель.

Если машина оснащена гидроусилителем и при этом руль не хочет занимать своё исходное положение после выполнения манёвра, необходимо проверить:

• Ремень привода. Чаще всего он изнашивается, стирается, частично или полностью рвётся. Решается проблема только путём замены. Восстанавливать старый ремень практически бессмысленно. Это может обернуться ещё более серьёзными последствиями. Поэтому покупайте новый аналогичный ремень и устанавливайте его в узел гидроусилителя.
• Насос. Гидравлический насос отвечает за перекачку рабочей жидкости. В некоторых случаях насос подлежит восстановлению. Потребуется более глубокая диагностика. Поменять насос довольно дорого.
• Гидравлическая жидкость. Необходимо проверить её текущий уровень и состояние. Вытекание жидкости связано с нарушением герметичности узла. Следует отыскать слабое место и выполнить соответствующий ремонт. Поскольку гидравлическая жидкость (специальное масло для гидроусилителя) является расходным материалом, с течением времени она теряет свои свойства и характеристики. В этом случае требуется просто слить старое масло и залить аналогичное новое. Процедуру можно выполнить своими руками.

Невозврат руля — явление достаточно распространённое. Не всегда оно является критичным и опасным. Но есть и такие ситуации, при возникновении которых лучше сразу отправиться в гараж или автосервис. Причём не своим ходом, а с помощью эвакуатора.