Рульове керування — травмобезпечне, складається з рульового колеса, нерегульованої рульової колонки з одним або двома карданними шарнірами, рульового механізму та рульового приводу
Рульове керування може бути обладнане гідропідсилювачем
Рульовий привід складається з сошки, тяги сошки, важелів поворотних кулаків, тяги кермової трапеції та важелів трапеції
Тяги розташовуються перед переднім мостом і з'єднуються із сошкою та важелями сферичними самопідтискними розбірними шарнірами з конічними хвостовиками
Тяга трапеції, регульована по довжині, що дозволяє змінювати величину сходження передніх коліс
Тяга сошки також регульована, що необхідно для забезпечення правильного взаємного положення сошки та поворотних кулаків
Обертання рульового колеса передається на вал рульового механізму.
Сошка кермового механізму через тягу сошки та важіль повертає поворотний важіль правого колеса. Тяга трапеції з'єднує через важелі трапеції поворотні кулаки коліс та синхронізує їх поворот.
На автомобілях можуть бути встановлені три типи кермових механізмів
Рульовий механізм типу черв'як-ролик складається з картера, в якому на роликових конічних підшипниках встановлений глобоїдальний черв'як, що входить у зачеплення з двогребеневим роликом
Ролик обертається на кулькових радіально-упорних підшипниках, встановлених на осі, запресованій в головку вала сошки
При повороті кермового валу черв'як обертається, і ролик, обкатуючись по ньому, повертає вал сошки, встановлений у картері на роликовому радіальному підшипнику та бронзовій втулці. Регулювання механізму здійснюється гвинтом у торці валу сошки.
Кульовий механізм типу гвинт-кулькова гайка-рейка-сектор: 1 - втулка; 2 – захисна кришка; 3 – манжета; 4, 7 – підшипники гвинта; 5 – болти; 6 – прокладка; 8 - гвинт; 9 - сошка; 10 – кришка; 11 - кільце; 12 – картер; 13 – вал-сектор; 14 - зуби сектора; 15 – кульки; 16 – шайба; 17 - сальник; 18 - виделка; 19 – гайка; 20 – пружинна шайба; 21 - кришка; 22 - кільце; 23 – підшипники сектора; 24, 25, 26, 27 - кільця ущільнювачів; 28 - кільце опори вала-сектора; 29 - пробка заливного отвору; 30 - жолоб кулькопроводу; 31 – накладка; 32 - пробка зливного отвору
Кульовий механізм типу гвинт-кулькова гайка-рейка-сектор складається з алюмінієвого картера, в якому на радіально-упорних підшипниках встановлено гвинт
Гвинт охоплює кулькова гайка, що має всередині гвинтову канавку, а зовні - рейкові зуби. Між гайкою та гвинтом розміщені кульки
При обертанні гвинта кульки перекочуються гвинтовою канавкою, і гайка переміщається вздовж гвинта.
Зубами рейки повертається вал-сектор, встановлений у картері на двох циліндричних роликових підшипниках без сепаратора. На конічних шліцях валу-сектора закріплено рульову сошку
Регулювання зачеплення рейки з валом-сектором здійснюється поворотом ексцентрикових обойм підшипників валу-сектора
Гвинт з кульковою гайкою та кульками підібрані один до одного і за потреби замінюються лише у зборі.
Рульовий механізм з гідропідсилювачем встановлюється двох типів, що відрізняються за типом розподільника (з валом-золотником або валом-ротором).
Ці механізми не взаємозамінні за місцем кріплення вилки шарніра рульового валу.
Рульовий механізм з гідропідсилювачем влаштований подібно кулько-гвинтовому, але його рейка виконана у вигляді поршня з ущільненням, а всередині валу-гвинта розміщено вал-золотник (ротор) розподільника.
Замість кришки верхнього підшипника гвинта встановлено гідравлічний розподільник.
Гідравлічний циліндр виконаний безпосередньо в чавунному картері кермового механізму та поршень-рейка з ущільненням ділить його на дві порожнини
Залежно від напрямку обертання рульового валу, відповідна порожнина циліндра з'єднується через гідравлічний розподільник з магістралью системи, що нагнітає або відводить
При цьому робоча рідина (масло), що подається насосом, тисне на поршень і переміщає його, повертаючи вал-сектор, тим самим допомагаючи водієві.
Тривала експлуатація з непрацюючим гідропідсилювачем призводить до підвищеного зношування кермового механізму.
Навіть короткочасна робота насоса гідропідсилювача без масла неприпустима! У цьому випадку слід зняти ремінь приводу насоса
На автомобілі, обладнаному гідропідсилювачем, додатково встановлюються насос та бачок системи гідропідсилювача.
Всі агрегати з'єднуються гумовими шлангами.
Шланг високого тиску має на кінцях накидні штуцери.
Рульова колонка з одним і двома шарнірами: 1 - кермовий механізм; 2 – втулка; 3 – шарнір; 4,21,25 – шайби; 5 – болт; 6, 15, 24 – гайки; 7 - вал кермової колонки; 8, 9, 30 - стопорне, захисне та ущільнювальне кільця; 10 - розпірна втулка; 11 – підшипники; 12 - колонка; 13 – верхній кожух колонки; 14 - підрульовий перемикач; 16 - рульове колесо; 17,18 – гвинти; 19 - нижній кожух колонки; 20 – вимикач запалювання; 22 - клин; 23 - шплінт; 26 – карданний вал; 27 - регулювальна гайка; 28 – спеціальна гайка опори колонки; 29 – опорна шайба; 31 - опора колонки; 32 - ущільнювач
Вал рульової колонки обладнаний двома карданними шарнірами та шліцевим з'єднанням.
При відмові системи гідропідсилювача працездатність рульового управління зберігається, але зростає зусилля на рульовому колесі.
Система гідропідсилювача рульового управління: 1 - шків колінчастого валу; 2 - ремінь; 3 – шків насоса; 4 - насос гідропідсилювача; 5 – мідні шайби; 6 – болт-штуцер; 7 – хомут; 8 - шланг, що підводить; 9 – бачок; 10 – кришка; 11 - ковпачкова гайка; 12 – кронштейн бачка; 13 - шланг, що відводить; 14 - нагнітальний шланг; 15 - кермовий механізм із гідропідсилювачем
Насос гідропідсилювача коловратного (шиберного) типу, встановлений на кронштейні у верхній частині блоку циліндрів і наводиться клиновим ременем від шківа колінчастого валу
У корпусі насоса змонтовано запобіжний та витратний клапани.
Запобіжний клапан захищає насос від перевантажень, з'єднуючи порожнину нагнітання з порожниною всмоктування.
Витратний (перепускний) клапан обмежує подачу рідини в систему при збільшенні частоти обертання валу насоса понад певну.
Бачок гідропідсилювача служить резервуаром для робочої рідини, а також для охолодження та очищення її від сторонніх частинок та продуктів зношування насоса та кермового механізму
Бачок із сталевим корпусом встановлений на кронштейні під капотом спереду зліва.
Всередині бачка вбудований фільтруючий елемент, що забезпечує очищення рідини від частинок розміром понад 45 мкм.
У процесі роботи гідропідсилювача вся рідина постійно циркулює через нього
Фільтруючий елемент та рідина замінюємо через 100 тис. км пробігу або через кожні два роки експлуатації, а також при ремонті
В якості робочої рідини застосовується спеціальна олія марок «Р» або «А», залита в систему гідропідсилювача в об'ємі 1,1 л.
Рульові механізми без гідропідсилювача змащуються трансмісійною олією, що заливається в картер.
Змащенням для кермових механізмів з гідропідсилювачем служить робоча рідина.
Перевірка технічного стану кермового керування
Обертаючи кермо, встановлюємо передні колеса в положення прямолінійного руху автомобіля.
Кладемо на панель приладів викрутку вістрям до обода рульового колеса у верхній його точці.
Обертаємо кермо в обидві сторони до моменту появи опору (колеса при цьому не повертаються).
Орієнтуючись по вістря викрутки, крейдою відзначаємо на обід межі вільного ходу рульового колеса
Рулеткою заміряємо відстань по ободу колеса між мітками
Якщо вільний хід кермового колеса більше 40 мм, що відповідає повороту кермового колеса на 10°, необхідно переконатися в тому, що збільшення вільного ходу не викликано зносом шарнірів рульових тяг та карданних шарнірів, люфтом підшипників передніх коліс, а також ослабленням гайки сошки , гайок пальців шарнірів, клинів карданного валу та інших кріпильних деталей
Для цього перевіряємо затягування гайок та болтів рульового керування, при необхідності підтягуємо їх.
Гайки кульових шарнірів рульових тяг та карданного валу рульового управління повинні бути надійно затягнуті та зашплінтовані
При обертанні рульового колеса переконуємося у відсутності люфтів у кульових шарнірах тяг.
Аналогічно перевіряємо люфти в карданних шарнірах рульового валу.
Несправні деталі зі зношеними шарнірами замінюємо
Якщо після усунення вищезгаданих люфтів вільний хід перевищує допустимі норми — регулюємо кермовий механізм
Можливі несправності кермового керування та методи усунення
Збільшений вільний хід кермового колеса (понад 10°)
- Зазор у шарнірних з'єднаннях кермових тяг
Підтягнути заглушку шарніра, при необхідності замінити зношені деталі
- Ослаблення кріплення важеля поворотного кулака
Підтягнути гайки шпильок кріплення важеля поворотного кулака
- Ослаблення кріплення кульових пальців кермових тяг
Розшплінтувати та підтягнути гайки пальців
- Ослаблення затягування гайки кріплення сошки
Підтягнути гайку
- Ослаблення затягування болтів кріплення кермового механізму до лонжерону рами
Підтягнути болти
- Зношування або порушення регулювання зачеплення рульового механізму
Відрегулювати зачеплення, при необхідності замінити зношені деталі
- Зношування або порушення регулювання затягування підшипників черв'яка (гвинта)
Відрегулювати затягування підшипників або замінити зношені деталі
- Знос кулько-гвинтової передачі
Замінити кермовий механізм
- Ослаблення кріплення вилок
Підтягнути кріплення, при необхідності замінити зношені деталі
Восьове переміщення рульового колеса на валу або осьове переміщення хробака (гвинта), відчутне на кермі
- Ослабла затягування гайки кріплення рульового колеса
Підтягнути гайку
- Ослабла затяжка стяжних болтів шарніру рульового валу
Підтягнути гайки болтів
- Порушення регулювання затягування підшипників черв'яка (гвинта)
Відрегулювати підшипники
- Знос підшипника або конусів хробака (підшипників гвинта)
Замінити зношені деталі
Самове збуджене кутове коливання передніх коліс
- низький тиск у шинах
Перевірити та встановити нормальний тиск
- неправильне встановлення сходження передніх коліс
Перевірити та відрегулювати встановлення передніх коліс
- підвищений дисбаланс коліс
Відбалансувати колеса
- порушення регулювання зазору в зачепленні кермового механізму
Відрегулювати зазор у зачепленні
Радіальне переміщення валу рульової колонки, відчутне на кермі
- Зруйнування або знос підшипників кермової колонки
Замінити підшипники
- Неправильне положення розтискної втулки в підшипнику внаслідок перетяжки кріплення колонки до кронштейна та зміщення її вниз або виходу стопорних кілець підшипників з канавок
Підтягнути колонку вгору та затягнути гайки, встановити на місце розтискні втулки та стопорні кільця
Заїдання в кермовому механізмі
- Неправильно відрегульовано бічний зазор у зачепленні кермового механізму
Відрегулювати зачеплення
- Велике знос деталей
Замінити зношені деталі
Скрип та клацання в зачепленні
- відсутність масла в кермовому механізмі
Перевірити герметичність манжети та залити в картер масло
- Руйнування робочих поверхонь деталей
Замінити зношені деталі
- Підвищений зазор у зачепленні кермового механізму
Відрегулювати зачеплення
Теч масла з картера
- знос манжет або ущільнювальних кілець
Замінити манжети та кільця
Скрип у верхній частині кермової колонки
- відсутність мастила в підшипнику кермової колонки
Зняти кермо та змастити підшипник
Велике зусилля на рульовому колесі (кермо з гідропідсилювачем)
- Прослизання ременя приводу насоса
Відрегулювати натяг ременя
- Наявність повітря в системі через низький рівень масла в бачку
Усунути підтікання, долити масло, прокачати систему
- Неправильне регулювання зубчастого зачеплення або натягу підшипників гвинта кермового механізму
Відрегулювати кермовий механізм
- Забруднення витратних або запобіжних клапанів насоса
Промити клапани
- Несправний насос
Замінити насос
Підвищений шум при роботі насоса гідропідсилювача
- Недостатній рівень олії
Перевірити герметичність системи, долити масло
- Недостатній натяг ременя приводу насоса
Відрегулювати натяг ременя
- Наявність повітря в системі
Прокачати систему