Рулевые механизмы автомобиля: неисправности, диагностика и ремонт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Рулевой привод состоит из сошки, тяги сошки, рычагов поворотных кулаков, тяги рулевой трапеции и рычагов трапеции. Тяги располагаются перед передним мостом и соединяются с сошкой и рычагами сферическими самоподжимными разборными шарнирами с коническими хвостовиками. Тяга трапеции регулируемая по длине, что позволяет изменять величину схождения передних колес. Тяга сошки также регулируемая, что необходимо для обеспечения правильного взаимного положения сошки и поворотных кулаков.

Вращение рулевого колеса передается на вал рулевого механизма. Сошка рулевого механизма через тягу сошки и рычаг поворачивает поворотный рычаг правого колеса. Тяга трапеции соединяет через рычаги трапеции поворотные кулаки колес и синхронизирует их поворот.

На автомобилях могут быть установлены три типа рулевых механизмов. рулевой привод гидроусилитель автомобиль

Рулевой механизм типа червяк-ролик состоит из картера, в котором на роликовых конических подшипниках установлен глобоидальный червяк, входящий в зацепление с двухгребневым роликом.

Ролик вращается на шариковых радиально-упорных подшипниках, установленных на оси, запрессованной в головку вала сошки. При повороте рулевого вала червяк вращается, и ролик, обкатываясь по нему, поворачивает вал сошки, установленный в картере на роликовом радиальном подшипнике и бронзовой втулке. Регулировка механизма производится винтом в торце вала сошки.

Рулевой механизм типа винт-шариковая гайка-рейка-сектор состоит из алюминиевого картера, в котором на радиально-упорных подшипниках установлен винт. Винт охватывает шариковая гайка, имеющая внутри винтовую канавку, а снаружи -- реечные зубья. Между гайкой и винтом размещены шарики. При вращении винта шарики перекатываются по винтовой канавке, и гайка перемещается вдоль винта. Зубьями рейки поворачивается вал-сектор, установленный в картере на двух цилиндрических роликовых подшипниках без сепаратора. На конических шлицах вала-сектора закреплена рулевая сошка. Регулировка зацепления рейки с валом-сектором производится поворотом эксцентриковых обойм подшипников вала-сектора. Винт с шариковой гайкой и шариками подобраны друг к другу и при необходимости заменяются только в сборе.

Рулевой механизм с гидроусилителем устанавливается двух типов, отличающихся по типу распределителя (с валом-золотником или валом-ротором). Эти механизмы не взаимозаменяемы по месту крепления вилки шарнира рулевого вала. Рулевой механизм с гидроусилителем устроен подобно шарико-винтовому, но его рейка выполнена в виде поршня с уплотнением, а внутри вала-винта размещен вал-золотник (ротор) распределителя. Вместо крышки верхнего подшипника винта установлен гидравлический распределитель. Гидравлический цилиндр выполнен непосредственно в чугунном картере рулевого механизма и поршень-рейка с уплотнением делит его на две полости. В зависимости от направления вращения рулевого вала, соответствующая полость цилиндра соединяется через гидравлический распределитель с нагнетающей или отводящей магистралью системы. При этом рабочая жидкость (масло), подаваемая насосом, давит на поршень и перемещает его, поворачивая вал-сектор, тем самым «помогая» водителю.

Длительная эксплуатация с неработающим гидроусилителем приводит к повышенному изнашиванию рулевого механизма. Даже кратковременная работа насоса гидроусилителя без масла недопустима! В этом случае следует снять ремень привода насоса.

На автомобиле, оборудованном гидроусилителем, дополнительно устанавливаются насос и бачок системы гидроусилителя. Все агрегаты соединяются резиновыми шлангами. Шланг высокого давления имеет на концах накидные штуцеры. Вал рулевой колонки оборудован двумя карданными шарнирами и шлицевым соединением.

При отказе системы гидроусилителя работоспособность рулевого управления сохраняется, но возрастает усилие на рулевом колесе.

Насос гидроусилителя коловратного (шиберного) типа, установлен на кронштейне в верхней части блока цилиндров и приводится клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. В корпусе насоса смонтированы предохранительный и расходный клапаны. Предохранительный клапан защищает насос от перегрузок, соединяя полость нагнетания с полостью всасывания. Расходный (перепускной) клапан ограничивает подачу жидкости в систему при увеличении частоты вращения вала насоса сверх определенной.

Бачок гидроусилителя служит резервуаром для рабочей жидкости, а также для охлаждения и очистки ее от посторонних частиц и продуктов изнашивания насоса и рулевого механизма. Бачок со стальным корпусом установлен на кронштейне под капотом спереди слева. Внутри бачка встроен фильтрующий элемент, обеспечивающий очистку жидкости от частиц размером более 45 мкм. В процессе работы гидроусилителя вся жидкость постоянно циркулирует через него. Фильтрующий элемент и жидкость заменяем через 100 тыс. км пробега или через каждые два года эксплуатации, а также при ремонте. В качестве рабочей жидкости применяется специальное масло марок «Р» или «А», залитое в систему гидроусилителя в объеме 1,1 л.

Рулевые механизмы без гидроусилителя смазываются трансмиссионным маслом, заливаемым в картер. Смазкой для рулевых механизмов с гидроусилителем служит рабочая жидкость.

Основные неисправности рулевого управления и их диагностика

Неисправности рулевого управления вместе с неисправностями тормозной системы являются самыми серьезными неисправностями автомобиля. С широким применением на современных легковых автомобилях реечного рулевого механизма перечень неисправностей рулевого управления значительно сократился.

К неисправностям рулевого управления относятся:

-износ передающей пары («шестерня-рейка»);

-нарушение герметичности рулевого механизма;

-износ или разрушение подшипника рулевого вала;

-износ шарнира наконечника рулевой тяги.

Самой распространенной неисправностью рулевого управления является износ шарового шарнира наконечника рулевой тяги.

Отдельно необходимо остановиться на неисправностях усилителя рулевого управления. Различают следующие неисправности гидроусилителя руля:

-износ подшипника вала насоса;

-пробуксовка ремня привода насоса;

-низкий уровень рабочей жидкости в бачке;

-засорение элементов привода (фильтрующего элемента, клапана насоса и др.);

-ослабление крепления или повреждение шлангов.

Основными причинами неисправностей рулевого управления являются:

-низкое качество дорог;

-нарушение правил эксплуатации (изменение периодичности обслуживания, применение некачественной рабочей жидкости и комплектующих);

-неквалифицированное проведение работ по техническому обслуживанию и ремонту системы;

-предельный срок службы системы.

Причиной неисправностей рулевого управления могут также стать различные отклонения от рабочих характеристик колес (давление в шинах, балансировка, степень износа шин, износ ступичного подшипника).

О наступающей неисправности рулевого управления свидетельствуют, как правило, различные внешние признаки, основными из которых являются:

-стуки в рулевом управлении;

-биение на рулевом колесе;

-увеличенный люфт рулевого колеса;

-тугое вращение рулевого колеса;

-шум в усилителе рулевого управления;

-подтекание рабочей жидкости.

К сведению, люфтом называется холостое движение рулевого колеса, т.е. движение, при котором поворот не производится.

Несколько слов о подтекании рабочей жидкости. Подтекание рабочей жидкости в элементах рулевого управления происходит не так явно, как при неисправностях системы охлаждения - лужу под автомобилем вы не увидите. Установить подтекание можно при детальном осмотре системы, при этом неисправный элемент выглядит влажным, специалисты еще говорят - запотевшим.

Внешние признаки и соответствующие им неисправности рулевого управления

-стуки в рулевом управлении;

-износ шарнира наконечника рулевой тяги;

-ослабление крепления шаровой опоры;

-биение на рулевом колесе;

-износ шарнира наконечника рулевой тяги;

-износ или разрушение подшипника рулевого вала;

-отклонения от рабочих характеристик колеса;

-увеличенный люфт рулевого колеса;

-износ шарнира наконечника рулевой тяги;

-износ передающей пары;

-износ подшипника рулевого вала;

-тугое вращение рулевого колеса;

-нарушение угла установки колес;

-пробуксовка ремня привода;

-низкий уровень рабочей жидкости;

-засорение элементов привода;

-шум в усилителе рулевого управления;

-износ подшипника вала насоса;

-пробуксовка ремня привода;

-низкий уровень рабочей жидкости;

-подтекание рабочей жидкости;

-нарушение герметичности рулевого механизма (износ пыльника рулевой тяги);

-ослабление крепления или повреждение шлангов.

Диагностика и ремонт системы рулевого управления

Рулевое управление состоит из рулевой колонки с рулевым колесом, рулевого привода и рулевых тяг.

В целях обеспечения безопасности движения автомобиля необходимо проверять состояние рулевого управления при технических осмотрах всех видов.

Под действием ударных нагрузок, трения и других факторов техническое состояние элементов рулевого управления изменяется. Появляются люфты в сочленениях, способствующие повышенному изнашиванию деталей. Изнашивание или неправильные затяжки и регулировки приводят к увеличению силы трения в рулевом управлении, что влияет на управляемость автомобиля и безопасность движения.

При тугом вращении рулевого колеса основными причинами могут быть:

- деформация деталей рулевого привода;

- неправильная установка углов передних колес;

- низкое давление в шинах передних колес;

- отсутствие масла в картере рулевого механизма;

- повреждение деталей шаровых шарниров, подшипника верхней стойки опоры;

- повреждение деталей телескопической стойки подвески.

А для механизмов червячного типа:

- перетяжка регулировочной гайки оси маятникового рычага;

- нарушение зазора в зацеплении ролика с червяком.

Основными причинами увеличенного холостого хода могут быть:

- ослабление болтов рулевого механизма (для рулевых механизмов червячного типа), гаек шаровых пальцев рулевых тяг;

- увеличение зазоров в шаровых шарнирах, подшипниках ступиц передних колес.

Проверка рулевого управления

Проверку технического состояния рулевого управления производят по суммарной величине люфта и усилию, необходимому для поворота рулевого колеса. Общая величина люфтов рулевого колеса складывается из величины люфтов в подшипниках ступиц передних колес и соединениях шарнирных тяг, шкворневых тяг, элементов и рычагов рулевого управления.

Один раз в год необходимо проверять состояние рулевых тяг, их наконечников, шарниров и защитных колпачков. В проверке нуждаются все защитные чехлы рулевого механизма. Если под колпачки и чехлы проникает вода, пыль и грязь, то шаровые шарниры тяг быстро изнашиваются. Неисправность колпачка или чехла обнаруживают по утечке смазки из шарового шарнира.

Особенности технического обслуживания рулевого управления с гидроусилителем.

Механизм рулевого управления с гидроусилителем отличается высокой надежностью и не требует особого технического обслуживания. Даже при отказе насоса гидравлического усилителя можно продолжать движение.

Первой причиной отказа гидравлического усилителя чаще всего является обрыв приводного ремня насоса. Признаком слабого натяжения ремня является появление отдачи (обратного толчка) на рулевом колесе. Обычно это заметнее всего при трогании автомобиля с места, когда колеса повернуты до отказа.

Рабочая жидкость является одновременно и смазочным материалом, поэтому очень важно, чтобы ее уровень не опускался ниже установленного уровня, иначе насос может выйти из строя.

При наличии гидравлического усилителя - сервосистемы необходимо периодически проверять уровень масла, он должен быть по верхней отметке. Если нужно долить масло, то эту процедуру необходимо производить медленно, так, чтобы не образовывались пузырьки воздуха.

Также периодически нужно проверять шланги на наличие утечек, истираний, ослабление креплений.

Проверка гидросистем рулевого управления происходит следующим образом:

1.Перед проверкой гидросистемы проверяется натяжение приводного ремня насоса, проверяется техническое состояние шкива и измеряется давление воздуха в шинах.

2.Между насосом и приводом подключается манометр для прокачки системы и полного удаления воздуха.

3.Двигатель запускается, температура рабочей жидкости доводится до 65-80 градусов.

4.Рулевое колесо нужно поворачивать вправо и влево до упора при работающем двигателе с частотой вращения коленчатого вала 1000 об/мин, при этом насос гидроусилителя создает давление 79-85 кгс/см2. В течение всей процедуры кран должен быть открыт во избежание повышения температуры.

Если при закрытом кране давление низкое, то это говорит о неисправности насоса, если высокое - то неисправен предохранительный клапан насоса.

После проверки гидросистемы манометр подлежит отсоединению. При необходимости доливается рабочая жидкость и удаляется воздух из системы.

Стандартные неисправности рулевого управления с гидроусилителем:

- повышенный шум при работе рулевого управления по причине разрегулировки рулевого механизма или неисправности насоса;

- затрудненное управление автомобилем , возникающее из-за неполадок гидроусилителя - ослабления ремня или низкого уровня жидкости в бачке, из-за неисправности насоса или его клапана;

- большой люфт, получающийся в случае изношенности главного и промежуточного валов рулевой колонки, повреждения рулевого механизма или его разрегулировки.

Особенностью работы по ремонту и техническому обслуживанию гидроусилителя является постоянный контроль за попаданием воздуха в систему, который может ее разрушить.

Список литературы

1. Автомобили. Теория и конструкция. Минск: Высшая школа,2002

2. Документация по техпроцессам ОМО МСП ОАО "АвтоВАЗ"

3. Булавина Н.Ф. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине "Экономика отрасли". Тольятти, ТПИ, 2005

4. Гурин Ф.В., Киеников В.Д., Рейн В.В. "Технология автотракторостроения". М.: Машиностроение, 1999

5. Гришкевич А.И., Ломенко Ю.Н. Автомобиль. М.: Высшая школа,2008

6. http://automn.ru

Размещено на Allbest.ru