Рулевой наконечник: принцип работы, конструкция и диагностика
Рулевой наконечник: принцип работы, конструкция и диагностика
Вышедшие из строя наконечники поперечной рулевой тяги не только снижают комфорт передвижения на автомобиле, но также могут представлять реальную угрозу безопасности. Давайте вместе посмотрим на то, какие сюрпризы может преподнести одна из самых простых конструкций в автомобиле, почему при выявлении неисправности ее ремонт лучше доверить профессионалам, как определить поломку, и стоит ли сразу менять рулевой наконечник при первых признаках повреждения?
Если утрировать, то можно сказать, что по крайней мере одна ось автомобиля должна быть управляемой, чтобы машина могла менять направление, то есть рулиться. А поскольку колеса автомобиля к тому же еще и пружинят, передача усилия на рулевой механизм является не совсем простой задачей, одним из важнейших звеньев для решения которой стал такой элемент, как наконечник рулевой тяги:
Без этого небольшого, но важного элемента тяги ничего работать не будет
Рулевая тяга и наконечник тяги: назначение
Основной задачей, которую выполняет тяга рулевая, является передача усилия от рулевого механизма на колеса. Однако дополнительные сложности возникают по причине того, что колеса подвижны, а рулевой механизм закреплен жестко. Решает проблему наконечник рулевой.
- к штоку рулевой рейки сама тяга крепится посредством внутреннего наконечника;
- к средней тяге трапеции крепление реализовано при помощи шарнирного соединения;
- соединение тяги с рычагом поворотного кулака осуществляется через внешний рулевой наконечник.
В свою очередь, внешний наконечник позволяет получить подвижность тяги и колеса в любой плоскости. В результате привод нормально работает в поворотах, при езде по неровностям и т.д.
Устройство рулевой тяги и наконечника
Что касается устройства, сама тяга напоминает стальной стержень. Устройство рулевого наконечника более сложное, так как он служит для соединения подвижных и неподвижных элементов.
Фактически, это шарнирное соединение, где сфера пальца вращается внутри полусферического корпуса. В корпусе устанавливается втулка, набивается смазка, чтобы избежать трения и позволить пальцу выполнять отклонение на заданный угол. Шарнир защищает резиновый пыльник.
Причины износа шарниров
В процессе эксплуатации рабочая пара наконечника (пластмассовая вставка и шаровой палец) испытывает нагрузки со стороны рулевой рейки, которая тянет или толкает поворотный кулак в зависимости от направления движения автомобиля. Другая разновидность нагрузок воздействует на элемент со стороны колеса, попадающего на неровности дорожного полотна.
В первом случае усилие прилагается перпендикулярно оси шарового пальца и действует на излом, во втором силы стремятся выдернуть деталь из гнезда. Есть и третий вид нагрузки – сила трения, возникающая в узле при повороте колес. Поскольку палец жестко закреплен в проушине кулака гайкой, он проворачивается внутри пластиковой втулки и трется о ее стенки.
Из-за воздействия указанных нагрузок шарнирное соединение изнашивается следующим образом:
- Со временем стенки вкладыша истираются, между ними и шаром образуется зазор, отчего при движении по мелким неровностям слышен негромкий стук.
- Истирание боковых стенок втулки приводит к разбалтыванию пальца, ведь он поджимается пружиной только снизу.
- Когда пружина и пята не в состоянии выбрать люфт, возникший в результате износа пластика, шаровой палец легко ходит во втулке, отчего сильно стучит рулевой наконечник.
Важный момент! У шарнирных соединений есть внешний враг, значительно снижающий ресурс рабочей пары. Это пыль и влага, проникающая между трущихся поверхностей в результате разрыва верхнего резинового чехла.
Подобные дефекты нужно выявлять своевременно, иначе поврежденный наконечник быстро придет в негодность.
В автомобилях, оборудованных двухрычажной передней подвеской, иногда возникает поломка, не связанная с работой шарнира. Поскольку тяга расположена низко, при неаккуратной езде по плохим дорогам металлический стержень может согнуться от удара о камень или другое препятствие. При этом стук не возникает, но наблюдаются другие признаки, описанные далее.
Как проверить исправность рулевого наконечника
Люфт рулевого наконечника проверяется достаточно просто. При сильном износе палец свободно перемещается в корпусе в продольном направлении от усилия руки.
Если такая диагностика вызывает затруднения, можно положить руку на шарнир, попросив помощника покачать в стороны рулевое колесо. Выбирание зазора будет сразу почувствовано рукой. Так проверяются оба наконечника, левый и правый.
Вторым признаком необходимости замены будет нарушение герметичности резиновых чехлов. На них не должно быть следов вышедшей наружу смазки, что хорошо видно на обычно запылённой внешней поверхности гофрированной резины. Тем более недопустимо, если разрывы и трещины хорошо различаются визуально.
Нельзя ограничиваться заменой резиновых пыльников, даже если эта деталь поставляется в качестве запчасти. Отследить момент начала разрыва точно практически невозможно, наверняка пыль и вода уже проникли внутрь шарнира. Удалить это оттуда невозможно, шарнир будет интенсивно изнашиваться даже если заменить пыльник и добавить смазку.
Разборные шарниры, где можно было промывать, менять смазку, вкладыши и пальцы уже давно в прошлом. Современный рулевой наконечник – деталь неразборная, одноразовая и ремонту не подлежит. Стоит она недорого, а меняется без особых сложностей.
Наконечники подразделяются на обслуживаемые и необслуживаемые.
Обслуживаемые наконечники отличает то, что они оснащены вмонтированной в опорную крышку тавотницей, служащей периодическим шприцеванием смазки.
Наконечник бывает конструктивно выполненным в качестве разборного или неразборного узла с завальцованной опорной крышкой.
У разборного рулевого наконечника нижняя крышка бывает фиксированной стопорным кольцом, или она может иметь резьбу на краях. Последнее время разборных наконечников становится все меньше – их редко можно встретить. Это происходит по причине того, что они значительно уступают по уровню безопасности неразборным наконечникам.
Рулевой палец бывает литым, а также выполненным методом холодной объемной штамповки с использованием специализированного стального металла, что значительно увеличивает его крепкость. С целью придания дополнительной прочности детали после отливки, рекомендуется пройти специальную термическую обработку, то есть произвести процедуру закаливания.
Рулевым наконечникам необходимо проходить обязательный выходной контроль качества, который осуществляет метод ультразвуковой проверки. Этот метод исключает возможных производственных дефектов и трещин пальцев или корпусов наконечника.
Шаровая часть пальца, в свою очередь, проходит процесс тщательной шлифовки для того, чтобы достичь высокого уровня чистоты. Материал для вкладыша рулевого пальца является антифрикционным и износостойким, что дает гарантию для длительной эксплуатации. Соединение выполняется с закладкой смазки на полный эксплуатационный период наконечника, также он может быть выполнен без смазки в случае, если сам вкладыш имеет смазывающие свойства.
Изготовление корпуса наконечника происходит методом литья под давлением, которое позволяет получить детали наивысшей стойкости.
Также корпус специально обрабатывают с помощью метода анодирования. Цель данной процедуры — придание наконечнику антикоррозийной прочности.
avtoexperts.ru
Существует несколько видов рулевых механизмов, но всегда найдется общая деталь – это рулевой наконечник. Основная задача состоит в том, чтобы передать определенное движение с рулевой тяги на поворотный «кулак». В зависимости от конфигураций, может быть от 4 до 6 деталей.
К примеру, если тип рулевой системы реечный (их большинство), то наконечников будет четыре, по 2 на тягу (тяги 2). Если механизм, так называемого «червячного» типа, будет шесть, по два на тягу (тяг 3).
Устройство
Имейте виду, что в зависимости от конфигурации рулевой системы, они могут отличаться формой и размером. Шток может быть, как разным по длине, так и иметь изгибы, как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Поэтому важно помнить, если есть изгиб, то деталь не взаимозаменяемая с такой же, но с другой стороны.
Если по форме изначально они одинаковые, нет никаких изгибов, то можно без последствий заменить с одной стороны на другую.
Запомните, основные компоненты:
• Непосредственно корпус, в который ввинчивается рулевая тяга.
• «Палец», как правило, на большинстве моделей предусмотрена резьба или другой тип соединения, к примеру, шпилька.
• Корпус для шарнира, используют износостойкий металл для долгой службы.
• Различные стопорные кольца, которые предотвращают выскакивание «пальца», пружины (для надежной фиксации вкладышей) и вкладыши.
• Гайка «пальца», достаточно важная деталь, без неё невозможно закрепить наконечник на «кулаке».
• Пыльник. Резиновая накладка, защищающая устройство от попадания грязи, пыли, песка, влаги.
Забегая наперед, хотелось бы уточнить о важности поддержания в целостном состоянии этого пыльника. В противном случае, выход из строя неизбежен. Как правило, в большинстве случаев поломки, образуются из-за разрушившегося пыльника и попадания туда посторонних предметов.
Практически все устройства имеют одинаковую форму, вне зависимости от модели автомобиля. Единственные исключения могут быть, только по формату используемого материала для производства. К примеру, для внедорожников требуются более износостойкие детали, с повышенной защитой, в связи с особыми условиями возможной эксплуатации.
Виды рулевых наконечников
В зависимости от того, какой тип:
Зависит это, есть ли на опорной крышке специальное отверстие для заливки смазки. Как понимаете, у обслуживаемых, такое отверстие имеется, что позволяет периодически добавлять смазку. У второго варианта такой возможности нет, поэтому по окончанию смазки, их выбрасывают, потому что ремонтопригодность нулевая.
Существует вторая группа подразделения:
Разборные имеют резьбу на нижней крышке (под «пальцем»), что позволяет заменять отдельно сам шарнирный механизм или вкладыш (резиновая или тефлоновая деталь, плотно фиксирующая «палец» в «чашке»). В современных автомобилях, такой принцип уже трудно встретить, ведь по безопасности они серьезно уступают неразборным деталям. Если в автомобиле вышел из строя наконечник, следует осмотреть, есть ли резьба на крышке или же стопорное кольцо. Если не обнаружите что-то подобное, можно смело выбрасывать такую деталь в утиль.
Неисправности
Зачастую, проблем с ними не возникает, особенно если они новые, чего не сказать об изношенных деталях. В процессе работы, вкладыши обязательно стачиваются или деформируются, отчего появляется заметный люфт. Виду чего «палец» уже изрядно болтается в корпусе. При усугублении ситуации, он попросту может вырвать «стопор» и выскочить.
Имейте виду, что наконечник может привести к достаточно серьезным последствиям, может сломаться тяга, что поведет за собой более плачевные последствия, вплоть до аварии. Вы в принципе теряете контроль над машиной, без возможности даже вывернуть колеса.
Как правило, ресурс при правильной эксплуатации достаточно большой, однако не нужно забывать об особенностях дорожного покрытия, что напрямую влияет на долговечность. Ресурс, в среднем не превышает 100 000 км, не редко, что и на новых автомобилях, детали ломаются.
Признаки неисправностей и как проверить?
• Значительное ухудшение управляемости.
• Появление глухих стуков, особенно в поворотах.
• Отдача в руль, даже при самых небольших неровностях.
Если вы заметили, что-то из списка, не стоит усугублять, проверьте все ли в порядке с узлом. Сделать это в домашних условиях, достаточно просто. Операцию лучше проводить с помощником. Итак, от вас необходимо наличие ямы, эстакады или просто поставить «передок» на какую-то возвышенность, чтобы была возможность подлезть под него. Ставим на «ручник», обязательно заглушите машину. Человек в салоне крутит руль, второй в это время, внимательно следит за ходом наконечника. Люфт будет заметен даже визуально, не говоря уже о тактильных прикосновениях.
Кроме того, при проверке внимание обращайте не только на наличие люфта, но и на целостность пыльников, соединения с «кулаком», также обращайте внимание на саму втулку (ось), куда вкручивается тяга. Не редко, что происходит «облом» в том месте или появляется трещина.
Как заменить?
Особых знаний в этом деле не понадобится. Главное обзаведитесь инструментом, с ним легче, речь идет о съемнике, такой элемент, по виду напоминающая «лопатку», позволяет без серьезных повреждений снять деталь. Итак, ваши действия:
1. Поднимаем машину.
2. Снимаем колесо, иначе будет закрыт доступ.
3. Откручиваем гайку на «пальце». Важно её не снимать полностью, она позволит легче «орудовать» съемником.
4. С помощью съемника выдавливаем наконечник. Если такого приспособления нет, можно обойтись молотком, но будьте аккуратны.
5. После того, как сняли его с крепления «кулака», откручиваем контргайку на тяге.
Не забудьте поставить метку на тяге, в каком месте была зафиксирована гайка. Чтобы обойтись без последующей регулировки развала.
6. Снимаем и ставим новую деталь по меткам. Желательно, когда будете выкручивать старую деталь, посчитать, на сколько оборотов было закручено.
В заключении хотелось бы сказать, что очень важно периодически проверять исправность этой детали, чтобы уберечь автомобиль от гораздо серьезных проблем и аварий. Проверка на самом деле «минутное» дело, с учетом, что ничего сложного в механизме нет, ремонт можно произвести и самостоятельно.
Как поменять наконечники
Когда приходит понимание того, что наконечники пора менять, необходимо обратиться в СТО. Если же по каким-то причинам возникло желание поменять наконечники самостоятельно, сделать это можно следующим образом:
- Вначале необходимо заблокировать руль, поставить авто на домкрат и снять передние колеса.
- Ослабить фиксирующую гайку, которой наконечник крепится к тяге.
- Открутить на пальце гайку, которая крепит наконечник к поворотному кулаку.
- Прежде чем снимать наконечники, нужно поставить метки на тяге, чтобы знать, до какого уровня загонять новые.
- Новые наконечники установить в обратном порядке.
Хотя наконечники рулевой тяги и не нуждаются в частой замене – они все-таки являются ключевыми деталями любого современного автомобиля. Несмотря на то, что узлы наконечника сделаны из самой прочной стали, при неосторожной езде по неровным дорогам или бездорожью они подвержены чрезвычайным нагрузкам, не подвластным даже самым прочным материалам в мире. Поэтому залог долгой службы наконечников рулевой тяги – ответственная и осторожная езда без фанатизма.
