Что такое рулевой наконечник в автомобиле
Рулевой наконечник: принцип работы, конструкция и диагностика
Наконечники поперечной рулевой тяги: почему от них зависит ваша безопасность
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
Для чего нужен наконечник рулевой тяги?
Когда водитель с комфортом поворачивает руль, он управляет рулевым механизмом, который преобразует это вращательное движение в линейное, поворачивая передние колеса в нужном направлении. Проблема заключается в том, что рулевой механизм надежно соединен с кузовом, но колеса упруго подвешены и пружинят на неровностях, слегка смещаясь не только вверх и вниз, но вперед и назад в зависимости от конструкции шасси. Так как же имеющие возможность двигаться в трех направлениях пространства колеса стабильно и точно соединяются с рулевым механизмом?
Ответ на вопрос дает человеческое тело, в частности тазобедренный и плечевой суставы. Они работают как шаровой тип шарнира, состоящий из сферической части и его полукруглого гнезда, между костными образованиями которых находится небольшое количество так называемой синовиальной жидкости, выполняющей роль смазки, снижающей трение.
Из природы гениальный элемент биомеханики был позаимствован инженерами
Точно по такому же инженерному принципу построен и наконечник рулевой тяги, который состоит из металлического стержня с нарезанной на нем резьбой и шарнира с другой стороны. Элемент располагается на звене между рулевым механизмом, рулевой тягой и поворотным кулаком колеса:
Это обеспечивает постоянное расстояние между направляющей частью рулевого механизма и рычагом рулевого управления поворотной оси и, следовательно, точное соблюдение колейности.
Обязательно исполнение условия: свобода передвижения наконечника поперечной рулевой тяги.
Вот как схематически выглядит реечный рулевой механизм:
Руль (1); Рулевой вал (2); Рейка и шестерня рулевого вала (3); Рулевая тяга (4); Ступица или поворотный кулак (5)
В зависимости от конструкции рулевая тяга может иметь рулевые наконечники с обоих ее концов либо резьбовое окончание с одной стороны и рулевой наконечник с другой
Цитата (подробнее здесь: Что такое реечное рулевое управление – простыми словами https://1gai.ru/publ/521525-chto-takoe-reechnoe-rulevoe-upravlenie-prostymi-slovami.html):
«Это простая, но эффективная система, которая не имеет недостатков, присущих винтореечному типу привода передних колес. В свою очередь, винтореечный тип обычно добавляет больше веса автомобилю, требует больших усилий при управлении автомобилем и зачастую обладает «мертвой зоной» в центральной части. В наши дни последний тип рулевого управления обычно используется на более громоздких и менее быстрых транспортных средствах – грузовиках и автобусах».
Наконечник рулевой тяги в разрезе:
Шаровой палец (1); Грязезащитный колпачок (2); Корпус шарнира (3); Вкладыш (4); Пружина (5); Заглушка (6)
Из-за чего изнашивается наконечник рулевой тяги?
Не поворачивайте колеса, когда автомобиль стоит!
В прошлом, когда не у каждого автомобиля была система гидравлического усиления руля, ни у кого из водителей не возникало даже желания поворачивать колеса в тот момент, когда автомобиль стоит. Во-первых, это очень непросто. А во-вторых, руль приходится проворачивать с таким усилием, что кажется, какой-то элемент рулевого вот-вот сломается.
Запомните, что разрушительные силы в современных автомобилях при таких стоячих маневрах даже выше, чем раньше, поскольку автомобили стали тяжелее, а шины шире.
При этом возникают усилия, соответствующие весу до 1 тонны (!) при каждом движении рулевого механизма. В таких обстоятельствах почти чудо, что относительно небольшое звено вроде конечного шарнира выдерживает подобные перегрузки. Но все равно, примерно через 100.000 км пробега шарниры лучше проверить – возможно, один из них уже вышел из строя и необходима замена.
Совет
Вспомните то, чему учили вас в автошколе: вращаем руль, только когда автомобиль движется.
Проверяйте пыльники на наконечниках тяг!
Наконечник, а в особо сложных случаях и рулевую тягу можно уничтожить, наехав на препятствие. Камень на дороге, бревно или яма – неважно, исход может быть один – погнутая тяга или вышедший из строя ее наконечник.
Эксперт «Техсервис СПА» Даниил Севастьянов советует проводить диагностику чаще:
Как самостоятельно выявить поломки конца рулевой тяги
Для этого нужно внимательно присмотреться к автомобилю, отмечая его нестандартное поведение. В первую очередь обратить внимание на то, что:
— автомобиль может непредсказуемо вести себя в полосе движения (заметны рысканья, увод в сторону)
— заметен повышенный износ шин (даже с выставленным в норму сход/развалом)
— появляется люфт рулевого колеса
— руль сложнее вращать
— возможно появление вибрации на рулевом колесе
Эти симптомы параллельно могут сопровождаться шумовыми эффектами:
— слышен негромкий частый стук при езде по мелким неровностям дороги или при преодолении «лежачего полицейского»
— аналогичный стук может быть слышен при повороте колес (с одной или с обеих сторон)
Важно!
На самом деле все вышеописанные симптомы могут проявляться и при других неисправностях рулевого управления и подвески. Но это не говорит о том, что при их выявлении вы не должны отправиться в автосервис на диагностику.
Самостоятельная диагностика неисправности наконечника рулевой тяги
Чтобы убедиться, что проблема именно в вышеназванной детали, можно воспользоваться «дедовским», проверенным способом. Для этого нужна смотровая яма и ваша машина.
1. Заезжаем на смотровую яму
2. Беремся рукой за тягу близко к наконечнику. Начинаем раскачивать шарнир вверх-вниз. Небольшое «подпружиненное» сопротивление – это норма, пружина отрабатывает. А вот значительный люфт – плохой признак. Его быть не должно, также как и зазоров в наконечнике.
3. При попытке провернуть тягу вокруг оси, если она идет за вашим кулаком легко, скорее всего, наконечник уже «закончился». Точно пора ехать в мастерскую.
Почему лучше не менять наконечник своими силами?
Пример самостоятельной замены рулевого наконечника. Видео взято с YouTube-канала «Sergey Dubkovskiy»
Наконечники рулевой тяги являются частью рулевого управления, и, по нашему мнению, с ним должен работать только обученный персонал. Любая ошибка при разборке/сборке с вашей стороны может в дальнейшем привести к ДТП!
Проблемы могут начаться уже во время снятия прикипевшего болта или гайки. Нередко ржавую гайку невозможно стронуть даже ключом с большим рычагом. В этом случае помогает только хорошее средство для удаления ржавчины, многократное распыление и терпение.
Ни при каких обстоятельствах резьба не может подвергаться механической термической обработке сварочной горелкой – она становится хрупкой и в процессе эксплуатации может сорваться!
Следующая опасность скрывается в применении ударных инструментов. Нельзя пытаться сбить палец наконечника тяги! Рулевой механизм, несмотря на то что он сделан из стали, – вещь деликатная. Из-за ударов могут овализироваться посадочные места, крепление с этого момента не будет надежным. Для этой деликатной процедуры используется съемник для выпрессовки пальца наконечника из рычага.
Поэтому необходимо использование только специальных съемников.
К другим подводным камням относится установка. Конический штифт, а также его посадочное место в рычаге рулевого управления должны быть чистыми и без смазки.
Резьба не должна быть замятой.
Очень важно: после работ всегда требуется выставление соосности колес. Это единственный способ обеспечить соблюдение заданных значений, необходимых для оптимальной управляемости и износа шин.
И наконец выбирайте оригинальные каталожные запчасти, которые по номеру подходят именно для вашей модели автомобиля. Конструкций тяг и наконечников много, можно легко ошибиться, приобретая запчасть «на глаз».
Цены на работу составляют порядка 1000-1.500 рублей:
Видео взято с YouTube-канала «Роман Романов.»
Одной из самых главных составляющих безопасного движения, является исправность рулевого механизма. Этот механизм автомобиля состоит из различных элементов, работоспособность и износ которых влияют на комфорт и безопасность, как водителя, так и его пассажиров.
Следовательно, сильный износ деталей не только нежелателен, а совершенно недопустим. Одной из составляющих механизма рулевого управления является наконечник рулевой тяги, которому посвящена данная статья. Ниже разберемся в причинах и признаках износа, произведем осмотр детали и последовательность действий при ее замене.
Диагностика позволяет определить когда необходимо менять наконечники.
Рулевой наконечник — это элемент рулевого управления в автомобиле обеспечивающий подвижность и поворот колес на нужный угол. В его принцип заложено шаровое соединение. На одной стороне наконечник прикреплен к рулевой тяге, а на другой соединен с поворотным кулаком. Основные «враги» рулевого наконечника является влага, грязь и плохие дороги.
Предназначение и конструктивные особенности
Данная деталь выполняет важнейшую функцию – передачу двигательного усилия в цепочке «рулевая колонка-управляемые колеса» между деталями с изменяемым углом соприкосновения. Поэтому наконечник рулевой тяги выполняется в виде шарнирного элемента, имея в конструкции подвижные части. Зависимо от типа и особенностей автомобильной системы управления, в одной машине встречается от четырех до шести наконечников.
Рулевые наконечники в подавляющем большинстве автомобилей отличаются предельной простотой, что обеспечивает высокий уровень их надежности. В целом, данная деталь состоит из восьми основных частей, это:
Практически все рулевые наконечники имеют одинаковую конструкцию, различаясь преимущественно размерами и материалами, из которых изготавливаются их детали.
ЧТО ПОНАБИТЬСЯ В ПРОЦЕССЕ РАБОТЫ
Симптомы неисправностей
Если не обращать внимания на износ наконечников рулевых тяг, то шаровой палец разболтается и выскочит из гнезда на первом приличном ухабе. Чем это чревато, долго пояснять не нужно: колесо станет неуправляемым, а водитель потеряет контроль над машиной. Как определить, что с шарнирами возникли проблемы и требуется проверка ходовой части авто:
Примечание. К сожалению, подобные признаки наблюдаются не только в результате неполадок рулевой рейки, но и в результате износа подшипника поворотной сошки и маятника. Точный результат покажет проверка, выполняемая сотрудниками автосервиса или самостоятельно в гаражных условиях.
Если вы обнаружили на собственном автомобиле один из перечисленных симптомов, не следует тянуть с диагностикой. Особенно если наконечники отслужили более 40 тыс. км пробега. Для выполнения проверки потребуется смотровая канава, вывешивание автомобиля на домкрате не даст возможности раскачивать тягу в нужном направлении.
Чтобы самостоятельно проверить рулевые наконечники, воспользуйтесь пошаговой инструкцией:
Совет. Раскачивая тягу, не перепутайте люфт шарнира со свободным ходом рулевой рейки или разбитым подшипником маятника.
Для проверки целостности пыльников смотровая яма не нужна. Достаточно вывернуть колесо и приподнять машину домкратом. Дырка в резиновом чехле обнаруживается благодаря густой смазке, которая выдавливается изнутри через порыв.
Замена рулевого наконечника тоже не составляет большой проблемы, из специальных приспособлений понадобится только съемник для выталкивания шарового пальца из проушины поворотного кулака. Учтите важный нюанс: после замены тяги обязательно корректируются углы развала – схождения колес. Своими руками регулировку вам не выполнить, так что придется посетить автосервис.
ЗАМЕНА ПЫЛЬНИКА РУЛЕВОГО НАКОНЕЧНИКА
Часто случается так, что сами рулевые наконечники находятся в исправном состоянии, но при визуальном осмотре выявлен разрыв пыльника. Если оставить его в таком состоянии, то в скором времени он придет в негодность и его придется менять.
Последовательность работ при замене пыльника рулевого наконечника такая же, как и при полной, с той лишь разницей, что после его выпрессовки из поворотного кулака стойки, нужно снять кольцо фиксирующее пыльник и поменять поврежденный на новый.
Перед этим рекомендуется удалить остатки старой смазки, а новый пыльник набить литолом. Важно не переусердствовать когда делаете это, иначе новый пыльник может порваться от излишков смазки.
Замена рулевых тяг на ВАЗ 2107. Классика всегда требует ремонта
Как проверить рулевую рейку Постигаем тонкости ремонта и обслуживания авто
Неисправность рулевых наконечников: симптомы и замена
Рано или поздно в передней подвесе легкового автомобиля начинают появляться раздражающие и пугающие стуки, иногда связанные с поворотами руля. Часто причиной становятся шаровые наконечники рулевых тяг. Они не отличаются рекордно долгими сроками службы, поэтому важно вовремя диагностировать дефект и поменять наконечники.
Рулевое управление, как и тормоза, не терпит езды с неисправностями.
Предназначение рулевых наконечников и тяг
Шаровые наконечники служат для связи рулевой тяги с поворотным рычагом стойки или поворотным кулаком, в зависимости от типа подвески автомобиля.
Они обладают жёсткостью и отсутствием зазора при работе в заданном направлении, позволяя при этом свободно перемещаться тяге относительно рычага по углу в различных плоскостях.
Обеспечивается это плотной посадкой шарового пальца в корпусе шарнира с поджатием его мощной пружиной через пластиковые или металлические вкладыши со смазкой.
Устройство рулевой рейки
На подавляющем большинстве легковых автомобилей используется рулевой механизм реечного типа. Конструктивно он состоит из:
Корпус механизма закреплён на моторном щите в нижней его части или на подрамнике передней подвески. Вал рейки соединяется с рулевой колонкой на шлицах или сделанной на цилиндрической поверхности лыской.
Водитель вращает рулевое колесо, передавая момент через колонку на входной вал. Зацепление шестерни и рейки преобразует вращательное движение валов в поступательное рейки. К концам или середине рейки с помощью резинометаллических или шаровых шарниров прикреплены рулевые тяги, по одной на каждую сторону.
Чаще всего используются концевые тяги с шаровыми шарнирами (яблоками). Они герметизируются цилиндрическими гофрированными чехлами, сохраняющими смазку шарниров и защищающими от попадания грязи.
Вторыми концами тяги с помощью резьбовых муфт, регулирующих схождение колёс, соединяются с рулевыми наконечниками.
Пальцы наконечников с одной стороны имеют шар, вращающийся в корпусе через вкладыши, а с другой коническую или цилиндрическую поверхность для крепления с проушинами поворотных рычагов. Рычаги непосредственно действуют на поворотные кулаки или стойки, заставляющие отклоняться плоскости вращения колёс.
Признаки неисправностей шарниров
Шарниры рулевых наконечников и тяг защищены резиновыми чехлами. Основной причиной преждевременного выхода из строя шаровых соединений становятся трещины и разрывы этих резиновых чехлов (пыльников).
В шарниры попадает вода и грязь, вызывая коррозию и абразивный износ материала пальцев и вкладышей. Шарниры начинают подклинивать, геометрия сочленения меняется, и появляется люфт.
Образовавшиеся зазоры проявляют себя стуками в подвеске. С водительского места сложно отличить эти звуки от износа прочих соединений в подвеске. Поэтому любое появление стука требует немедленной диагностики.
Не стоит надеяться, что со стуком ещё можно некоторое время поездить. Если некоторые другие источники можно без особых последствий проигнорировать, например износ стоек стабилизатора ничем машине не угрожает, кроме дискомфорта при управлении, то люфты в рулевых наконечниках и тягах крайне опасны.
Палец может выскочить из корпуса, что приведёт к немедленному вывороту колеса, автомобиль полностью потеряет управляемость и в лучшем случае отправится за обочину, в худшем – есть опасность тяжёлого ДТП со встречным транспортом. Срочная диагностика подвески обязательна.
Стук могут издавать и изношенные шарниры рулевых тяг. Характер звука несколько отличается, он больше зависит от движений рулём, чем от работы подвески. Но и при вертикальном перемещении наконечников к тягам передаются растягивающие и сжимающие усилия, поэтом стук всё равно будет присутствовать. Точную информацию даст только внимательная диагностика.
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.
Самостоятельная замена рулевого наконечника на примере Ауди А6 С5
Операция достаточно простая, трудности могут возникнуть только при наличии закисшей резьбы или иных соединений. Работу можно выполнить без ямы или подъёмника:
В точности сохранить угол схождения колёс после замены наконечников не получится, насколько тщательно бы не производились замеры. Поэтому визит на стенд регулировки схождения и развала обязателен, но в любом случае это надо делать регулярно, так будут сохранены шины от преждевременного износа и управляемость автомобиля.
Как выявить неисправность или износ рулевых наконечников?
За поворот передних колес автомобиля отвечает рейка либо редукторный механизм. Агрегат одновременно передает усилие обоим поворотным кулакам посредством тяг с шарнирами на концах. Эти 2 детали являются слабым звеном системы управления – срок службы составляет 20–80 тыс. км в зависимости от марки машины и условий эксплуатации. Автолюбителям стоит научиться вовремя различать признаки неисправности рулевых наконечников, поскольку их техническое состояние напрямую связано с безопасностью пассажиров.
Конструкция рулевой тяги
Чтобы самостоятельно определять степень изношенности наконечников, нужно хотя бы в общих чертах понимать их устройство. Тяга представляет собой металлический стержень с резьбой на одном конце и шарниром – на другом. Резьбовая часть служит для соединения с рейкой либо редуктором, а шаровой палец вставляется в проушину поворотного кулака и фиксируется гайкой.
Износ рулевых наконечников подразумевает выработку самого шарнира, состоящего из таких деталей:
Примечание. В зависимости от конструкции тяг для конкретной марки автомобиля металлический стержень может быть приварен к корпусу шарнира или прикручен на резьбе.
Пластиковый вкладыш позволяет шаровому пальцу вращаться в разных направлениях, а пружина выбирает люфт, появляющийся в процессе эксплуатации. Когда выявляется неисправность рулевых наконечников, то обычно детали идут под замену, желательно – парой. Существуют и разборные конструкции шарниров, позволяющие менять истертую вставку, но они ненадежны в эксплуатации.
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:
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.
Симптомы неисправностей
Если не обращать внимания на износ наконечников рулевых тяг, то шаровой палец разболтается и выскочит из гнезда на первом приличном ухабе. Чем это чревато, долго пояснять не нужно: колесо станет неуправляемым, а водитель потеряет контроль над машиной. Как определить, что с шарнирами возникли проблемы и требуется проверка ходовой части авто:
Примечание. К сожалению, подобные признаки наблюдаются не только в результате неполадок рулевой рейки, но и в результате износа подшипника поворотной сошки и маятника. Точный результат покажет проверка, выполняемая сотрудниками автосервиса или самостоятельно в гаражных условиях.
Если вы обнаружили на собственном автомобиле один из перечисленных симптомов, не следует тянуть с диагностикой. Особенно если наконечники отслужили более 40 тыс. км пробега. Для выполнения проверки потребуется смотровая канава, вывешивание автомобиля на домкрате не даст возможности раскачивать тягу в нужном направлении.
Чтобы самостоятельно проверить рулевые наконечники, воспользуйтесь пошаговой инструкцией:
Совет. Раскачивая тягу, не перепутайте люфт шарнира со свободным ходом рулевой рейки или разбитым подшипником маятника.
Для проверки целостности пыльников смотровая яма не нужна. Достаточно вывернуть колесо и приподнять машину домкратом. Дырка в резиновом чехле обнаруживается благодаря густой смазке, которая выдавливается изнутри через порыв.
Замена рулевого наконечника тоже не составляет большой проблемы, из специальных приспособлений понадобится только съемник для выталкивания шарового пальца из проушины поворотного кулака. Учтите важный нюанс: после замены тяги обязательно корректируются углы развала – схождения колес. Своими руками регулировку вам не выполнить, так что придется посетить автосервис.