Принцип действия рулевого управления автомобиля ваз 2109
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
На автомобилях ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 рулевое управление с реечным рулевым механизмом и демпфирующим элементом на рулевом колесе.
В картере рулевого механизма 18 (рис. 7.1) на роликовом 29 и шариковом 31 подшипниках установлена приводная шестерня 30, приводная шестерня находится в зацеплении с рулевой рейкой 17. Рулевая рейка поджимается к приводной шестерне пружиной 40 через металлокерамический упор 39, металлокерамический упор уплотнен в картере резиновым кольцом 37.
Пружина упирается в гайку 41 со стопорным кольцом 38, создающим сопротивление отворачиванию гайки.
Шариковый подшипник шестерни поджимается гайкой 35 с уплотнительным кольцом 34. Гайка стопорится в картере шайбой и закрывается пыльником 36, надетым на вал приводной шестерни.
На картере рулевого механизма и на пыльнике предусмотрены метки А и В для правильной сборки рулевого механизма.
На картер рулевого механизма с левой стороны надевается защитный колпачок 28, с правой - напрессовывается труба, имеющая продольный паз. Через паз трубы и отверстия защитного чехла 11 проходят распорные втулки сайлентблоков внутренних наконечников 6 и 8 рулевых тяг. Рулевые тяги рулевого привода крепятся к рулевой рейке болтами 7, которые проходят через соединительную пластину 12 и распорные втулки сайлентблоков 14. Фиксируются болты стопорной пластиной 13. Рулевой вал 25 соединяется с приводной шестерней 30 нижним фланцем 20 эластичной муфты. Верхняя часть рулевого вала опирается на шариковый радиальный подшипник 24. На верхнем конце рулевого вала на шлицах крепится гайкой рулевое колесо 23 с демпфером 22 в сборе.
На автомобилях ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 рулевой привод состоит из двух горизонтальных тяг 6 и 8 и поворотных рычагов 3 телескопических стоек передней подвески. Длина каждой рулевой тяги изменяется трубчатой тягой 5, которая навинчивается на наконечник рулевой тяги и контрится гайками 4. В головке наружного наконечника расположены детали шарового шарнира: вкладыш 44, рулевой палец 42 и пружина вкладыша. Поворотные рычаги приварены к стойкам передней подвески.
ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТ
Для увеличения срока службы шаровых шарниров рулевых тяг 14 (рис. 7.2) время от времени прокалывайте медицинским шприцем пыльники шаровых шарниров рулевых тяг и вводите в шарниры по 1 см3 трансмиссионной смазки ТМ-5-18 (ТАД-17). Отверстие от иглы шприца очень мало и после ее вынимания затягивается резиной пыльника.
Рис. 7.1. Устройство рулевого управления автомобиля ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099:
1 - наконечник рулевой тяги; 2 - шаровой шарнир наконечника рулевой тяги; 3 - поворотный рычаг; 4 - контргайка; 5 - рулевая тяга; 6, 8 - внутренние наконечники рулевых тяг; 7 - болты крепления рулевых тяг к рулевой рейке; 9 - скоба крепления рулевого механизма; 10 - опора рулевого механизма; 11 - пыльник; 12 - соединительная пластина; 13 - стопорная пластина; 14 - сайлентблок; 15 - демпфирующее кольцо; 16 - опорная втулка рулевой рейки; 17 - рулевая рейка; 18 - картер рулевого механизма; 19 - стяжной болт муфты; 20 - нижний фланец эластичной муфты; 21 - верхняя часть облицовочного кожуха; 22 - демпфер; 23 - рулевое колесо; 24 - шариковый подшипник; 25 - вал рулевого управления; 26 - нижняя часть облицовочного кожуха; 27 - кронштейн крепления вала рулевого управления; 28 - защитный колпачок; 29 - роликовый подшипник; 30 - приводная шестерня; 31 - шариковый подшипник; 32 - стопорное кольцо; 33 - защитная шайба; 34 - уплотнительное кольцо; 35 - гайка подшипника; 36 - пыльник; 37 - уплотнительное кольцо упора; 38 - стопорное кольцо гайки упора; 39 - упор рулевой рейки; 40 - пружина; 41 - гайка упора; 42 - палец шарового шарнира; 43 - защитный колпачок; 44 - вкладыш шарового пальца; А - метка на пыльнике; В - метка на картере рулевого механизма; С - поверхность шарового шарнира; D - поверхность поворотного рычага
Рис. 7.2. Схема рулевого управления автомобиля ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099:
1 - скоба крепления рулевого механизма; 2 - опоры рулевого механизма; 3 - рулевой механизм; 4 - уплотнитель; 5 - нижний фланец эластичной муфты; 6 - стяжной болт; 7 - вал рулевого управления; 8 - облицовочный кожух (верхняя часть); 9 - рулевое колесо в сборе с демпфером; 10 - подшипник; 11 - кронштейн крепления вала рулевого управления; 12 - облицовочный кожух (нижняя часть); 13 - рулевая тяга; 14 - наружный наконечник рулевой тяги; 15 - пружинное кольцо; 16 - защитный колпачок; 17 - уплотнительное кольцо.
Для чего нужно рулевое управление
Сложная система – рулевое управление – неотъемлемая составляющая машины, поддерживающая заданный водителем вектор движения, синхронизирующая положение руля с углом поворота колес.
Устройство рулевого управления автомобиля
Команда водителя колесам любого наземного транспортного средства передается через рулевое управление, будь то автомобиль ВАЗ-2114 или другая машина.
Рулевое управление подразделяется на червячный и реечный виды. В основу градации положен способ преобразования крутящего момента.
Реечная конструкция – тип рулевого механизма автомобиля ВАЗ-2110 и других модификаций семейства. Систему применяют на переднеприводных машинах с независимой подвеской. Основные элементы: корпус и заключенная в нем пара шестерня-рейка.
Кратко принцип действия рулевого управления автомобиля ВАЗ-2109 состоит в следующем:
- На рулевом валу установлена шестеренка, которая постоянно пребывает в зацеплении с горизонтально установленной зубчатой рейкой.
- Поворачивая руль влево или вправо, водитель провоцирует передвижение рейки.
- С последней соединяются тяги рулевого привода: они также перемещаются в заданную автовладельцем сторону, разворачивают ступицы и поворотные кулаки.
- Так как колеса автомобиля крепятся к ступицам, то за поворотом руля следует синхронное отклонение управляемых колес.
Рулевое управление ВАЗ
По такому же принципу устроена работа рулевого механизма и автомобиля ВАЗ-2110.
Рулевое управление автомобиля ВАЗ-2109 выстроено по схеме:
- штурвал;
- колонка;
- карданный или промежуточный вал (карданчик);
- рейка;
- тяги и наконечники.
Разберем значение каждого элементов цепи.
Руль – видимая часть системы. Остальные компоненты скрыты в рулевой колонке и под капотом.
Карданчик или промежуточный вал
Карданчик – карданный шарнир – подвижное сочленение рулевой рейки с колонкой. Узел обеспечивает легкое вращение приводных колес.
Элемент состоит из двух скользящих П-образных вилок, соединенных крестовиной. В местах соединений установлены миниатюрные игольчатые подшипники, склонные к закисанию, если на них попадает вода.
Крестовины считают необслуживаемыми. Связано это с тем, что работают элементы в щадящих условиях – не попадают под влияние внешних факторов. Срок службы промежуточного вала при благоприятных условиях – до 500 тыс. км.
Но весь механизм несет те же нагрузки, что и трансмиссия при езде по неровным дорогам. На самом деле, карданчик может поддаться коррозии (перестанет гнуться) или износиться (появится люфт). Для ремонта детали покупают комплект крестовин и подшипников подходящего размера.
Рейка
Второстепенных компонентов в системе нет. Но рейка в устройстве рулевого управления автомобиля ВАЗ-2109 выполняет особую роль. Деталь отвечает за маневренность транспортного средства, повороты колес машины в нужную сторону по команде водителя. Назвать рейку главным элементом механизма нельзя, но от нее зависит комфорт и безопасность поездок.
Узел выглядит так: в картер помещена зубчатая рейка. Защита от пыли и грязи здесь в виде пыльников – резиновых гармошек, как на ШРУСах. На планке размещены два резьбовых отверстия – это гнезда для закрепления наконечных тяг. Есть приводная шестерня, опорные кольца для плавного скольжения и механизм упора, регулирующий величину зазора пары рейка-шестерня.
Это нагруженный узел с высоким КПД. Износ механизма сказывается на управляемости транспортом. Руль туго поворачивается, появляется люфт, из-под нища идет стук при маневрах машины.
Однако рулевая рейка – просто устроенный механизм, который несложно отремонтировать в гаражных условиях.
Передают усилие от рулевого механизма на колеса. Технически тяга выполнена как металлическая планка. Одной стороной планка через шарнир крепится непосредственно к рулевой рейке. Здесь для тяг предусмотрены специальные посадочные гнезда. На другой стороне находится обычная резьба для присоединения рулевых наконечников.
Пальцы (наконечники)
Система рулевого механизма в автомобиле жестко зафиксирована, тогда как колеса подвижны. Тяги, чтобы передать двигательное усилие на колеса, соединяются с рычагом поворотного кулака через рулевые наконечники (пальцы) — последнее звеном в длинной цепочке руль-колеса.
Наконечник рулевой тяги – предельно простой, а потому надежный, шарнир. Он состоит из корпуса с полуосью, шарового пальца с резьбой. А также вкладыша для фиксации пальца. Корпус устройства закрыт крышкой. На палец кольцом фиксируется чехол, последний крепится к корпусу пружиной.
Тефлоновый вкладыш крепко держит палец. Поэтому рулевые наконечники служат долго. Но в момент износа вкладыша появляется люфт. Защита (пыльники) также может быть пробита.
О проблеме с наконечниками свидетельствует отдача в руль на любой кочке и глухой звук при поворотах. Предотвращает явление своевременное техническое обслуживание и ремонт рулевого управления автомобиля ВАЗ-2110. С неисправным механизмом ездить не только не комфортно, но и опасно.
Стойки амортизаторов
В автомобилях без рессор (а это, практически, все современные транспортные средства) устанавливают амортизаторы или стойки амортизаторов. Это разные по конструкции и функционалу механизмы, которые неопытные водители путают:
Конструкция узла сложная. Ключевые составляющие работают в паре – это непосредственно амортизатор и пружины. Последние сжимаются, когда автомобиль наезжает на препятствия и благодаря упругости разжимаются. Потом пружины продолжают колебаться вверх и вниз, пока не обретут равновесие.
Стойки амортизаторов ВАЗ
Колебания передаются на кузов машины. Но тут подключается амортизатор – цилиндр, внутри которого в газовой или масляной среде ходит поршень. Амортизатор стоек гасит ненужные колебания пружин. Если кузов начал сильно раскачиваться или появилась валкость авто, нужно проверить состояние стоек амортизатора.
Модернизация тольяттинских ВАЗов всегда шла медленно. Начиная с 1984 года в течение 20 лет в подвеске, моторах, рулевом управление изменений не наблюдалось.
Чем отличаются рейки и тяги различных моделей
Взаимозаменяемы ли рейки и тяги различный моделей
Тема взаимозаменяемости живо обсуждается на автомобильных форумах. Ответ положительный, но с нюансами:
Взаимозаменяемы ли рейки и тяги различный моделей
Рулевые тяги: производитель ВИС ЗАО, артикул 21080-3414060-00.
Габариты: длина, ширина, высота тяг – 370х50х50 мм.
Можно ли ставить ГУР или ЭУР на рулевую рейку
Вопрос самостоятельной установки оборудования волнует владельцев авто старшего поколения. Техническая сторона под силу водителям с минимальными слесарными навыками. Но собственник должен позаботиться о прохождении ТО, ведь внедрение нового компонента – вмешательство в конструкцию автомобиля, которое не приветствуют органы Госавтоинспекции.
Перед процедурой нужно оценить плюсы и минусы девайса. ЭУР – современная конструкция, обойдется в два раза дороже гидроусилителя. К тому же, сложная система напичкана чувствительными датчиками, вся работа связана с электроникой, поэтому установка сложнее.
Ремонт ЭУР также более затратный, но руль в руках послушнее и легче, что перевешивает перечисленные доводы.
Однако многие водители стремятся как раз к полному контролю над машиной. И такое ощущение дает ГУР. Он проще и надежнее устроен, но возможны протечки гидравлической жидкости, разгерметизация шлангов, а фильтры забиваются грязью. Проблемы бывают также с насосом, который создает давление в системе. Но сложные трассы ГУР вынесет более стойко.
В целом же, в век электроники ЭУР – это более перспективное вспомогательное приспособление на руль.
Рулевое управление — травмобезопасное, с демпфирующим элементом на рулевом колесе.
Рулевой механизм реечного типа
Рулевой механизм в сборе с рулевыми тягами крепится в моторном отсеке к щитку передка кузова двумя скобами через резиновые опоры.
Болты крепления — вварные, по два с каждой стороны щитка передка. Картер рулевого механизма — литой, из алюминиевого сплава.
В нем на двух подшипниках установлена приводная шестерня, которая находится в зацеплении с рейкой.
Передний подшипник (на торце вала) — роликовый, задний (ближе к рулевому валу) — шариковый.
От осевого перемещения вал фиксируется шариковым подшипником: его внутренняя обойма удерживается на валу стопорным кольцом, а наружная прижимается к торцу гнезда подшипника в картере, рулевого механизма гайкой на валу приводной шестерни.
В выточке гайки находится уплотнительное кольцо, а между гайкой и стопорным кольцом — защитная шайба.
Отворачиванию гайки препятствует зубчатая стопорная шайба.
Гайка закрыта защитным чехлом (пыльником), насаженным на вал приводной шестерни.
На пыльнике и картере рулевого механизма имеются метки для установки рейки в среднее положение (для правильной сборки рулевого механизма).
Рейка поджимается к зубьям приводной шестерни пружиной через металлокерамический упор, уплотненный в картере резиновым кольцом.
Для компенсации теплового расширения деталей и допусков на их изготовление между гайкой и упором рейки при сборке выставляют зазор 0,12 мм (максимально допустимый зазор в процессе эксплуатации 0,2 мм), после чего кернят (обминают) в двух точках резьбу картера (не повреждая гайку) и наносят краской метки, фиксирующие положение гайки относительно картера.
Момент сопротивления вращению шестерни исправного рулевого механизма во всем диапазоне хода должен находиться в пределах 5,1-20,1 кгс/см (0,05-0,20 кгс/м) при частоте вращения 30 мин -1 .
Для смазки приводной шестерни, рейки и подшипников шестерни применяют ФИОЛ-1 (примерно 20-30 г на весь механизм), а полость над гайкой подшипника приводной шестерни (под пыльником) заполняют смазкой УНИОЛ-1.
С левой стороны на картер рулевого механизма надет защитный колпак, с правой — напрессована труба с продольным пазом, закрытая защитным гофрированным чехлом.
Через этот паз и отверстия в защитном чехле проходят распорные втулки резинометаллических шарниров внутренних наконечников рулевых тяг, которые перемещаются по пазу при работе рулевого механизма.
Тяги закреплены на рейке болтами, проходящими через соединительную пластину и распорные втулки резинометаллических шарниров.
Самопроизвольному отворачиванию болтов препятствует стопорная пластина, края которой отогнуты на головки болтов.
Вал рулевого управления соединен с приводной шестерней через эластичную муфту.
Верхняя часть вала опирается на шариковый радиальный подшипник. На верхнем конце вала на шлицах закреплено гайкой рулевое колесо в сборе с демпфером.
Рулевой, привод состоит из двух составных рулевых тяг и поворотных рычагов телескопических стоек передней подвески (поворотный рычаг приварен к стойке):
Рулевая тяга состоит из внутреннего (длинного) наконечниками внешнего (троякого), а также регулировочной тяги (муфты) с внутренними резьбами разного направления и шестигранником под ключ.
Длина тяги регулируется наворачиванием регулировочной тяги на наконечники (при отпущенных контргайках наконечников).
После завершения регулировки наконечники рулевых тяг контрят гайками.
Наружная тяга соединена с поворотным рычагом через шаровой шарнир, состоящий из вкладыша, пружины вкладыша и пальца.
Для защиты от грязи шарнир закрыт резиновым защитным чехлом (пыльником).
Шарнир образует с наружным наконечником неразборную конструкцию, поэтому при выходе его из строя следует заменить наконечник (с последующей регулировкой схождения колес).
Их необходимо заменять при наличии трещин, разрывов и других дефектов, нарушающих их герметичность.
Убедитесь, что при прямолинейном положении колес автомобиля спица рулевого колеса располагается горизонтально.
В противном случае определите причину неисправности и устраните ее. Поворачивая за рулевое колесо от упора до упора, проверьте визуально и на слух:
– надежность крепления рулевого механизма и рулевого колеса;
– нет ли зазора в резинометаллических шарнирах, в шарнирах рулевых тяг и в заклепочном и шлицевом соединениях эластичной муфты вала руля;
– надежность затяжки и стопорения болтов крепления тяг к рейке и гаек пальцев шаровых шарниров;
– нет ли заеданий и помех, препятствующих повороту рулевого колеса.
Если будут обнаружены стуки и заедания, отсоедините поперечные тяги от поворотных рычагов телескопических стоек подвески и повторите проверку.
Убедившись, что стуки и заедания исходят от рулевого управления, снимите его с автомобиля и проверьте величину зазора между упором рейки и гайкой.
Максимально допустимый зазор между упором и гайкой 0,2 мм. При необходимости замените изношенные детали и отрегулируйте зазор между упором и гайкой.
Рис. Проверка зазора между упором рейки и гайкой: 1 — пуансон; Х — контрольный размер
Установите рейку в среднее положение, которое определяется размером (870,25) мм (см. рис. ) от оси шестерни до торца рейки.
При помощи специального приспособления нагрузите рейку силой Р=50 Н (512 кгс) (рис. ) на расстоянии 84 мм от оси шестерни по направлению к упору рейки.
Максимально допустимое перемещение рейки ‘Х’, замеренное через относительное перемещение нажимного пуансона 1 не должно превышать 0,12 мм .
После сборки момент вращения шестерни в области хода рейки должен быть в пределах 50—200 Нсм (5,1—20,4 кгс/м) при скорости вращения 30 мин -1 .
Напрессуйте оправкой 67.7853.9574 шариковый подшипник 6 (см. рис.1) на вал приводной шестерни до упора.
Оправкой 41 .7853.4006 установите на вал шестерни стопорное кольцо 7, не допуская ее перекоса, затем установите защитную шайбу 8 и уплотнительное кольцо 9.
Рис. 2. Установка опорной втулки рейки: А — места разреза уплотнительного кольца после установки втулки в картер рулевого механизма.
Установите в картер опорную втулку 2, следя за тем, чтобы ее выступы вошли в отверстия картера.
Прежде чем вставлять в картер опорную втулку, установите в ее канавки демпфирующие кольца 1 так, чтобы тонкая часть колец находилась напротив разреза втулки.
После установки опорной втулки в картер, разрежьте кольца по контуру втулки, удалив отрезанные части (рис. 2).
Запрессуйте под прессам справкой 67.7853.9585 роликовый подшипник в картер рулевого механизма.
Глубина запрессовки 37,5—0,2 мм (рис. 1), под усилием от 800 Н (81 ,55 кгс) до 6000 Н (611,6 кгс).
Чтобы не повредить подшипник при запрессовке, применяемая оправка должна иметь упор, ограничивающий глубину запрессовки.
Обильно смазав зубья рейки смазкой ФИОЛ-1, а другие ее поверхности тонким слоем этой же смазки, установите рейку в картер 2, продвинув ее через опорную втулку 11 до упора в специальное приспособление, чтобы выдержать размер (870,25) мм от торца рейки до оси упора рейки.
Нанесите на зубья приводной шестерни и заложите в шариковый подшипник смазку ФИОЛ-1 до появления ее на верхнем торце подшипника.
Затем установите шестерню в картер таким образом, чтобы лыска на ее валу была обращена вправо (по ходу автомобиля) и запрессуйте подшипник в картер до упора.
Максимальное усилие запрессовки подшипника 1500 Н (152,9 кгс).
Общее количество смазки для рейки, приводной шестерни и подшипника должно быть 20—30 г.
Ключом 67.7812.9536 затяните гайку приводной шестерни моментом (50+5) Нм (50,5) кгсм, установите стопорное кольцо 11 (см. рис.1) и заполните полость над гайкой смазкой УНИОЛ-1.
Установите приводную шестерню в положение прямолинейного движения автомобиля (определяется размером (870,25) мм (см. рис. 4).
Рис. 4. Проверка зазора между упором рейки и гайкой: 1 — пуансон; Х — контрольный размер
Установите упор рейки 15 (см. рис.) с уплотнительным кольцом 16 до упора в рейку (до беззазорного состояния).
Установите стопорное кольцо 17, пружину упора и затяните ключом 67.7812.9537 гайку 18 моментом 11—14 Нм (1,12—1,37 кгсм).
Нагрузите рейку усилием Р=50020 Н (512 кгс) (рис.) на расстоянии 84 мм от оси шестерни по направлению к упору рейки.
Затем отпустите гайку на 2,5 деления (30°), чтобы обеспечить зазор до 0,12 мм между гайкой и упором рейки, необходимый для компенсации производственных допусков на изготовление деталей рулевого механизма.
Момент отворачивания гайки должен быть не менее 4,5 Нм (0,45 кгсм).
Затем установите на вал шестерни пыльник 12 (см. рис. 3) так, чтобы метки ‘А’ и ‘В’ на пыльнике и на картере совпали, а пыльник плотно прилег к торцу картера.
После этого убедитесь, что момент вращения шестерни в области всего хода лежит в пределах 50—200 Нм (5,1—20,1 кгм) при частоте вращения 30 мин.
Если момент вращения шестерни не укладывается в указанные пределы, выявите и устраните причины заедания деталей, обращая особое внимание на упор рейки, приводную шестерню и рейку.
После чего закерните гайку 18 упора в двух противолежащих точках путем обмятия резьбы картера без воздействия на гайку.
Положение гайки промаркируйте краской для контроля положения гайки.
Покройте тонким слоем смазки ФИОЛ-1 наружную поверхность трубы картера и установите на место защитный чехол 12 (см. рис. 3) так, чтобы его правый торец находился на расстоянии 28,5—0,5 мм от торца трубы и закрепите его хомутами.
Затем установите опору 10 так, чтобы она плотно прилегла к чехлу.
Закрепите к рейке рулевые тяги.
Болты 7 крепления тяг затяните моментом (777,8) Нм (7,80,8 кгм) и законтрите их отгибанием краев стопорной пластины на грань болтов.
После сборки убедитесь, что на защитном чехле 12 отсутствуют вздутия и пережимы при вращении шестерни с частотой 30 мин 1 , а момент вращения шестерни (при той же частоте вращения) в области всего хода находится в пределах 60—170 Нм (5,1—20,4 кгм).
В противном случае устраните причины выявленных дефектов. Момент вращения шестерни проверяйте динамометром 02.7812.9501 с переходной втулкой 67.7812.9540.
Замена заклепок эластичной муфты вала рулевого управления
Удалите ослабленные заклепки и взамен них установите новые.
Нагрузите фланец муфты осевой нагрузкой не менее 1400 Н (142,3 кгс) до упора буртика заклепки во фланец и специальной оправкой расклепайте заклепки.
Высота расклепанной части должна быть 2,5 мм, а диаметр — не менее 11 мм.
Читайте также: