Перелом рулевой рейки

Реечный рулевой механизм с интегрированной системой гидроусилителя рулевого управления или, проще говоря, рейка с гидроусилителем – это то, ремонта чего надеется избежать хозяин любого подержанного автомобиля. Иногда при первых признаках неисправности вроде гудения насоса, стука рейки или подтекания жидкости машину и вовсе предпочитают продать, чтобы не связываться с дорогостоящим ремонтом. Если помните, мы уже описывали процесс замены рейки в сборе – но это самый простой вариант при условии неограниченного финансирования. Если же стоимость рейки становится причиной резкого выброса адреналина ввиду ее ценника, то прибегают к ее ремонту. Сегодня мы рассмотрим полный процесс ремонта рулевого механизма с гидроусилителем от момента попадания его в приемку (отдел приема) до момента передачи отремонтированного изделия заказчику, а попутно выясним, насколько это сложная операция, и почему она столь недешева.

Рейки с ГУР: как устроены и какими бывают

По сути своей все реечные рулевые механизмы с гидроусилителем одинаковы. Однако при более подробном изучении можно выделить некоторые нюансы. Например, насечка зубьев на штоке рулевого механизма может быть прямой, под углом и с переменным шагом зубьев. Достоинства и недостатки каждого из вариантов в рамках этого материала рассматривать не будем.

Рули и слушай: как диагностировать проблемы рулевой рейки, и чем они чреваты

Наше основное внимание сегодня будет сконцентрировано исключительно на современной конструкции рулевых механизмов для легковых автомобилей – реечных. А установленный в немалой их доле гидравлический усилитель насколько…

Итак, принцип действия, как мы уже выяснили, один: шток перемещается во втулках, установленных в корпусе рулевого механизма, и уплотняется сальниками. Также существуют реечные механизмы с треугольным валом, как его называют мастера. Правда, одним и чуть ли не единственным из его достоинств можно назвать лишь возможность более раннего определения износа. В остальном он имеет только недостатки, самым существенным из которых является невозможность замены втулки и сальника штока без снятия поршня гидроусилителя (к этому мы еще вернемся ниже).

Шток рулевого механизма, независимо от исполнения, поджимается специальным упором, с помощью которого регулируется зазор в зацеплении. Вал ведущей шестерни рулевого механизма представляет собой единое целое с золотником. Золотник – это специальный перепускной клапан, который в зависимости от того, в какую сторону вы крутите руль, перенаправляет поток рабочей жидкости в полость справа или слева от поршня, смонтированного на штоке рулевого механизма, помогая тем самым вам во вращении руля. Поршень этот двигается внутри цилиндра, который является частью корпуса всего рулевого механизма.

Отдельно стоит упомянуть о вентиляции внутри рулевого механизма. Дело в том, что пыльники довольно плотно прижимаются к рулевым тягам и корпусу рулевого механизма, а потому при перемещении штока в одном из пыльников может создаться разрежение, что, в свою очередь, чревато ускоренным износом самого пыльника или, что еще хуже, подсосом пыли или грязи снаружи в корпус. Конструкторских решений данной проблемы существует три: вентиляционные каналы в штоке рулевого механизма, вентиляционные каналы в корпусе рулевого механизма, соединенные трубкой, и вентиляционные каналы в пыльниках, которые также соединены трубкой.
Последний подход, надо признать, самый ненадежный. Если трубку сорвет или повредится пыльник в месте подсоединения, рулевой механизм сразу же наполнится водой и грязью, что незамедлительно приведет вас туда, где побывали мы, чтобы создать данный материал.

Насосы ГУР

Прежде чем перейти к нюансам эксплуатации и поломок, стоит отдельно упомянуть один из наиболее дорогостоящих элементов ГУР – его насос. Существует два типа насосов, отличающихся по типу привода – с приводом от коленчатого вала двигателя и с приводом от электродвигателя. Сегодня мы рассматриваем насос в первом исполнении.
Устроен он довольно просто: две плиты, в которых вырезаны каналы забора и подачи рабочей жидкости, накрывают статорное кольцо с эллипсоидным профилем, внутри которого вращается ротор с лопатками.

Благодаря центробежной силе лопатки при вращении выдвигаются из своих пазов, в результате чего происходит забор жидкости. Продвигаясь далее по поверхности статора, лопатка перемещается внутрь паза и выталкивает жидкость под давлением в канал и далее в систему. Регулируется давление с помощью специального клапана.

Все это помещено в корпус, сверху которого установлен расширительный бачок, хотя зачастую он может быть смонтирован и отдельно от насоса.

С чего все начинается?

Начинается все, как правило, с жалоб клиента на стук или утечку рабочей жидкости. Другим, менее распространенным поводом обращения в сервис может быть резко потяжелевшее рулевое колесо и повышенный люфт руля. Ну а уже после обращения алгоритм действий вполне стандартен.

Прежде всего машина отправляется на подъемник, где проходит диагностика.
Опытный мастер без снятия определяет, рейка это или все же какой-то элемент ходовой части. Если причиной беспокойства все же является рейка, то ее демонтируют и отправляют в цех мойки и очистки.
В этом же цеху установлена пескоструйная машина, благодаря которой корпус рулевого механизма можно привести в почти идеальное состояние.
Почему почти? Потому что в идеальное состояние (можно сказать, первозданное) его могут привести в покрасочном цеху, если того пожелает заказчик.
Как только рулевой механизм оказывается в руках мастера, он устанавливает его на специальный диагностический стенд.
Установив, подсоединяет к нему шланги, по которым течет та же рабочая жидкость, что и на автомобиле (и которую, как мы помним, надо еще и изредка менять). Имитируя работу механизма на автомобиле, мастер проверяет его на наличие утечек, а также рабочее и максимальное давление в системе. По последним параметрам определяется техническое состояние золотникового клапана.

Диагностика и ремонт
Теперь рассмотрим все по порядку, от элемента к элементу, чтобы потом собрать для себя полную картину масштаба трагедии ремонта простого на первый взгляд механизма. Начнем с видимого: это корпус рулевого механизма и золотник.
На самом первом этапе, когда еще ничего не демонтировано, корпус можно только осмотреть и проверить на наличие явных дефектов или повреждений – например, трещин. Потом, когда механизм отправляют на разборку с целью восстановления и ремонта, проводят более детальную дефектовку корпуса. Она, в свою очередь, может выявить царапины на внутренней поверхности цилиндра.
Причиной царапин могут быть частички пыли, попавшие через порвавшийся или неплотно усаженный пыльник. Также пыли и грязи рулевой механизм может набрать через оборванную вентиляционную трубку, соединяющую пыльники.
Найденную трещину – небольшую и в не очень ответственном месте корпуса – может, еще и заварят, но если повреждение более существенное, то скорее всего вам посоветуют заменить корпус. Ну а царапины или коррозию на зеркале цилиндра удаляют шлифовкой.
Если корпус золотникового клапана является неотъемлемой частью корпуса рулевого механизма, то проверяют и его внутреннюю поверхность.
Часто на внутренней стороне контактной поверхности образовывается выборка (выемка), ведь уплотнительные кольца на золотнике все-таки тефлоновые. Из-за этой выборки золотник может подклинивать и, как следствие, руль будет вращаться с ощутимыми рывками – или же вовсе усилие при вращении вправо будет отличаться от усилия при вращении влево. Лечится этот недуг расточкой и гильзовкой: внутреннюю поверхность цилиндра растачивают до определенного диаметра и запрессовывают новую деталь из латуни с нужным внутренним диаметром и уже просверленными отверстиями под каналы.
Сам золотник тяжело привести в негодность, но вот его уплотнительные кольца могут наделать беды. На одном из фото видно, как кольцо расслоилось.
Тефлоновые кольца как элемент, в принципе, заменяются без проблем.
Однако от производителя к производителю конструкции могут быть разными, и золотник вместе со своим корпусом может быть отдельной деталью. Более того – отдельной неремонтируемой деталью. В этом случае возможна только замена в сборе.
Шток рейки – один из наиболее информативных элементов рулевого механизма в плане определения недугов без разборки.
Тут все логично и просто: если что-то случилось с зубьями – появится стук или закусывания, если разбилась втулка – тоже стук, износились сальники – утечка. Поэтому первое, что делает мастер, если рейка поступила с жалобой на стук – затягивает оную в тисках. Далее, вращая вал ведущей шестерни одной рукой, второй рукой через инструмент прикладывает к штоку усилие, как бы проворачивая его.
Таким образом определяют люфт в зубчатом зацеплении. В исправном рулевом механизме этого люфта быть не должно. В нашем случае люфт был, причем на всем ходе штока. Чтобы точнее понять, в чем дело, мастер подтянул регулировочную гайку упора штока, уменьшив тем самым зазор в зацеплении. Если при этом люфт пропал, значит можно еще покататься. На подопытном же механизме люфт пропал, но не на всем ходу. Из-за этого мастер посоветует отдать рейку в ремонт – однако владелец, конечно, может и отказаться, решив, что на данный момент это не очень критично.
Далее, выдвинув шток в крайнее правое положение, мастер проверил износ боковой втулки. Действо довольно простое: одной рукой берешься за корпус и прикладываешь большой палец к штоку, второй рукой пытаешься качать этот самый шток, а под приложенным пальцем при этом явно ощущается биение. Хотя быть его, разумеется, не должно. В таком случае необходимо извлекать из корпуса шток рулевой рейки вместе с сальниками, втулками и отправлять на ремонт.
У самого штока может быть несколько дефектов: износ зубьев, износ уплотнительного кольца поршня, износ рабочей поверхности штока или коррозия, а также износ боковой втулки.
В принципе все дефекты можно устранить, кроме чрезмерного износа зубьев или сколов на них. Кольца и втулки заменяются, при необходимости даже с поршнями.
А износ или коррозия «выравниваются» шлифовкой вала.
При этом уменьшение диаметра вала после шлифовки не беда, так как существуют сальники ремонтных размеров.
После снятия штока проверяют и упор. Его контактная часть имеет пластиковую втулку, которая может износиться – тогда упор придется заменить. Бывает, что и сам упор ломается из-за подклинивания и перекоса.
Ну а теперь, как и обещали, поговорим о треугольных штоках. Их называют так, потому что с торца шток действительно треугольный – правда, только в зубчатой его части. Неудобство заключается в том, что один сальник со втулкой мы можем заменить без проблем, а вот второй сальник и втулку – никак, потому что сальник круглый.
Поэтому, чтобы выполнить столь простое действие, необходимо отдать шток в токарный цех: там аккуратно срежут поршень, заменят то, что нужно заменить, и так же аккуратно поставят поршень на место и обкаткой закрепят на штоке. Как и ожидалось, по закону Мерфи у нас в ремонтируемом ГУР именно треугольный шток.
Еще пару слов по сальникам: это расходный материал, потому на производстве его в избытке.
Уже было указано, что существуют сальники первого, а иногда и второго ремонтных размеров. Это хорошая новость для клиентов, так как восстановление вала все же дешевле его замены.

Не со зла: как вы ускоряете износ своей машины, сами того не подозревая
Дисклеймер № 1 Не спешите сейчас скептически вздыхать, надеясь прочитать очередной перечень «баянов» из дедушкиного сундука или советов от Капитана Очевидность. На всякий случай в конце я перечислю некоторые широко…
Еще один важный и интересный нюанс – взаимозаменяемость штоков. Иногда, если того требуют обстоятельства или возникает острая нужда, мастера прибегают к небольшим хитростям. Например, бывает так, что штоки есть в большом количестве только на праворульную модификацию очень популярной у нас модели. И если насечка зубьев на штоке прямая, то проблем со взаимозаменяемостью нет. Если же косая – пиши пропало и готовься к растратам.
Еще один пример взаимозаменяемости – соплатформенные модели. Вспомним, кто у нас самые яркие представители глобализации. Вот, например, Audi Q7, Porsche Cayenne и VW Touareg – соплатформенники, это известно всем. Так вот у этих моделей абсолютно разные рулевые механизмы! Различие в насечке зубьев штока тянет за собой целую вереницу изменений в настройках электронных систем. Иной шаг – значит, другой ход, значит, другое положение датчика угла поворота руля, а это и усилие на руле, и системы стабилизации, и так далее… Вывод очевиден: просто взять и «перебросить» рейку с одного автомобиля на другой не получится.
Переходим к насосу гидроусилителя. Его неисправность можно определить еще на работающем автомобиле. Он может гудеть постоянно, при изменении числа оборотов или в крайнем положении рулевого колеса. Последнее – скорее не неисправность, а взывание к благоразумию, так как удерживание руля в данном положении более 20 секунд может быть чревато неприятными последствиями.
После демонтажа с автомобиля, не разбирая, насос можно проверить на специальном стенде, в который заложены изначально эталонные параметры технически исправных насосов.
Стенд автоматически разгоняет насос до 500, 1 000 и 1 500 оборотов в минуту и отслеживает работу – в первую очередь, регулятора давления. Сравнивая графики работы эталонного и диагностируемого насосов, мастер делает вывод о техническом состоянии последнего. Если исключить завоздушенность системы и предположить, что рабочая жидкость системы в норме, то причиной шума может быть износ деталей насоса.
Самые нагруженные детали в насосе – лопатки. Из-за сил, действующих на них, вырабатываются прорези в роторе – они из прямоугольных превращаются в более округлые, а лопатка начинает болтаться. Следствием этого становится ступенчатая выработка на кольце статора. Разболтанная лопатка начинает изнашивать боковые плиты с каналами, отправляя тем самым всю сборку в утиль. Самым плачевным состоянием насоса может быть разрушение ротора, как произошло в нашем примере.
К счастью, каждый из элементов можно заменить новым – они есть в наличии.

Ремонт окончен
Окончив ремонт насоса гидроусилителя, его отправляют на специальный стенд для окончательной диагностики. Если все в порядке – на очереди звонок клиенту и радостные вести.
После устранения всех дефектов и неисправностей детали рулевого механизма поступают мастеру на сборку.
Одновременно с этим к нему «заходят» и все сальники, уплотнительные кольца и втулки. Мастер собирает все воедино, после чего снова отправляет рейку на диагностический стенд: в нашем случае MSG MS502M. Повторив весь диагностический процесс и убедившись в технической исправности рулевого механизма, мастер со спокойной душой передает его в отдел выдачи (он же приемки). Кстати, после сборки на все места соединения и регулировочную гайку упора штока наносится краска – своего рода пломба, чтобы избежать возможных претензий от недобропорядочных клиентов.

Чем раньше, тем безопаснее и дешевле
В заключение напомню, что любой, даже самый тихий и неприметный стук, исходящий от рулевого механизма, зачастую выливается в большие растраты, а потому, если вы не планируете «слить» машину при первой же проблеме, не откладывайте диагностику на потом. Уделяйте особое внимание усилию на рулевом колесе и при малейшем подозрении на что-то неладное отправляйтесь прямиком в нормальный, проверенный сервис. Рулевое управление – одна из систем, напрямую отвечающих за безопасность движения, и отношение к ней должно быть на соответствующем уровне.