Средства диагностирования рулевого управления. Особенности диагностики рулевого управления. Диагностика рулевой рейки

Статья обращена к владельцам автомобилей, привыкшим относиться бережно к своей технике, и в случае возникновения каких-либо неисправностей не надеяться в дороге на авось. В данном случае речь идёт о рулевой системе управления, её самостоятельной диагностике и методах устранения выявленных дефектов. Одним из следствий диагностики становится вопрос о необходимости ремонта, его срочности и объёмах. Возможные временные и материальные затраты здесь не рассматриваются.

Диагностика неисправностей системы рулевого управления

Отлаженность рулевой системы - показатель не только комфорта в управлении, но в большей степени - безопасности.

Худший вариант - авария. Она может произойти в любой момент, и привести к самым неприятным результатам. Причём и с другими людьми, может, самыми дорогими и близкими. Не только с вами.

Как этого избежать?

Очень просто. Нужно следить за техническим состоянием своего автомобиля. Прислушиваться ко всем сбоям и делать соответствующие выводы. То есть проводить регулярную диагностику .

Диагностика рулевой рейки

Внешние симптомы неисправностей
При движении:
-утяжелённое, по сравнению с нормой, вращение рулевого колеса;
-гул в моторном отсеке, в районе гидроусилителя руля;
-масляные пятна на стоянке под рулевой рейкой (это особенно тревожный симптом).
По сути– это первый «звонок». Нужна более детальная диагностика!
На смотровой яме:
-стуки и люфт в шлицах кардана, стыкующего валы руля и рулевой рейки - определяются в момент поступательного вращения руля вправо-влево;
-стуки в крестовине кардана - выявляются специальным рычагом, зажимающим крестовину в месте локализации и одновременным вращением руля (с помощью напарника); отсутствие стука при зажатии крестовины и возобновление при ослаблении давления рычага свидетельствует об износе крестовины;
-стуки и люфт в шарнирах рулевых тяг - определяются рукой при одновременном вращении рулевого колеса напарником (кисть обхватывает рулевую тягу, большой палец упирается в шарнир).

Все люфты и стуки в указанных узлах рулевой системы говорят о значительном износе шлицов.
Возможно также несоответствие числа зубцов и шлицов в каком-либо из соединений.
Вывод - без ремонта не обойтись.
Риск в данном случае - дело не благородное, а глупое и опасное.

Инструментальная диагностика
Основной прибор - динамометр-люфтомер :
-металлический (или пластиковый) корпус с монтажным узлом для крепления на руле;
-вертикальная рукоятка для вращения динамометра;
-пружина, соединённая с рукояткой или резиновый жгут (в зависимости от модели);
-шкала измерения параметров люфта и трения;
-стрелка в плоском корпусе с креплениями для рулевой колонки.
Порядок операций:
1. Ведущий мост автомобиля приподнимается на двухстоечном подъёмнике.
2. Колёса устанавливаются в направлении «прямо».
3. Прибор со шкалой винтом фиксируется на рулевой колонке.


4. Исследуются:
-сила трения во всех узлах рулевого управления.
Руль поворачивается по часовой стрелке и против, за специальную ручку динамометра.
Стрелка на шкале прибора показывает уровень прилагаемого усилия.
Примечание: если имеется гидроусилитель руля, трение проверяется без подъёмника, на заведённом двигателе при средних оборотах коленвала.
-люфт руля. Руль также поворачивается вправо и влево, но уже быстрей и резче, с усилием 1 кГ по шкале динамометра.

Особенности
Это касается автомашин с гидроусилителем рулевого управления. Уровень масла в системе при диагностике должен быть постоянно на максимальной отметке. Важно при доливке не допускать возникновения воздушных пузырей!

Неисправности рулевой рейки

1. Механический дефект (износ, поломка зубцов и шлицов в системе рулевого управления). Стук - первый симптом поломки.
Основные причины:
— неаккуратная езда по плохим дорогам;
— резкие повороты, увеличивающие нагрузку на рулевой редуктор, гидроусилитель и другие детали.
2. Протекание масла (износ сальников, штока гидроусилителя, разрыв защитного резинового кожуха). Внешнее проявление - масляные пятна под авто, в районе рулевой рейки. Причины те же, что указаны выше. А также выработанный ресурс элементов рулевой системы.

Дифференциальная диагностика неисправностей.
Внешние признаки тех или иных дефектов рулевой рейки иногда очень схожи с неисправностями других узлов автомобиля. Так, масляные пятна под днищем могут быть следствием протекания сальников коленчатого вала, а стук исходить, например, от передних стоек-амортизаторов или изношенных тормозных колодок о ступицу колеса.
Самый очевидный показатель проблемы в рулевой рейке - стук при езде по кочкам, который усиливается при резком повороте руля.
Если точно определить источник неисправности не удаётся, лучше обратиться к специалисту.
Другой вариант - разобрать рулевую рейку полностью самостоятельно. Это сложный, долгий, но при должном усердии вполне преодолимый процесс.

Диагностика систем рулевого управления

Вся процедура, в сущности, сводится к выявлению основных неисправностей . К ним относятся:
-износ контактной пары «рейка-шестерня»;
-износ подшипника вала руля или его разрушение;
-износ шарниров в наконечниках рулевых тяг;
-разгерметизация рулевого механизма.

Кроме того, нарушение управляемости автомобилем может быть вызвано :
-недостаточным или неравномерным распределением давления в шинах;
-дисбалансом колёс (особенно передних);
-дефектами отдельных элементов рулевой коробки;
-изношенностью или повреждением подвески машины ;
-недостатком или отсутствием масла в гидроусилителе руля или рулевом редукторе.

Отсюда исходят основные задачи диагностики :
1. Определение источника люфта в рулевом механизме.
2. Установление причины затруднённой управляемости автомобиля.
3. Выявление дефектов, влекущих за собой утечку масла из системы гидроусилителя руля и рулевого редуктора.

Методы диагностики
-визуальный (внешний осмотр);
-тактильный («на ощупь» - вращение руля, проверка люфтов в наконечниках с помощью покачивания в разных плоскостях, подвешенных на домкрате колёс и т.п.);
-инструментальный (с использованием динамометра-люфтомера).

Особенности
Главное - гидроусилитель руля. Измерение люфтов в машинах с этой системой рулевого управления производится только на оборотах, на включенном двигателе.
Важна и величина зазоров в подшипниках, и в шарнирах рулевых тяг. Если они чрезмерны и вызывают слишком большой люфт, ремонт этих узлов невозможен и требуется полная замена.

Ремонт
Возможность и качество восстановления эффективной управляемости автомобилем зависят, прежде всего, от двух факторов:
1. Характера неисправности.
2. Мастерства человека, взявшегося эту неисправность устранить.
Если неисправность не так велика и не требует вмешательства профессионалов из специализированного автоцентра, то каждый, кто чувствует в себе решимость и имеющий знания, может попробовать выполнить ремонт своей машины своими руками.

Вывод

Он только один - всё нам по силам. Машину свою надо беречь! Для этого и предназначены бережное вождение и диагностика.

Андрей Гончаров, Эксперт рубрики «Ремонт двигателей»

Безопасность движения автомобилей в значительной степени зависит от технического состояния тормозов и рулевого управления, вследствие неисправности которых случается около 64% дорожно-транспортных происшествий (от общего числа происшествий по техническим неисправностям). Поэтому обслуживанию этих механизмов должно уделяться особое внимание.

Тормозная система должна постоянно и эффективно действовать, иметь минимальное время срабатывания и минимальный тормозной путь, обеспечивать плавность повышения тормозного усилия, а также одновременность торможения всех колес. Общими неисправностями тормозов являются: слабое их действие, занос автомобиля при торможении, заедание тормозных механизмов и «проваливание» тормозной педали в автомобилях с гидравлическим приводом тормозов.

Слабое действие тормозов вызывается уменьшением коэффициента трения в тормозных механизмах вследствие износа или замасливания фрикционных накладок.

В случае несинхронного торможения всех колес происходит занос автомобиля. Причиной несинхронного торможения могут быть: неодинаковые зазоры между фрикционными накладками и тормозными барабанами, замасливание накладок, износ колесных тормозных цилиндров или поршней (при гидравлическом приводе тормозов), растягивание тормозных диафрагм (при пневматическом приводе тормозов), неравномерный износ тормозных или фрикционных накладок. Занос автомобиля при торможении может возникнуть также при утечке воздуха или тормозной жидкости из тормозного привода одного из колес. Заедание тормозных механизмов происходит при обрыве стяжных пружин тормозных колодок, сильном загрязнении тормозных механизмов или валиков тормозного привода, обрыве заклепок фрикционных накладок и заклинивания их между колодкой и барабаном. В зимнее время часто встречается заклинивание колодок в случае их примерзания к тормозным барабанам или дискам. У автомобилей с гидравлическим приводом тормозов заедание тормозных колодок возникает при заклинивании поршней в тормозных цилиндрах или при засорении компенсационного отверстия главного тормозного цилиндра.

В тормозах с гидравлическим приводом наиболее часто встречающейся неисправностью является “проваливание” тормозной педали и торможение только с прокачиванием. Тормозная педаль проваливается вследствие недостаточного количества жидкости в тормозной системе и при попадании воздуха в гидросистему.

В тормозах с пневматическим приводом часто бывает торможение при отпущенной педали тормоза и низком давлении воздуха в системе. Торможение автомобиля при отпущенной педали – следствие неплотной посадки впускного клапана управления (воздух из ресивера поступает в тормозные камеры). Произвольное торможение автомобиля бывает в случае отсутствия зазора между рычагом и толкателем крана управления.

Если двигатель работает длительное время без перерыва, давление воздуха в системе может понижаться в результате проскальзывания ремня привода компрессора, утечки воздуха в соединениях и трубопроводах магистрали, засорения воздухоочистителя компрессора или фильтра влагомаслоотделителя, неплотного прилегания клапанов к седлам компрессора. О неисправной работе компрессора можно судить по пониженному давлению в системе на протяжении длительного времени при неработающем двигателе. Если давление компрессора быстро достигает нормы и уменьшается при остановке двигателя, то это свидетельствует об утечке воздуха из магистрали.

Те узлы тормозной системы, которые сконструированы, изготовлены, установлены на автомобиль и эксплуатируются таким образом, что исключается их выход из строя в результате поломок на протяжении всего срока службы транспортного средства имеют гарантированную прочность. Это требование не относится к отказам в результате естественного изнашивания.

К элементам гарантированной прочности относят: тормозную педаль и ее крепление, тормозной кран, главный тормозной цилиндр, а также элементы привода этих узлов от педали, воздухораспределитель, колесные тормозные цилиндры, колодки, тормозные барабаны и диски, регулировочные рычаги, разжимные кулаки, а также тормозные накладки, жидкости, трубопроводы, шланги и элементы их крепления. Все перечисленные детали не подлежат замене на аналогичные, не промышленного изготовления или не соответствующие требованиям предприятия изготовителя. Запрещается изменять конструкцию тормозных систем в процессе всего срока эксплуатации.

Требования к техническому состоянию и эффективности устанавливаются не только для рабочей и стояночной тормозных систем автомобиля, но и запасной (аварийной) и вспомогательной, т.е. ко всем тормозным системам, предусматриваемым конструкцией автотранспортного средства.

Техническое состояние тормозных систем оценивается методами дорожных и стендовых испытаний. Диагностическими показателями рабочей тормозной системы автотранспортного средства приняты: тормозной путь или установившееся замедление, линейное отклонение корпуса автомобиля от прямолинейного движения (диагностирование на дороге), общая удельная тормозная сила, время срабатывания тормозной системы, относительная разность тормозных сил колес одной оси (диагностирование на стендах).

При каждом из методов автотранспортное средство может подвергаться испытаниям как в груженом состоянии (полная масса), так и в снаряженном (без нагрузки). Дорожные испытания проводят на прямом, ровном, горизонтальном сухом участке дороги с цементо- или асфальтобетонном покрытием, не имеющем на поверхности сыпучих материалов или масла.

При диагностировании тормозных систем на дорогах автомобиль в снаряженном состоянии разгоняют и резко тормозят однократным нажатием на педаль тормоза. Замедление автомобиля определяется с помощью деселерометра принцип действия, которого заключается в фиксации пути перемещения инерционной массы прибора относительно его корпуса, неподвижно закреплённого на автомобиле. Это перемещение происходит под действием возникающей при торможении автомобиля силы инерции, которая пропорциональна его замедлению. Инерционной массой деселерометра может служить поступательно движущийся груз, маятник, жидкость или датчик ускорения, а измерителем – стрелочное устройство, шкала, сигнальная лампа, самописец, компостер и др.

По сравнению с дорожными испытаниями диагностирование на стендах имеет преимущества: высокую точность результатов испытаний; возможность дифференцированного изучения любого из факторов, влияющих на процесс движения автомобиля; безопасность испытаний на любых скоростных и нагрузочных режимах; возможность имитации различных дорожных условий; малые затраты времени и средств для проведения испытаний; возможность стандартизации условий испытаний для обеспечения повторяемости результатов и сопоставляемости данных, полученных на разных стендах и др. Стенды позволяют определить тормозное усилие на каждом колесе, одновременность торможения колес автомобиля, время срабатывания, усилия на тормозные педали и другие параметры.

Диагностирование на специальных стендах может осуществляться инерционным или силовым способом измерения показателей эффективности тормозов. Инерционный способ основан на измерении сил инерции, возникающих в период торможения автомобиля и приложенных в местах контакта колес с опорной поверхностью (площадки или роликов). При этом тормозные силы можно измерять либо по силам инерции поступательно и вращательно движущихся масс перемещающегося автомобиля, либо по силам инерции масс и маховика стенда, воздействующих на заторможенные колеса неподвижного автомобиля. В первом случае применяют площадочные стенды для одновременной проверки полной тормозной силы каждого колеса автомобиля, а во втором – роликовые стенды с инерционными массами для определения тормозных сил и тормозных путей каждого из колес.

Площадочный стенд имеет четыре измерительные платформы, по две на каждую ось автомобиля, оснащенные датчиками, и приборную стойку, соединенную с платформами электрическим кабелем.

В процессе диагностирования автомобиль со скоростью 6 -10 км/ч наезжает колесами на платформы стенда и тормозит. Измерение тормозных сил основано на измерении перемещения платформ, которое происходит за счет возникновения сил инерции системы автомобиль - платформы и сил трения между шинами и поверхностью платформ. Это перемещение, пропорциональное общей тормозной силе автомобиля, фиксируется с помощью датчиков, установленных под измерительными платформами. Сигналы от датчиков передаются в компьютер, который выдает на дисплей и принтер с интервалами в 0,05 с значения максимальной тормозной силы, на дисплей - световую индикацию неравномерности торможения колес каждой оси и значение в процентах эффективности торможения.

К недостаткам площадочных стендов следует отнести следующее:

Значительная площадь, требуемая для размещения стенда и разгона автомобиля перед въездом на стенд;

Зависимость точности измерения тормозной силы от отклонения

направления движения автомобиля относительно оси стенда;

Недостаточная безопасность проведения работ на стенде при движущемся автомобиле;

Не определяются удельные тормозные усилия на каждом колесе;

Нет возможности определить усилие торможения стояночным тормозом при трогании автомобиля с места;

Не определяются усилия на педали тормоза.

На силовых роликовых стендах определяются следующие параметры: тормозная сила на каждом колесе;удельная тормозная сила; коэффициент неравномерности тормозных сил; усилие на органах управления (педаль, ручник); время срабатывания тормозной системы. Дополнительно проводится взвешивание автомобиля на каждое колесо.

Стенды обеспечивают следующие режимы диагностирования: рабочее контрольное торможение; экстренное торможение; торможение стояночным тормозом.

Тормозные роликовые стенды состоят из следующих частей: силовой шкаф, измерительная стойка с пультом управления и дисплеем, один или два опорно-роликовых блока.

Тормозные стенды роликового типа выпускаются для легковых автомобилей, грузовых автомобилей и автобусов, мотоциклов и иной двухколесной мототехники.

Основной частью тормозного роликового стенда является опорно-роликовый блок (рис. 4). В раме блока располагаются два опорно-силоизмерительных устройства, каждое из которых состоит

Рис. 4. Комбинированная схема роликового тормозного стенда силового типа:

1- мотор-редуктор с силоизмерительным устройством; 2- ролик; 3 - контактный датчик вращения колеса; 4 - цепная передача; ДС - силоизмерительный датчик на педали; УДВ - датчик и усилитель весовой измерительной системы; ДВ - датчик вращения колеса; УД1, УД2 - усилители датчиков вращательного момента (тормозной силы); 5 - сумматор; 6 - дифференцирующее устройство - «больше-меньше»; 7 - компьютер; П - принтер; БП - блок питания

из пары опорно-приводных роликов, привода, измерительного устройства тормозных сил, взвешивающего устройства и контактного датчика вращения колеса.

Ролики соединены между собой цепной передачей, что обеспечивает, с одной стороны, надежную передачу вращающего момента на колесо, а с другой стороны, выезд автомобиля со стенда при застопоренных роликах без применения подъемной площадки. Ролики опираются на датчики веса, благодаря чему производится замер веса автомобиля, приходящегося на отдельное колесо. Эти замеры необходимы для расчета удельной тормозной силы на колесе автомобиля. Привод роликов выполнен в виде мотор-редуктора, электродвигатель которого состоит из статора и ротора, причем статор является подвижным звеном. Статор установлен на раме на подшипниках,вследствие чего за счет действия реактивного момента он поворачивается в сторону, противоположную вращению ротора, и через рычаг воздействует на датчик силоизмерительного устройства. Принцип измерения тормозных сил автомобиля основан на уравновешивании движущего момента, создаваемого приводом стенда и подводимого к роликам, тормозным моментом автомобиля от сил,возникающих на тормозных колодках и барабанах или пластинах и дисках в каждом колесе. Сигналы от датчиков веса, тормозных сил и датчика вращения колеса поступают в системный блок компьютера, который обрабатывает их и выдает информацию на аналоговые указательные приборы или в виде табло на дисплей.

Поиск дефектов тормозной системы проводят после оценки её работоспособности в целом, в случае отклонения полученных результатов от технических условий. При этом определяют ход педали тормоза, остаточное давление в системе привода, зазоры между колодками и барабаном и другие параметры, применяя линейки, щупы, манометры, секундомеры и др. Нарушение герметичности гидравлического привода определяют по снижению уровня тормозной жидкости в резервуаре и по следам ее подтекания, а также по характеру сопротивления нажатию педали тормоза и ее остаточному ходу.

Для рулевого управления характерны следующие неисправности: изнашиваются рабочие пары, опоры рулевого вала и вала рулевой сошки; ослабляется крепление картера рулевой колонки; изгибается поперечная рулевая тяга; заедают детали; падает давление и нарушается герметичность гидроусилителя. Узлы трения скольжения рулевого привода работают в тяжелых условиях. Нагрузка в шарнирах рулевых тяг имеет знакопеременный характер, удельные нагрузки достигают 20 МПа и более, в то время как смазочный материал в шарнирах распределяется неравномерно по поверхностям трения. Шарниры плохо защищены от пыли, грязи и влаги. Все это приводит к быстрому изнашиванию шарниров и ослаблению крепления деталей рулевого привода. Вследствие старения масла в системе гидравлического усилителя руля возможно засорение клапанов и фильтров смолистыми отложениями. В результате всех этих изменений затрудняется управление автомобилем, увеличиваются усилия, необходимые для поворота управляемых колес.

При увеличении зазоров в соединениях рулевого управления нарушается правильное соотношение между углами поворота управляемых колес и увеличивается время поворота колес. Увеличенные зазоры могут быть причиной вибрации передней части автомобиля и потери им устойчивости. В объем диагностических работ рулевого управления входит: его осмотр; проверка свободного хода рулевого колеса, зазоров в шарнирах тяг, осевого люфта рулевого вала, зазора в зацеплении рулевой передачи и предельных углов поворота управляемых колес; регулировка шарниров тяг, подшипников червяка рулевой передачи и зазора в зацеплении рабочей пары рулевой передачи. При наличии в рулевом управлении усилителя дополнительно входит проверка крепления агрегатов, уровня масла в бачке системы и рабочего давления насоса.

При диагностировании рулевого управления проверяют крепление деталей и их шплинтовку. Все крепежные детали должны быть плотно затянуты: пробки и гайки шаровых пальцев, шарниров продольной и поперечной рулевых тяг, а также крепления рулевых рычагов должны быть надежно зашплинтованы.

Диагностирование технического состояния рулевого управления проводится по суммарному люфту в рулевом управлении. Суммарный люфт в рулевом управлении определяется как суммарный угол, на который поворачивается рулевое колесо автомобиля под действием поочередно приложенных к нему и противоположно направленных регламентированных усилий при неподвижных управляемых колесах. На суммарный люфт в рулевом управлении оказывают влияние зазоры в рабочей паре передачи, подшипников рулевого вала, в шарнирах рулевого привода и других элементах рулевого управления. Суммарный люфт в рулевом управлении увеличивается также с ослаблением креплений картера рулевой передачи, рулевой сошки, рулевых рычагов и других деталей рулевого управления. Если суммарный люфт в рулевом управлении превышает установленные пределом значения, то существенно снижается удобство управления автомобилем. Для поворота управляемых колес автомобиля на небольшой угол водитель вынужден поворачивать рулевое колесо на значительный угол. При движении с повышенной скоростью, вследствие большого суммарного люфта в рулевом управлении, будет запаздывать поворот управляемых колес, и ухудшаться управляемость автомобиля. Увеличенный суммарный люфт в рулевом управлении указывает на возможность возникновения нагрузок ударного характера между деталями рулевого управления и на ослабление крепления деталей. В результате этого уменьшается безопасность движения автомобиля.

Метод проверки суммарного люфта в рулевом управлении основан на применении искусственного диагностического параметра. Искусственность его состоит в том, что регламентированные усилия, вызывающие поворот рулевого колеса на контролируемый угол, подобраны эмпирически для различных моделей автомобилей. Они упорядочены на основе введенной классификации транспортных средств по их типу и собственной массе, приходящейся на управляемые колеса. Осмотр и опробование нагрузкой деталей рулевого управления и их соединений проводят на осмотровой канаве, эстакаде или подъемнике, если его конструкция обеспечивает сохранение нагрузки, приходящейся на колеса автомобиля.

При диагностировании рулевого управления используются механические и электронные люфтомеры.

Метод измерения суммарного люфта рулевого управления механическим люфтомером заключается в выявлении угла поворота рулевого колеса по угловой шкале люфтомера между двумя фиксированными положениями, которые определяются приложением к нагрузочному устройству поочередно в обоих направлениях одинаковых усилий, регламентируемых в зависимости от собственной массы автомобиля, приходящейся на управляемые колеса.

При повороте управляемого колеса в случае приложения регламентируемого усилия на него, фиксируемые положения должны соответствовать моменту начала поворота колеса, который определяется визуально или с помощью дополнительных средств (например, индикатора).

Принцип действия электронного люфтомера основан на измерении угла поворота рулевого колеса посредством преобразования сигнала гироскопического датчика угла поворота, в интервале срабатываний индуктивного датчика движения управляемых колес при выборе люфта рулевого управления в обоих направлениях вращения руля.

Для выявления зазоров в рулевом приводе можно использовать специальные стенды люфт-детекторы, состоящие из площадок, которые могут обеспечивать продольное и поперечное перемещение установленных на них управляемых колес автомобиля. Управление этими площадками осуществляется пультом дистанционного управления. Люфт-детекторы могут монтироваться в пол у осмотровой канавы, а могут устанавливаться на подъемник.

В автомобилях с гидроусилителем рулевого привода суммарный люфт рулевого управления надо проверять при работающем двигателе, так как при неработающем свободный ход будет большим вследствие перемещений золотника клапанного устройства обеспечивающего следящие действия рулевого привода. После этого проверяется работа рулевого управления при движении автомобиля. Управляемые и рулевые колеса должны поворачиваться из одного крайнего положения в другое без заедания и большого сопротивления.

Для автомобилей, оснащенных гидроусилителем рулевого управления, дополнительно проверяется уровень рабочей жидкости, а также натяжение ремня привода насоса усилителя с использованием специального прибора для одновременного измерения усилия и перемещения.

Перед проверкой технического состояния элементов рулевого управления следует подготовить объект диагностирования:

1. Установить транспортное средство на горизонтальную ровную площадку с асфальто- или цементобетонной поверхностью.
2. Установить управляемые колеса в положение, соответствующее прямолинейному движению.
3. Перевести рычаг переключения передач (селектор автоматической трансмиссии) в нейтральное положение. Под неуправляемые колеса транспортного средства подложить противооткатные упоры.
4. Определить наличие или отсутствие гидроусилителя на транспортном средстве; при его наличии - определить способ привода насоса и расположение основных его элементов.

1. Оценить соответствие всех элементов рулевого управления конструкции транспортного средства.
2. Осмотреть рулевое колесо на предмет отсутствия повреждений. В случае применения оплетки рулевого колеса следует оценить надежность ее крепления.
3. Оценить надежность крепления рулевого колеса к валу рулевой колонки, для чего приложить знакопеременные ненормируемые усилия к его ободу в направлении вдоль оси рулевой колонки.
4. Осмотреть элементы рулевой колонки, находящиеся в кабине автомобиля. Проверить работоспособность устройства регулировки положения колонки (при его наличии) и надежность ее фиксации в заданных положениях.
5. Оценить надежность крепления рулевой колонки, для чего приложить знакопеременные ненормируемые усилия к ободу рулевого колеса в радиальном направлении в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
6. Проверить работоспособность устройства, предотвращающего несанкционированное использование транспортного средства и воздействующего на рулевое управление, для чего извлечь ключ зажигания из замка и произвести запирание рулевой колонки.
7. Оценить легкость вращения рулевого колеса во всем диапазоне угла поворота управляемых колес, для чего повернуть рулевое колесо по направлению движения и против направления движения часовой стрелки до упора. При повороте обратить внимание на легкость вращения без рывков и заеданий, а также отсутствие посторонних шумов и стуков. На транспортных средствах с гидроусилителем рулевого управления проверку осуществлять при заведенном двигателе. После окончания проверки вернуть рулевое колесо в положение, соответствующее прямолинейному движению.
8. На транспортных средствах с гидроусилителем определить отсутствие самопроизвольного поворота рулевого колеса от нейтрального положения при работающем двигателе.
9. Осмотреть карданные шарниры или эластичные муфты рулевой колонки, оценить надежность их крепления и убедиться в отсутствии не предусмотренных конструкцией люфтов и биений в данных соединениях.
10. Осмотреть рулевую передачу на предмет отсутствия повреждений и подтеканий смазочного масла и рабочей жидкости (если рулевая передача является элементом системы гидроусилителя). При возможности убедиться в отсутствии люфтов входного и выходного валов или их биения при повороте рулевого колеса. Оценить надежность крепления картера рулевой передачи к раме (кузову) по наличию всех крепежных деталей и отсутствию его подвижности при вращении рулевого колеса в обе стороны.
11. Осмотреть детали рулевого привода на предмет отсутствия повреждений и деформаций. Оценить надежность крепления деталей друг к другу и к опорным поверхностям. Проверить наличие элементов фиксации резьбовых соединений. Фиксация резьбовых соединений производится, как правило, тремя способами: с помощью самоконтрящихся гаек, шплинта и контровочной проволоки.
    Самоконтрящаяся гайка может иметь либо снабженный пластмассовой вставкой, либо деформированный участок резьбы для обеспечения плотного охвата резьбы винта.
    

    Рис. Способы фиксации резьбовых соединений рулевого управления:
    а - самоконтрящейся гайкой; б - шплинтом; в - проволокой

    В случае применения шплинтов гайка имеет ряд прорезей в радиальном направлении, а винт - диаметральное отверстие в конечной части резьбы. После затяжки такого соединения шплинт вставляется в отверстие и работает на срез, предотвращая отворачивание гайки.
    Контровочной проволокой фиксируются, как правило, винты, завернутые в глухие отверстия. При этом головка винта имеет диаметральные сверления, в которые вводится проволока. Для фиксации она скручивается в замкнутый контур с охватом какого-либо неподвижного элемента основания и слегка натягивается. Натяжение проволоки при повороте головки винта препятствует его самопроизвольному отворачиванию.

12. При наличии системы гидроусилителя проверить уровень рабочей жидкости в бачке насоса при работающем двигателе. Этот уровень контролируется по соответствующим меткам и должен находиться в пределах, предусмотренных изготовителем. Оценить состояние рабочей жидкости по визуальным показателям однородности, отсутствию инородных примесей и вспенивания.
13. При наличии ременного привода насоса гидроусилителя осмотреть приводной ремень на предмет отсутствия повреждений. Определить натяжение ремня по его прогибу от усилия нажатия большого пальца руки в месте, наиболее удаленном от мест контакта ремня со шкивами. При необходимости измерить натяжение ремня с помощью соответствующего прибора.
14. Проверить наличие не предусмотренных конструкцией транспортного средства перемещений деталей и узлов рулевого управления относительно друг друга или опорной поверхности. При этом задается знакопеременное перемещение деталей привода путем поворота рулевого колеса относительно нейтрального положения на 40.60° в каждую сторону. Люфт в шарнирах определяется путем приложения тыльной стороны ладони к сопрягаемым поверхностям шарнира. При значительном люфте кроме взаимного перемещения деталей шарнира ладонь воспринимает отчетливый стук, возникающий при достижении сопрягаемыми деталями конечного положения. Наличие такого стука не допускается. В шарнире может наблюдаться небольшое взаимное перемещение сопрягаемых деталей, вызванное демпфирующим действием упругих элементов. Такое перемещение может быть предусмотрено конструкцией транспортного средства и не является неисправностью. В отдельных случаях элементы шарнира рулевой тяги выполняют роль управляющего элемента золотникового клапана системы гидроусилителя. Взаимное перемещение в таком шарнире определяется ходом золотникового клапана в обе стороны. Указанный ход может составлять до 3 мм.
15. Осмотреть устройства, ограничивающие максимальный поворот управляемых колес. Данные устройства должны быть предусмотрены конструкцией транспортного средства и находиться в работоспособном состоянии. Повернуть управляемые колеса на максимальные углы в обе стороны и убедиться в отсутствии касания шин и дисков колес в этих положениях элементов кузова, шасси, трубопроводов и жгутов электрооборудования.
16. Осмотреть элементы системы гидроусилителя рулевого управления на предмет отсутствия подтекания рабочей жидкости, не предусмотренного конструкцией контакта трубопроводов с элементами рамы и шасси транспортного средства, надежности крепления трубопроводов. Убедиться в том, что гибкие шланги системы гидроусилителя не имеют трещин и повреждений, достигающих слоя их армирования.

Измерить суммарный люфт в рулевом управлении с помощью люфтомера и сравнить полученные значения с нормативными. Проверку транспортного средства, оборудованного гидроусилителем, проводить при заведенном двигателе. Перед началом проверки убедиться, что управляемые колеса находятся в положении, соответствующем прямолинейному направлению движения транспортного средства. Угол поворота управляемых колес измеряется на удалении не менее 150 мм от центра окружности обода колеса. Крайними положениями рулевого колеса при замере суммарного люфта считаются положения начала поворота управляемых колес. Рулевое колесо поворачивают до положения, соответствующего началу поворота управляемых колес транспортного средства в одну сторону, а затем - в другую до положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в сторону, противоположную положению, соответствующему прямолинейному движению. Начало поворота управляемых колес следует фиксировать по каждому раздельно или только по одному из них, дальнему по отношению к рулевой колонке. При этом измеряется угол между указанными крайними положениями рулевого колеса, который и является суммарным люфтом в рулевом управлении.

Техническое состояние рулевого управления оказывает существенное влияние на безопасность дорожного движения и технико-экономические показатели эксплуатации автомобиля. В систему рулевого управления входят рулевой механизм и рулевой привод.

Рулевое управление классифицируется на механическое и гидравлическое, с гидроусилителем и без гидроусилителя. Наиболее распространено механическое рулевое управление с гидроусилителем и без гидроусилителя. средство техническое диагностирование автомобиль

Схемы различных рулевых управлений представляют механическую (гидромеханическую) или другую систему, состоящую из связанных между собой сопряженных пар трения, пружин, тяг и других деталей. Ухудшение технического состояния рулевого управления определяется износом, ослаблением крепления и деформацией деталей.

К числу основных параметров оценки технического состояния рулевого управления относят суммарный люфт (свободный ход) в рулевом управлении, усилие проворачивания рулевого колеса, а также люфт в отдельных сопряжениях для локализации неисправностей.

На определяемый суммарный люфт существенное влияние оказывает режим измерения, например, положения передних колес автомобиля (табл. 2.15).

Таблица 2.15. Значения суммарного люфта в рулевом управлении

Из табл. 2.15 видно, что суммарный люфт больше у автомобилей с вывешенным левым колесом. Поэтому испытания целесообразно проводить при вывешенном левом колесе или при установке колес на поворотные площадки.

Для диагностирования рулевого управления автомобилей рекомендовался ранее прибор К-187 (рис. 2.48), Он представляет собой динамометр-люфтомер. Динамометр (механического типа) закрепляют на ободе рулевого колеса, а стрелку люфтомера - на рулевой колонке. Шкала люфтомера выполнена на корпусе динамометра. Динамометр состоит из основания (скобы) с осью, свободно скользящих по оси барабанов 3 и 7 с кольцевыми буртиками, и соединительной втулки, двух пружин и двух пружинных захватов с зубчатым сектором и штангами.

Рис. 2.48. Прибор К-187 для диагностирования рулевого управления автомобиля: 1 - шкала люфтомера, 2 - соединительная вилка, 3 - стрелка, 4 - кронштейн, 5 - захват

Шкала динамометра нанесена на цилиндрической поверхности барабана. Она состоит из двух зон с различной ценой деления: для измерения малых сил до 0,02 кН и для измерения больших сил - более 0,02 кН,

Чтобы предохранить пружины (особенно для измерения малых сил) от перегрузок, могущих вызвать остаточную деформацию и нарушение тарировки динамометра, сжатие пружин ограничивают.

Люфтомер состоит из шкалы, шарнирно соединенной с кронштейнами динамометра, и стрелки, закрепленной на рулевой колонке.

Прибор обеспечивает измерение сил в диапазонах 0-0,2 и 0,2-0,8 кН и измерение люфта в диапазоне 10-0-10 град. Масса прибора 0,6 кг.

Большой интерес представляет электронное устройство для контроля усилий и люфта рулевого управления автомобиля (рис. 2.49).

Рис. 2.49. Блок-схема электронного устройства для контроля усилий и люфта рулевого управления

Выход датчика 2 микроперемещений подключен к входу порогового усилителя 6, выход которого соединен с входом управляющего ключа 10. Один из выходов ключа 10 подключен к индикатору "Измерение" 16, другой - к входу сброса счетчика импульсов 12, третий - к одному из входов цифрового индикатора 15, четвертый - к управляющему входу логического элемента И 8, информационный вход которого через нормирующий усилитель 4 подключен к датчику 1 угловых перемещений. Пятый выход управляющего ключа 10 подключен к управляющему входу логического элемента И 9, информационный вход которого соединен с выходом преобразователя "аналог - частота" 7. Вход преобразователя "аналог - частота" подключен к выходу нормирующего усилителя 5, вход которого соединен с датчиком 3 усилий.

Выходы логических элементов И 8 и 9 соединены с входами логического элемента ИЛИ 11, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов 12. К выходу счетчика импульсов подключены информационный вход цифрового индикатора 15 и один из входов компаратора 13. С другим входом компаратора соединен датчик 14 эталонных сигналов, а к выходу компаратора подключен индикатор "Превышение" 17.

В качестве датчика 3 усилия можно использовать тензо- или пьезодатчик микроперемещений, имеющий на выходе электрический сигнал. Этот датчик установлен на корпусе 2 (рис. 2.50), закрепляемом на рулевом колесе с помощью самоцентрирующего захвата 1. С корпусом 2 шарнирно связана поворачиваемая относительно него вокруг оси рулевого колеса штанга 7, взаимодействующая с датчиком усилий 8. Сверху корпус 2 закрыт прозрачным диском 3, имеющим радиальные светоотражающие штрихи 4.

Рис. 2.50. Схема самоцентрирующегося устройства для установки на рулевое колесо автомобиля

Датчик 1 (см. рис. 2.49) углового перемещения рулевого колеса выполнен светооптическим. Он установлен параллельно диску 3 на гибкой штанге 5 (см. рис. 2.50), которую, например, с помощью присоски крепят к ветровому стеклу или к панели приборов.

Датчик 2 (см. рис. 2.49) микроперемещен

ий соединен с управляемым колесом автомобиля. Он может быть прикреплен, например, к внешней стороне колеса.

Датчик угловых перемещений 1, нормирующий усилитель 4, датчик микроперемещений 2, пороговый усилитель 6, управляющий ключ 10, логический элемент И 8, логический элемент ИЛИ 11, счетчик импульсов 12, цифровой индикатор 15 и индикатор "Измерение" 16 образуют цепь измерения люфта. Датчик усилий 3, нормирующий усилитель 5, преобразователь "аналог - частота" 7, датчик микроперемещений 2, пороговый усилитель б, управляющий ключ 10, логический элемент ИЛИ 11, счетчик импульсов 12, цифровой индикатор 15 образуют цепь измерения усилий. Датчик 14 эталонных сигналов, счетчик 12 импульсов, компаратор 13 и индикатор "Превышение" образуют цепь задавания и сравнения нормативов диагностических параметров.

Ключ 10 вырабатывает импульсы, управляющие логическими элементами И 8 и 9, включая и выключая измерительные цепи в зависимости от диагностируемого параметра (люфта или усилия). Кроме того, управляющий ключ 10 вырабатывает управляющие сигналы для индикатора "Измерение" 16, счетчика импульсов 12 и цифрового индикатора 15. Управление подачей сигналов от ключа 10 производят с помощью его переключателя, имеющего три положения: первые два соответствуют режиму измерения усилия на рулевом колесе при выборе люфта; третье - режиму измерения усилия на рулевом колесе при повороте управляемых колес.

Предпочтительное положение рулевого колеса при контроле соответствует движению автомобиля по прямой. Вращение рулевого колеса осуществляют за силоизмерительную штангу устройства, прикладывая усилие в направлении, перпендикулярном оси штанги в плоскости рулевого колеса.

При первом положении переключателя блока управления происходит обнуление счетчика 12, цифрового индикатора 15 и выключение индикатора "Измерение" 16. В этом режиме с началом поворота рулевого колеса из исходного положения в любую сторону начинает выбираться люфт, при этом управляющий ключ 10 дает разрешающий сигнал на вход логического элемента И 9, а сигнал с датчика усилий 3 через нормирующий усилитель 5, преобразователь "аналог - частота" 7, логический элемент И 9 и логический элемент ИЛИ 11 поступает на счетчик импульсов 12. После отработки этого сигнала управляющий ключ 10 подает разрешающий сигнал на цифровой индикатор 15, на котором выдается значение усилия на рулевом колесе при выборе люфта.

Измеренное значение усилия с выхода счетчика импульсов 12 подается (одновременно с поступлением на цифровой индикатор 15) на вход компаратора 13, в котором сравнивается с нормативным (предельным или допустимым) значением, поступающим с выхода датчика эталонных сигналов 14. В случае превышения заданного значения с выхода компаратора 13 на индикатор "Превышение" 17 подается соответствующий сигнал.

Когда люфт в этом режиме измерения полностью выбран, управляемые колеса начинают поворачивать, воздействуя на датчик микроперемещений 2, сигнал с которого поступает на пороговый усилитель 6.

При достижении порогового значения перемещения, определяемого пороговым усилителем, запрещающий выходной сигнал с последнего через управляющий ключ 10 поступает на управляющий вход логического элемента И 9, после чего включается цепь измерения люфта.

Одновременно происходит обнуление счетчика импульсов 12 и через заданный промежуток времени - цифрового индикатора 15.

Обнуление индикатора указывает на полный выбор люфта в направлении вращения рулевого колеса.

После этого переключатель управляющего ключа переводят во второе положение и начинают вращать рулевое колесо в обратном направлении. Когда рулевое колесо возвратится в начальное состояние измерения люфта, прекращается воздействие колес на датчик микроперемещений 2. Последний через пороговый усилитель 6 подает сигнал на управляющий ключ 10, который формирует разрешающий сигнал для логического элемента И 8. В результате импульсы с датчика угловых перемещений 1 через нормирующий усилитель 4, открытый логический элемент И 8 и логический элемент ИЛИ 11 поступают на счетчик импульсов 12, где происходит счет импульсов, отражающих люфт. После выбора люфта вновь срабатывает датчик микроперемещений 2 и на выходе порогового усилителя 6 и соответственно на выходе управляющего ключа 10 появляется запрещающий сигнал для логического элемента И 8, выключающий индикатор "Измерение" 16, и разрешающий сигнал на цифровом индикаторе 15. Последний при этом выдает значение измеренного люфта.

Измеренное значение люфта с выхода счетчика импульсов 12 одновременно поступает на цифровой индикатор 15 и на вход компаратора 13, в котором сравнивается с нормативным значением, поступающим с выхода датчика эталонных сигналов 14. В случае превышения заданного значения с выхода компаратора 13 на индикатор "Превышение" 17 подается соответствующий сигнал.

Для измерения усилия на рулевом колесе при повороте управляемых колес переключатель управляющего ключа устанавливается в третье положение.

Когда по окончании выбора люфта срабатывает датчик микроперемещений 2, то по его сигналу через пороговый усилитель 6 управляющий ключ 10 дает разрешающий сигнал на вход логического элемента И 9. При этом сигнал с датчика усилий 3 через нормирующий усилитель 5, преобразователь "аналог - частота" 7, логический элемент И 9 и логический элемент ИЛИ 11 поступает на счетчик импульсов 12 и далее по разрешающему сигналу блока управления на цифровой индикатор 15.

Как и в случае измерения усилия, при выборе люфта осуществляют сравнение полученного значения с соответствующим нормативным.

Основные неисправности. Неисправности рулевого управления создают угрозу безопасности движения и затрудняют управление автомобилем. Основными признаками неисправностей рулевого Управления являются увеличенный свободный ход рулевого колеса, тугое вращение или заедание в рулевом механизме, стуки и Нарушение герметичности, недостаточное или неравномерное Усиление и др.

Увеличенный свободный ход рулевого колеса появляется при износе шарниров рулевых тяг, нарушении регулировки червяка с роликом, износе подшипников червяка ослаблении крепления картера рулевого механизма, увеличении зазоров в подшипниках ступиц передних колес и шкворней. Указанные неисправности устраняют выполнением регулировочных работ, заменой или ремонтом изношенных деталей.

Тугое вращение или заедание в рулевом механизме обусловлено неправильной регулировкой, зацепления в редукторе рулевого механизма, погнутостью тяг, недостаточной смазкой в картере редуктора. Устраняют эти неисправности регулировкой, ремонтом тяг, пополнением масла в редукторе рулевого механизма до необходимого уровня. Нарушение герметичности в рулевом механизме устраняют заменой прокладок и подтяжкой креплений и соединений.

Недостаточное или неравномерное усиление в рулевом механизме с гидроусилителем может быть из-за слабого натяжения ремня привода насоса, снижения уровня масла в бачке, попадания воздуха в систему, заедания золотника или перепускного клапана при загрязнении. После выявления причин неисправностей их устраняют регулировкой натяжения ремня привода, доливкой масла до заданного уровня, промывкой системы и заменой масла, ремонтом насоса, гидроусилителя или клапана управления. Все работы по определению причин неисправностей рулевого управления выполняют при проведении диагностирования и технического обслуживания, а устранение неисправностей производят при ТР.

Диагностирование рулевого управления. Оно позволяет без разборки его узлов оценивать состояние рулевого механизма и рулевого привода; включает работы по определению свободного хода рулевого колеса, общей силы трения, люфта в шарнирах рулевых тяг.

Свободный ход рулевого колеса и силу трения определяют универсальным прибором модели НИИАТ К-402 (рис. 29.1). Прибор состоит из люфтометра и двухшкального динамометра. Люфтомер состоит из шкалы 3, закрепленной на динамометре, и указательной стрелки 2, которая жестко закреплена на рулевой колонке зажимами 7. Динамометр зажимами Скрепят к ободу рулевого колеса. Шкалы динамометра расположены на рукоятках 5 и обеспечивают отсчет прикладываемого к рулевому колесу усилия в диапазонах до 20 Н и от 20 до 120 Н.

Рис. 29.1.

При замере люфта рулевого колеса через рукоятку 5 прикладывают усилие 10 Н, сначала действующее вправо, а затем влево. Перемещение стрелки 2 из нулевого положения в левое и правое крайние положения укажет в сумме люфт колеса. Для автомобилей, имеющих поперечную неразрезную тягу, в момент замера необходимо вывесить левое переднее колесо. У автомобилей с гидроусилителем люфт определяют при работающем двигателе (на малых оборотах).

Общую силу трения в рулевом управлении проверяют при полностью вывешенных передних колесах приложением усилия к рукояткам 5 динамометра. Замеры выполняют при прямолинейном положении колес и в положениях максимального поворота их вправо и влево. В правильно отрегулированном рулевом механизме рулевое колесо должно свободно поворачиваться от среднего положения для движения по прямой при усилии 8--16 Н. Оценку состояния шарниров рулевых тяг проводят визуально или на ощупь в момент резкого приложения усилия к рулевому колесу. При этом люфт в шарнирах будет проявляться взаимным относительным перемещением соединенных деталей.

Проверка усилителя рулевого управления сводится к измерению (рис. 29.2) давления в системе гидроусилителя. Для этого в нагнетательную магистраль устанавливают Манометр 2 с краном 3. Доливают в бачок 1 масло до требуемого Уровня, пускают двигатель на малых оборотах и, открыв полностью Кран 3, поворачивают колеса в крайние положения. При этом Давление, развиваемое насосом, должно составлять не менее 6 МПа. Если давление меньше указанного значения, медленно закрывают Кран, наблюдая по манометру за увеличением давления, которое Должно подняться до 6,5 МПа. Если давление не увеличивается, то это свидетельствует о неисправности насоса. Неисправный насос снимают с автомобиля и ремонтируют.

Рис. 29.2.

Регулировочные работы по рулевому управлению.

Рулевые механизмы типа червяк--ролик, винт--гайка рейка -- зубчатый сектор имеют две регулировки: осевого зазора в подшипниках вала винта и в зацеплении. Состояние рулевого механизма считается нормальным, если люфт рулевого колеса при движении по прямой не превышает 10°. При отклонении люфта в сторону увеличения необходимо прежде всего проверить зазор в подшипниках червяка (вала винта). Для этого резко поворачивают рулевое колесо в обе стороны и пальцем прощупывают осевое перемещение колеса относительно рулевой колонки. При наличии большого зазора в подшипниках осевой люфт будет легко ощущаться.

Для регулировки и устранения осевого люфта в подшипниках вала отворачивают болты и снимают нижнюю крышку 1 картера 2 рулевого механизма (рис. 29.3, а). Из-под крышки удаляют одну регулировочную прокладку 3, после чего собирают механизм и вторично проверяют осевой люфт. Если регулировка окажется недостаточной, то все операции повторяют вновь до получения нужного результата. После регулировки натяга в подшипниках проверяют усилие на ободе рулевого колеса, отсоединив сошку от тяги рулевого привода. Усиление на поворот руля должно составлять 3 -- 6 Н.

Рис. 29.3. Регулировка осевого зазора (а) и зацепления червяка с роликом (б) в рулевом механизме.

Зацепление червяка с роликом (рис. 29.3, б) регулируют без снятия рулевого механизма с автомобиля. Для регулировки отвертывают гайку 3 и, сняв шайбу 2 с штифта, специальным ключом поворачивают регулировочный винт 1 на несколько вырезов в стопорной шайбе. При этом изменяется боковой зазор в зацеплении гребней ролика и нарезки червяка, что изменяет свободный ход рулевого колеса. После регулировки гайку устанавливают на место.

Рис. 29.4.Проверка (а) и регулировка (б) люфта в сочленениях рулевого привода.

Люфт в сочленениях рулевого привода определяют резко покачивая сошку руля при поворотах рулевого колеса, охватив руками проверяемое сочленение (рис. 29.4, а). При этом повышенный люфт легко ощущается и, чтобы его устранить, подтягивают резьбовую пробку (рис. 29.4, б) в следующем порядке: вначале расшплинтовывают пробку, затем специальным ключом завертывают пробку до отказа и, отпустив на одну прорезь до совпадения с отверстием в головке тяги, шплинтуют.

Во время регулировки осевого люфта добавляют смазку в сочленения. При большом износе, если не удается таким образом устранить люфт, заменяют шаровой палец сочленения или всю тягу в сборе. Неразборные шарниры рулевого привода на легковых автомобилях регулировке не подлежат, поэтому при износе и возникновении люфта их заменяют.