Рулевые наконечники. Часто ли надо менять?
Шарнирный наконечник рулевой тяги служит для подвижного соединения последней с поворотным кулаком. Наконечник является одним из звеньев системы, передающей усилие с рулевого колеса на поворотный кулак и обеспечивающей управление передней осью автомобиля.
Почему Delphi Technologies просто не делаует шарниры на концах рулевых тяг, а устанавливают отдельную деталь? Все дело в том, что именно на этот шаровой шарнир приходятся очень большие нагрузки, возникающие практически при любом маневре автомобиля. Рулевые наконечники по скорости своего износа могут посоперничать с шаровыми опорами и являются самым настоящим расходником. Именно для того, чтобы не менять всю рулевую тягу целиком, и были внедрены съемные наконечники рулевых тяг.
Шарнирный наконечник рулевой тяги служит для подвижного соединения последней с поворотным кулаком. Наконечник является одним из звеньев системы, передающей усилие с рулевого колеса на поворотный кулак и обеспечивающей управление передней осью автомобиля.
Почему Delphi Technologies просто не делаtт шарниры на концах рулевых тяг, а устанавливают отдельную деталь? Все дело в том, что именно на этот шаровой шарнир приходятся очень большие нагрузки, возникающие практически при любом маневре автомобиля. Рулевые наконечники по скорости своего износа могут посоперничать с шаровыми опорами и являются самым настоящим расходником. Именно для того, чтобы не менять всю рулевую тягу целиком, и были внедрены съемные наконечники рулевых тяг.
Особенность износа именно этого узла заключается в том, что здесь на первое место выходит даже не качество дорожного покрытия: ровные европейские или «дырявые» российские дороги — жизнь наконечника тяжела и там, и там. Все дело в том, что эта деталь подвержена большим нагрузкам конструктивно.
Конструктивные нагрузки
Во-первых, длина рулевой тяги, которая обычно и регулируется резьбовой частью наконечника, влияет на схождение передних колес. При небольшом положительном схождении (что является стандартом для массового легкового автомобиля) колеса, стремясь «разойтись», всегда оказывают небольшое давление навстречу друг другу даже при прямолинейном движении машины. Чем выше скорость, тем выше воздействие, которое передается в первую очередь на рулевые наконечники, — сила пусть и невелика, но существует.
Второй конструктивный момент — угол продольного наклона оси поворота колеса (кастор). Велосипедисты и мотоциклисты прекрасно знают, что это такое: ось переднего колеса велосипеда всегда наклонена и, благодаря этому положительному углу, колесо в движении всегда стремится занять прямое, центральное положение.
То же и с машинами. Передние колеса автомобилей обычно имеют небольшой положительный кастор, благодаря чему стремятся в движении занять центральное положение. Все замечали, что если вывернутый руль при движении автомобиля приотпустить, то он стремится повернуться в нейтральное положение. Это и есть работа положительного кастора. Проблема для наконечников в том, что это усилие от колеса, стремящегося отцентроваться, передается в первую очередь именно на рулевой наконечник.
Битва водителя с колесом
Эти усилия могут усугубиться еще и манерой езды. Две самых страшных вещи для рулевых наконечников: преодоление крутых препятствий на вывернутом руле и поворот колес при неподвижном автомобиле. Стандартная пытка для городской машины — заезд на бордюр (или на поребрик в Питере) на вывернутых колесах, даже на самой низкой скорости.
Для рулевого наконечника это сущий ад. То же и с вращением колес на месте. Если раньше не всякий водитель мог провернуть такой фокус, то сегодня с повсеместным внедрением усилителей рулевого управления это подвластно фактически каждому. Руки водителя и усилитель борются с сопротивлением колеса повороту (особенно на сухом асфальте), а в центре этой борьбы — рулевой наконечник. Чем тяжелее и больше колесо, тем хуже приходится шарниру при таких движениях.
Менять! Не дожидаясь беды
Поскольку все вышеуказанные условия суть неотъемлемая часть эксплуатации городской машины в любой стране, то производители уже давно не скрывают, что наконечник — это на 100 % расходный материал. Менять его придется даже самому аккуратному водителю, а конкретные цифры ресурса, конечно, зависят от манеры езды. Тем не менее при периодической диагностике подвески машины следует всегда обращать внимание на состояние рулевых наконечников. Проблема выясняется легко — люфт шарнира говорит о необходимости замены. То же самое и при разрушении резинового пыльника.
Медлить с заменой нельзя. Поскольку шарнир испытывает нагрузки, то при появлении люфта разрушение полимерного вкладыша ускоряется, в результате чего палец шарнира в какой-то момент вылетит из корпуса. Разрушение (обрыв) наконечника, как правило, происходит в движении машины, приводит к уводу автомобиля с траектории, что чревато серьезной аварией с самыми тяжелыми последствиями.
Но и до полного обрыва сам по себе поврежденный рулевой наконечник ухудшает управляемость: люфт рулевого колеса, зигзагообразное движение машины по прямой, плохой отклик на руль — все это негативно влияет на безопасность. Не пренебрегайте своевременной заменой рулевого наконечника и выбирайте качественные детали Delphi Technologies ведь от этого зависит качество рулевого управления, а значит, и ваша безопасность.
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.
Но теперь все изменилось, ГУРы и электроусилители есть и на Ладах, и на старых Опелях, Мерседесах и других авто поколения 90-х и даже 80-х. Благодаря сервоприводам достаточно усилия мизинца, чтобы провернуть колеса, и в этом самая большая проблема для наконечников рулевых тяг ! В эти мгновения их шарнирам приходится ой как нелегко!
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!
Второй, а на отечественных автомобилях и первый смертельный враг наконечников рулевого – порванные пыльники. Грязезащитные колпачки для того и созданы, чтобы защищать от грязи, воды, песка и реагента. Как только он рвется, разгерметизируется из-за износа внутри, начинает быстро прогрессировать коррозия, усиливающаяся повышенным износом из-за абразивного эффекта песка и грязи. Смазка вымывается водой, и очень скоро вы не узнаете свой автомобиль на дороге.
Удар, еще удар и неровности
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!
Второе: замена тяг должна производиться попарно, с обеих сторон !
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».
Мелочь, а неприятно: что ломается в наконечнике рулевой тяги и как найти поломку
Кажется, что в наконечнике рулевой тяги нет ничего интересного. Подумаешь – железка, у которой с одной стороны есть внутренняя резьба, с другой – что-то типа шаровой опоры. Согласен, по большому счёту всё так и есть. Однако и такая простая деталь периодически изнашивается, и её приходится менять. Но сначала нужно понять, что менять надо именно её. А вот тут бывают сложности.
Что идёт не так
Почему бы не закрепить конец рулевой тяги сразу к поворотному рычагу ступицы? Вроде как без лишней детали, отельного наконечника всё получилось бы дешевле. Дешевле – да, но точно не лучше. Во-первых, длиной наконечника регулируется угол схождения передний колёс. Регулировать длину тяги всё равно как-то пришлось бы, так что без дополнительного регулировочного элемента обойтись не получится. Во-вторых, колёса постоянно терпят все сложности дорог – ямы, кочки и всё прочее. Все эти удары передаются тяге. Если бы не было наконечника, тяга стала бы расходным материалом, и ремонт стал бы намного дороже. Потому что и стоит тяга больше, чем маленький и сравнительно простой по конструкции наконечник, и менять её гораздо сложнее. Так что на самом деле получается, что с наконечником эксплуатация машины и проще, и дешевле.
Наконечник рулевой тяги действительно устроен несложно. Основа всего – корпус шарового шарнира. С одной стороны как раз он и установлен, с другой стороны нарезана резьба, по которой наконечник накручивается на рулевую тягу. Что тут может ломаться? В общем-то, только шаровой шарнир.
В самом запущенном, но, к счастью, и самом редком случае ломается палец шарнира. Это самая непредсказуемая и опасная поломка – в этом случае колесо выворачивается, а машина теряет управление. И очень хорошо, что в реальной жизни с этим столкнуться очень сложно.
Гораздо чаще шарнир постепенно изнашивается. Точнее, изнашивается вкладыш шарнира. Обычно его делают из тефлона. Со временем он становится тоньше, и палец начинает люфтить в корпусе. И именно это обычно и становится причиной необходимости замены наконечника тяги.
Стоимость наконечника тяги не очень велика, а его замена на первый взгляд очень проста: нужно отвернуть гайку, которая крепит палец к поворотному рычагу ступицы, а с другой стороны – всего лишь открутить наконечник с тяги. Однако многие этого либо не делают совсем, либо делают не совсем так, как надо.
Тук-тук, кто там
Одна из причин откладывания замены – это некоторые сложности с диагностикой наконечника. Уж очень удачно он маскируется под другие детали ходовой, и не всегда понятно, что менять надо именно его. Конечно, если под рукой есть подъёмник (смотровая яма тут помогает не очень хорошо), найти люфт в наконечнике тяги совсем просто. Можно даже вывесить колесо на домкрате, что тоже поможет найти люфт. Но надо говорить честно: вряд ли кто-то из современных водителей будет вытаскивать нежными ручками домкрат, чтобы понять, что там внизу постукивает. Тем более что про наконечник вспоминают в последнюю очередь. Гораздо чаще причину стука пытаются свалить на стойки стабилизатора, в крайнем случае – на шаровые опоры. Логика в этом действительно есть. Например, и то, и другое выходит из строя чаще. Да и симптомы поломки очень похожие. На них остановимся чуть подробнее.
Износ наконечника тяги проявляется по-разному. Может появиться небольшой стук, снижается реакция на поворот руля, машина хуже стоит на дороге. Беда в том, что точно такие же симптомы будут и при износе стоек стабилизатора, и и при сильном износе шаровых опор. Поэтому лучший способ проверить состояние наконечников рулевых тяг – проверить люфт на подъёмнике. Особенно с этим не стоит затягивать, если впридачу к вышеперечисленным признакам появилась нездоровая отдача в руль при проезде неровностей. Вот это уже вполне явно указывает на неисправный наконечник. А если вдруг увидите, что на каком-то из них порван пыльник, менять его придётся в любом случае. И тут тоже есть свои тонкости.
Смазка, длина, углы
Как я уже говорил, наконечником тяги регулируют угол схождения колёс. Чтобы он не изменился, давным-давно придумали простой способ замены наконечника: нужно посчитать, на сколько витков он был накручен на тягу, и на точно такое же количество витков закрутить новый наконечник. Теоретически общая длина тяги с наконечником при этом останется прежней, а значит, и угол схождения не изменится. Увы, тот способ не всегда работает хорошо. Он был более-менее приемлем, когда вместо заводского вазовского наконечника ставили точно такой же новый заводской вазовский наконечник. Ключевые слова – «такой же». А сейчас купить точно такой же наконечник получается не всегда. Потому что, во-первых, они не всегда есть в наличии, а во-вторых, почти всегда есть десятки неоригинальных деталей весьма приличных производителей. Это хорошо, но плохо, что длина таких наконечников может немного отличаться от длины того, который приходится менять. И тогда приходится на глаз менять количество витков, на которые закручивается новая деталь. Само собой, выставить на глаз схождение – задача для обычного человека непосильная. В итоге может стать ещё хуже: управляться машина будет плохо, зато начнёт жрать шины. Поэтому про способ считать витки лучше всё-таки забыть и после замены наконечника ехать на нормальный стенд для установки схождения и развала. А по большому счёту, эту процедуру надо проходить хотя бы раз в два года с контролем углов при сезонной переобувке. Правда, у нас так почти никто не делает.
Второй момент – это смазка, которая должна быть под пыльником. Если купить наконечник не очень совестливого производителя, то можно увидеть, что смазки под пыльником кот наплакал. А это значит, что долго шаровое соединение не протянет – очень быстро износится тефлоновая вставка. В этом случае есть смысл добавить смазки, вот только не всегда понятно, какой именно.
Обычно для этого используют самый простой Литол 24. Оно, конечно, лучше, чем ничего, но у литола есть один недостаток: он не лучшим образом влияет на резиновый пыльник. Пыльник разбухает, теряет форму, быстро рвётся, в соединение попадает грязь – и приехали. Конечно, если наконечник качественный, пыльник у него будет сделан из силикона или неопрена, и ничего страшного не случится (они не боятся литола), но у хороших наконечников и смазка обычно в порядке.
Вместо литола лучше использовать хотя бы ШРБ 4 или Циатим 201. Последний, правда, быстро смывается водой, но если пыльник целый, с ним наконечник прослужит дольше, чем с литолом.
Ну а лучше всего купить специальную смазку для шарниров на кальциевой или бариевой основе. Эти смазки дороже, но если стоимость нового наконечника высокая, затрата на хорошую смазку будет оправдана. Кстати, все эти смазки отлично подходят не только для наконечников тяг, но и для шаровых опор.
Отчего и почему?
У нас остался последний вопрос: можно ли продлить жизнь наконечнику? Можно, но по большому счёту он всё-таки попадает в разряд расходников. Особенно у тех, кто часто ездит по плохим дорогам. Как шаровое соединение, наконечник не любит ударов, так что гонки по ямам могут угробить его и за 10 тысяч километров.
Ещё сильно сокращает ресурс наконечников вращение руля на неподвижном автомобиле: в этом случае они испытывают повышенные нагрузки. Тут тоже ничего нового. Крутить рулём, стоя на месте, всегда было плохой привычкой.
Существенный вред приносит привычка лазить по бордюрам, особенно с вывернутыми колёсами и по диагонали. Однако и тут ничего нового нет. Эта же привычка убивает в первую очередь стойки и втулки стабилизатора поперечной устойчивости, так что от неё лучше избавиться.
Ну, и последнее: очень быстро умирает наконечник с порванным пыльником. Менять пыльник сразу после обнаружения его кончины или ждать, когда когда придёт время менять весь наконечник – дело личное. Однако нужно всегда помнить, что ездить на машине с неисправным наконечником рулевой тяги не только неприятно, но и опасно.
Как выявить неисправность или износ рулевых наконечников
Поворот передних колес автомобиля осуществляется под воздействием рейки или редукторного механизма. Он передает усилие сразу на оба поворотные кулака при помощи тяг с шарнирами. Указанные детали признаны слабыми местами в системе управления. Их необходимо менять через каждые 20-80 тысяч пробега. Срок замены зависит от самой машины и условий ее эксплуатации.
Из чего состоит рулевая тяга
Деталь имеет вид стержня, на одном конце которого находится резьба, на втором – шарнир. Резьбовая сторона соединяется непосредственно с рейкой или редуктором. Шаровой палец входит в проушину кулака, где закрепляется гайкой. В случае износа запчасти происходит выработка шарнира. Последний имеет сложную конструкцию, состоящую:
- из цилиндрического корпуса с заглушкой на одной стороне;
- палец, располагающийся на опорной тяге;
- пружины, которые расположены между заглушкой и пятой;
- пластикового вкладыша, препятствующего трению корпуса и шара;
- чехла из резины или силикона.
В случае возникновения поломок рулевой наконечник подлежит полной замене. Обычно сразу рекомендуется установка новой пары. Если шарнир имеет разборную конструкцию, меняется вставка. Но ресурс детали после этого является непродолжительным. Лучше сразу избавиться от проблемы.
Основные симптомы поломки рулевого наконечника
Рабочая пара во время передвижения авто постоянно подвергается нагрузкам со стороны рулевой рейки и колеса. Если машина используется на плохих дорогах, это воздействие увеличивается. На поворотах в узле появляется сила трения, которая также ускоряет износ.
Первыми истираются стенки вкладыша. Если образовывается между шаром и корпусом зазор, можно услышать посторонний стук. Такое чаще всего случается во время движения на неровных покрытиях
Постепенно деформации появляются на боковых частях втулки. Это вызывает разбалтывание пальца. Стук становится более сильным и частым.
Повышение нагрузок на пружину способствует тому, что она перестает справляться с устранением люфта. Сильное разбалтывание шарового пальца чревато его выпрыгиванием из гнезда. Это приведет неуправляемости колеса. В такой ситуации риск аварии приближается к 100 %. Поэтому очень важно своевременно обнаружить и устранить поломку. Помимо стука, она будет сигнализировать о себе увеличением свободного хода рулевого колеса, ухудшением управления, особенно заметного на поворотах.