1.2 Неисправности рулевого управления и его ремонт

В процессе эксплуатации под действием ударных нагрузок, трения и других факторов техническое состояние элементов рулевого управления изменяется: появляются люфты в сочленениях, способствующие повышению интенсивности изнашивания деталей. Изнашивание или неправильные затяжки и регулировки приводят к увеличению силы трения в рулевом управлении. Все это влияет не только на долговечность деталей, но и на управляемость автомобиля и безопасность движения. Основные неисправности рулевого управления и их признакиприведены ниже.

Увеличенный холостой ход. Основные причины: ослабление болтов рулевого механизма, гаек шаровых пальцев рулевых тяг; увеличение зазоров в шаровых шарнирах, подшипниках ступиц передних колес, в зацеплении ролика с червяком, между осью маятникового рычага и втулками, в подшипниках червяка.

Тугое вращение рулевого колеса. Основные причины: деформация деталей рулевого привода; неправильная установка углов передних колес; нарушение зазора в зацеплении ролика с червяком; перетяжка регулировочной гайки оси маятникового рычага; низкое давление в шинах передних колес; отсутствие масла в картере рулевого механизма; повреждение деталей шаровых шарниров, подшипника верхней опоры стойки, деталей телескопической стойки подвески.

Шум (стуки) в рулевом управлении. Основные причины: увеличение зазоров в подшипниках передних колес, между осью маятникового рычага и втулками, в зацеплении ролика с червяком или в подшипниках червяка, в шаровых шарнирах рулевых тяг; ослабление гайки шаровых пальцев рулевых тяг, болтов крепления рулевого механизма или кронштейна маятникового рычага, гаек шаровых пальцев поворотных рычагов; ослабление регулировочной гайки оси маятникового рычага.

Самовозбуждающееся угловое колебание передних колес. Основные причины: ослабление гаек шаровых пальцев рулевых тяг, болтов крепления рулевого механизма или кронштейна маятникового рычага; нарушение зазора в зацеплении ролика с червяком.

Плохая устойчивость автомобиля. Основные причины: нарушение установки углов передних колес; увеличение зазоров в подшипниках передних колес, в шаровых шарнирах рулевых тяг, в зацеплении ролика и червяка; ослабление гаек шаровых пальцев рулевых тяг, крепления картера рулевого механизма или кронштейна маятникового рычага; деформация поворотных кулаков или рычагов подвески.

Утечка масла из картера. Основные причины: износ сальников вала рулевой сошки или червяка; ослабление болтов крепления крышки картера рулевого механизма; повреждение уплотнительных прокладок.

Неисправности рулевого управления с гидроусилителем по своему характеру идентичны неисправностям обычного рулевого управления, однако из-за наличия дополнительных деталей возможны следующие неисправности, характеризующие работоспособность гидропривода:

затрудненное управление автомобилем, обусловленное ослаблением ремня гидроусилителя, низким уровнем жидкости в бачке усилителя неисправностью насоса или клапана насоса;

чрезмерный люфт из-за изношенности главного либо промежуточного вала рулевой колонки, разрегулировки или повреждения рулевого механизма;

повышенный шум при работе рулевого управления, который может быть вызван разрегулировкой рулевого механизма или неисправностью насоса.

ри ремонте рулевого управления легковых автомобилей "Мерседес”.

Регулировка зазоров в подшипниках червяка рулевого механизма и в зацеплении ролика с червяком.

При данном виде работ передние колеса устанавливают в положение прямолинейного движения. Затем, поворачивая рулевое колесо в ту или иную сторону, проверяют, не изменяется ли расстояние между торцом картера рулевого механизма и наконечником вала.

Для регулировки зазора в подшипниках червяка поворачивают рулевое колесо на 1-1,5 оборота влево, отворачивают болты крепления нижней крышки и сливают масло из картера рулевого механизма. Сняв крышку, удаляют регулировочную прокладку или заменяют ее более тонкой. После этого, закрепив нижнюю крышку, снова проверяют, нет ли осевого перемещения червяка в подшипниках. При отсутствии перемещения заливают в картер масло и проверяют усилие поворота рулевого колеса (установив передние колеса на гладкой плите), которое не должно превышать 20 кгс.

В случае обнаружения повышенного люфта в рулевом механизме и после проверки и устранения люфтов в деталях рулевого привода регулируют зацепления ролика с червяком. Для этого ослабляют контргайку регулировочного винта и, приподняв шайбу, заворачивают регулировочный винт до установления зазора. Слишком затягивать регулировочный винт не рекомендуется. Затем, придерживая регулировочный винт отверткой, затягивают контргайку. Убедившись в том, что рулевой механизм имеет допустимый люфт, проверяют усилие поворота рулевого колеса. Если оно превышает 20 кгс, ослабляют регулировочный винт.

Ремонт деталей рулевого механизма.

Основными деталями рулевого механизма, имеющими значительный износ, являются картер, вал и червяк рулевого механизма, вал рулевой сошки и сошка.

Ремонт картера, вала и червяка рулевого механизма, вала рулевой сошки. Рулевой механизм разбирают при выявлении следующих неисправностей: увеличенный рулевой ход, тугое вращение рулевого колеса, шум в рулевом управлении, самовозбуждающееся угловое колебание передних колес. Рулевой механизм разбирают в следующей последовательности.

Подпирают задние колеса, затягивают стояночный тормоз. Затем приподнимают передок автомобиля домкратом и надежно фиксируют его на опорах. Устанавливают передние колеса в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля. Блокируют рулевую колонку с помощью замка. На моделях с сервоусилителем рулевого управления: с помощью зажимов для тормозных шлангов пережимают шланги подвода и отвода жидкости вблизи рулевого механизма для уменьшения утечек. Далее наносят метки на соединения для их правильной последующей установки. Затем отворачивают гайки штуцеров шлангов подвода и отвода жидкости. Заглушают концы шлангов и отверстия рулевого механизма для предотвращения утечек и попадания грязи в гидросистему. Далее отворачивают и снимают болты зажима, гайки крепления шаровых шарниров боковой и поперечной рулевых тяг к сошке рулевого механизма. Отделяют шаровые шарниры от сошки. Из-под колесной ниши отворачивают и снимают три болта крепления рулевого механизма. Извлекают рулевой механизм из-под автомобиля.

Далее проверяют узел рулевого механизма на наличие износа или повреждений. Картер рулевого механизма поступает в ремонт с износом отверстий во втулках под вал рулевой сошки, под кольца нижнего и верхнего роликовых подшипников червяка. Если диаметр отверстий во втулках под вал рулевой сошки больше номинального, втулки подлежат замене. Износ отверстия под кольцо нижнего роликового подшипника устраняют наплавкой в аргоне с последующей механической обработкой до номинального размера. Изношенные места посадки подшипника в картере рулевого механизма можно восстанавливать также постановкой дополнительной детали. Для этого отверстие растачивают, затем запрессовывают втулки и обрабатывают их внутренний диаметр под размер подшипников.

Обломы и трещины на фланце крепления картера заваривают. Применяют газовую сварку и осуществляют общий подогрев детали. Изношенное отверстие в картере под втулку вала рулевой сошки развертывают под ремонтный размер.

Картер рулевого механизма с трещинами и обломами подлежит выбраковке.

Червяк рулевого механизма заменяют при значительном износе рабочей поверхности или отслоении закаленного слоя. Ролик вала сошки бракуют при наличии на его поверхности трещин и вмятин. Червяк и ролик заменяют одновременно.

Износ шейки вала рулевого механизма и износ конической поверхности рулевого вала устраняются наплавкой в углекислом газе с последующей механической обработкой.

Перед установкой нового рулевого механизма необходимо сначала правильно расположить его шестерню. Установка рулевого механизма производится в следующей последовательности.

Отворачивают пробку и уплотнительное кольцо с боковой стороны рулевого механизма. Затем поворачивают шестерню так, чтобы совместить ее центрирующее отверстие с отверстием под пробку. Подводят рулевой механизм к месту установки. Совмещают метки, сделанные при снятии, или производят центрирование шестерни и соединяют шестерню с резиновой муфтой. Полностью насаждают муфту на шлицы. Затем устанавливают новые болты крепления рулевого механизма и затягивают их требуемым усилием. Устанавливают новые болты зажима муфты и затягивают их требуемым усилием. Далее устанавливают шаровые шарниры рулевых тяг на сошке рулевого механизма. На моделях с сервоусилителем рулевого управления присоединяют шланги к рулевому механизму.

Вал рулевой сошки, поступающий в ремонт, может иметь следующие повреждения и износы: повреждения шлицев и рабочей поверхности ролика, износ шеек вала, износ буртика под регулировочный винт по толщине.

Повреждения шлицев устраняют наплавкой в углекислом газе с последующей механической обработкой.

Изношенные опорные шейки вала сошки восстанавливают хромированием с последующим шлифованием под номинальный размер. Шейка может быть восстановлена шлифованием под ремонтный размер бронзовых втулок, устанавливаемых в картере. Изношенный резьбовой конец вала рулевой сошки восстанавливают вибродуговой наплавкой. Предварительно на токарном станке срезают старую резьбу, затем наплавляют металл, обтачивают под номинальный размер и нарезают новую резьбу. Вал сошки со следами скрученных шлицев бракуют.

Ремонт сошки рулевого механизма. Сошка рулевого механизма поступает в ремонт в основном из-за погнутости, которую устраняют правкой с последующей проверкой дефектоскопом на отсутствие трещин. При износе отверстий под шаровой палец и вал сошка подлежит выбраковке.

Снятие сошки для обнаружения ее неисправностей следует производить в следующем порядке.

Отворачивают гайки крепления шаровых шарниров рулевых тяг к сошке рулевого механизма. Отделяют шаровые шарниры от сошки. Затем отворачивают и извлекают болт и гайку зажима рулевой сошки и снимают стопорное кольцо.

Перед снятием следует измерить расстояние между верхним краем рулевой сошки и корпусом рулевого механизма. Убедится также в том, что метка шестерни, которая совмещена с прорезью зажима рулевой сошки, отчетливо видна. С помощью универсального съемника стянуть рулевую сошку с шестерни рулевого механизма. После извлечения сошки проверяют нижнее уплотнение рулевого механизма на наличие утечек и при необходимости заменяют его.

Замена нижнего уплотнения происходит в следующей последовательности.

Снять рулевую сошку. Затем снять верхнее стопорное кольцо с шестерни рулевого механизма. Затем аккуратно извлечь уплотнение. Удалить грязь с шестерни и корпуса и обмотать лентой шлицы шестерни. Надеть новое уплотнение поверх шлицов шестерни и вдавить его без перекосов в корпус рулевого механизма. Удалить ленту со шлицов шестерни. Затем установить верхнее стопорное кольцо так, чтобы оно вошло в канавку шестерни. Установить рулевую сошку. На моделях с сервоусилителем рулевого управления следует удалить из гидросистемы воздух.

Устанавливают рулевую сошку в следующем порядке.

Удаляют остатки клеевого состава с рулевой сошки и ее посадочного места на шестерне рулевого механизма и убеждаются в том, что шлицы-сухие и чистые. Наносят клеевой состав (Мерседес рекомендует Loctite 270) на шлицы рулевой сошки. Затем садят сошку на шлицы шестерни так, чтобы совместить метку шестерни с прорезью зажима сошки. Далее следует напрессовать сошку на рулевой механизм так, чтобы расстояние между верхним краем рулевой сошки и корпусом рулевого механизма было таким же, как до извлечения. Затем вставляют болт зажима сошки. Наворачивают гайку и затягивают ее требуемым усилием. Фиксируют сошку стопорным кольцом так, чтобы оно зашло в канавку шестерни. Устанавливают на сошку шаровые шарниры. Затем затягивают крепежные гайки требуемым усилием.

Ремонт насоса гидроусилителя.

Ремонт рулевых управлений с гидроусилителем аналогичен ремонту рулевых управлений без гидроусилителя. Исключение составляет гидронасос. Его разбирают в следующих случаях: течь масла через прокладку, сальник; деформация или повреждения приводного шкива; низкая производительность насоса.

Насос разбирают в описанной ниже последовательности.

Отворачивают стойки, снимают заднюю крышку, отмечают взаимное положение обеих крышек. Снимают кольцевой уплотнитель, пружину, ограничительный клапан, держатель уплотнителя, уплотнитель, пластину канала, статор, отмечая его положение по стрелке (метке), которая находится на внешнем торце. Извлекают стопорное кольцо, снимают ротор.

Извлекают пластины, отметив их положение и ориентацию (гранями наружу). Снимают вал с задней крышки и затем сальник. Очищают детали и проверяют их состояние. При очистке насоса необходимо использовать нейлоновую ткань или бумажные полотенца, обычную ветошь применять не рекомендуется.

Все детали насоса в случае повреждения заменяют. Ротор, статорное кольцо и пластины являются прецизионными парами и подбираются при изготовлении, поэтому их необходимо заменять одновременно. В запасные части поставляются также уплотнители, сальники, держатели уплотнителя, стопорные кольца. Последние могут иметь разную толщину, поэтому при сборке необходимо подбирать новое кольцо, идентичное удаленному.

Сборка насоса производится в обратной последовательности. При сборке необходимо обращать внимание на направление установки ротора. На стороне, обращенной к корпусу насоса, выбита стрелка (метка). Скругленные поверхности пластин должны быть обращены к статоpy. При установке статора (рисунок 4.4) сначала необходимо вставить штифт в канавку корпуса насоса, чтобы они совпали с отверстиями крышки.

1 - отверстия крышки;

2 - статор;

3 - штифт

Рисунок 4.4 - Детали насоса гидроусилителя

При сборке все детали смазывают маслом ATF, заменяют все уплотнительные прокладки. После сборки насос заполняют рабочей жидкостью для гидросистем и удаляют из него воздух. После установки насоса на место производится окончательная прокачка системы и регулировка приводного ремня.

Воздух из гидравлической системы также удаляется в случае нарушений работы гидроусилителя, замены рабочей жидкости или операций, выполняемых при проверке и ремонте гидросистемы.

Удаляют воздух при прогретом двигателе. Переднюю часть автомобиля приподнимают, чтобы колеса не касались земли. Проверяют уровень рабочей жидкости и при необходимости доливают ее до нормы. При выключенном двигателе несколько раз медленно поворачивают рулевое колесо из одного крайнего положения в другое. В случае необходимости жидкость доливают в бачок до требуемого уровня и снова поворачивают рулевое колесо. Указанные операции повторяют до тех пор, пока уровень рабочей жидкости в бачке не начнет падать.

Запускают двигатель и в режиме холостого хода вновь медленно поворачивают рулевое колесо из одного крайнего положения в другое несколько раз, чтобы удалить оставшийся в системе воздух. Удаление воздуха сопровождается появлением в бачке пузырьков. Прекращение появления пузырьков свидетельствует об удалении воздуха.

Наличие посторонних шумов, исходящих от насоса или шлангов при работе системы, указывает на то, что в системе остался воздух. Для проверки необходимо установить рулевое колесо в нейтральное положение и выключить двигатель. Если при этом уровень рабочей жидкости в бачке поднимется, это свидетельствует о том, что в системе остался воздух и необходимо продолжить прокачку.

После удаления воздуха из системы следует заглушить двигатель и дать системе остыть, а затем еще раз проверить уровень рабочей жидкости и при необходимости снова долить до нормы. Жидкость не должна быть мутной или пенистой, уровень ее не должен превышать верхней метки. После выключения двигателя уровень может повыситься максимум на 5 мм. Более значительное повышение уровня может быть признаком неисправности насоса.

Для замены жидкости в системе приподнимают колеса автомобиля, как и при удалении воздуха. Отсоединяют возвратный шланг от бачка, вставляют его конец в емкость для сбора жидкости (около I л) и сливают жидкость. Резервуар крепят в двигательном отсеке в стороне от движущихся деталей и непосредственных источников тепла. Запускают двигатель, устанавливают режим холостого хода и сливают оставшуюся рабочую жидкость из рулевого механизма, для чего дважды поворачивают рулевое колесо из одного крайнего положения в другое. После того как жидкость слита, заглушают трубку возвратного шланга и немедленно выключают зажигание. Нельзя допускать, чтобы насос системы гидроусиления рулевого управления работал без жидкости.

После удаления старой рабочей жидкости заливают новую жидкость, запускают двигатель, установив режим холостого хода при частоте вращения коленчатого вала 1000 об/мин. Конец возвратного шланга опускают в емкость для сбора жидкости и наблюдают за шлангом.

Через 1.2 с после того, как из шланга начнет вытекать жидкость, глушат двигатель и доливают жидкость в бачок. Снова запускают двигатель, установив режим холостого хода, через 1.2 с после вытекания жидкости из шланга глушат двигатель и доливают жидкость. Данную процедуру повторяют пять-шесть раз, после чего удаляют воздух из системы.

Ремонт шарового шарнира и наконечников рулевой тяги. В рулевом приводе больше изнашиваются шаровые шарниры и вкладыши поперечной рулевой тяги, меньше - наконечники. Кроме того, наблюдается износ отверстий в концах тяг, срыв резьбы, ослабление или поломка пружин и погнутость тяг.

Данные неисправности устраняют в описанной ниже последовательности.

Затягивают стояночный тормоз. Затем приподнимают передок автомобиля домкратом и надежно фиксируют его на опорах. Очищают внутренний наконечник боковой тяги и отворачивают стяжной болт шарового шарнира. Далее наносят метку на боковую тягу и измеряют расстояние от метки до центра шарового шарнира. Записывают полученное значение. Оно будет необходимо для контроля параметров установки колес после монтажа шарового шарнира. Затем следует отвернуть гайку шарового шарнира и отделить шарнир от маятникового рычага рулевой сошки (в зависимости от стороны). При необходимости для отделения шарнира использовать съемник. Далее вывернуть шаровой шарнир из боковой тяги, сосчитав необходимое для этого число оборотов. Тщательно очистить шарнир и резьбу. При износе или повреждении шарнира, а также при слишком свободном или тугом его ходе шаровой шарнир следует заменить. Тщательно осмотреть шаровой палец и резьбу.

В зависимости от характера износа устанавливают погнутость наконечников поперечной рулевой тяги (рисунок 4.5) или отдельных деталей. При необходимости шарнирные наконечники разбирают. Для этого расшплинтовывают резьбовую пробку, выворачивают ее из отверстия головки тяги и снимают детали.

Рисунок 4.5 - Наконечник крайней рулевой тяги

Изношенные шаровые пальцы, имеющие сколы и задиры заменяют новыми. Одновременно устанавливают новые вкладыши шаровых пальцев. Слабые или сломанные пружины заменяют. Разработанные отверстия на концах рулевых тяг заваривают. Погнутость рулевой тяги устраняют правкой в холодном состоянии. Перед правкой тягу заполняют сухим мелким песком.

Установку шарового шарнира рулевой тяги следует производить в следующей последовательности. Ввернуть шаровой шарнир в боковую тягу на необходимое для этого число оборотов, зарегистрированное при разборке. При этом шарнир должен расположиться на соответствующем расстоянии от нанесенной ранее метки на тяге. Вставить палец шарового шарнира в маятниковый рычаг или рулевую сошку (в зависимости от стороны). Затем следует навернуть новую крепежную гайку и затянуть ее требуемым усилием. Затянуть стяжной болт шарового шарнира требуемым усилием. Опустить автомобиль на грунт. Проверить и при необходимости отрегулировать схождение передних колес [26].

1.3 Технологическая карта диагностирования технического состояния рулевого механизма