Механизм рулевой Hyundai Porter: основа маневренности легкого грузовика
Многие системы коммерческих грузовиков Hyundai Porter, в том числе и рулевое управление, позаимствованы у легковых автомобилей. Рулевое управление построено на базе механизма «шестерня-рейка», который может дополняться ГУР. О рулевом механизме Hyundai Porter, его типах, устройстве, работе и применимости читайте в этой статье.
Рулевой механизм Hyundai Porter: назначение, типы и место в автомобиле
Рулевое управление коммерческих грузовиков Hyundai Porter имеет вполне традиционную схему и построено на четырех основных узлах: рулевой колонке (с рулевым колесом), рулевом механизме (также называемой рулевой рейкой) и приводе рулевого механизма, который состоит из конической передачи и промежуточного вала. В рулевом управлении с гидравлическим усилителем руля (ГУР) также предусмотрен насос, его привод и система трубопроводов.
Каждый узел решает свои задачи и всегда работает во взаимодействии с другими узлами: рулевое колесо воспринимает усилие от рук водителя, рулевая колонка, коническая передача и промежуточный вал передают это усилие на рулевой механизм, а последний, в свою очередь, повышает усилие и обеспечивает поворот колес. Рулевой механизм является наиболее сложной и ответственной деталью рулевого управления, поэтому расскажем о нем более подробно.
Сегодня в автомобилях Hyundai Porter используется только один тип рулевого механизма — типа «шестерня-рейка». Данный тип механизма отличается простым устройством, легкостью и надежностью, однако он находит применение только на автомобилях малой массы. Но нужно вспомнить, что максимальная полная масса «Портера» не превышает 3,5 тонн, так что использование в нем рулевой рейки вполне оправдано. Тем более, что рулевой механизм типа «шестерня-рейка» имеет вдвое, а то и втрое меньшую стоимость, чем механизмы типа «винт-гайка», используемые на более тяжелых грузовиках и автобусах Hyundai.
Используемые на Hyundai Porter рулевые механизмы делятся на три категории:
• Рулевые рейки для Porter без ГУР;
• Рулевые рейки для Porter с ГУР;
• Рулевые рейки для Porter II (только с ГУР).
Как нетрудно понять, первые два типа рулевых механизмов отличаются наличием и отсутствием гидроусилителя, а механизм третьего типа подходит для установки только для автомобилей Hyundai Porter II (четвертое поколение «Портер», которое выпускается с 2005 года). Механизмы для Porter и Porter II отличаются габаритами и конструкцией, однако имеют принципиально одинаковое устройство и принцип работы.
Выпускаются рулевые механизмы для Hyundai Porter двумя южнокорейскими компаниями — Mobis (Мобис) в Корее (подразделение Hyundai) и Mando. Рулевые рейки Mobis — это оригинальные запчасти, поэтому они, обычно, имеют более высокую стоимость. Однако качество механизмов обоих брендов находится на одном уровне, поэтому все они пользуются популярностью.
Устройство рулевого механизма Hyundai Porter
В основе рулевой рейки лежит реечный механизм, он состоит из горизонтальной зубчатой рейки и входящей с ней в зацепление косозубой шестерни, расположенной на валу (таким образом, вал перпендикулярен рейке). Этот механизм расположен в корпусе, который с обеих сторон и в верхней части закрыт пыльниками. С обоих сторон зубчатая рейка соединена с рулевыми тягами, которые, в свою очередь, имеют соединение с рулевыми наконечниками.
Рулевой механизм с ГУР устроен несколько сложнее. Он имеет удлиненную рейку, помещенную в удлиненный герметичный корпус. Примерно в центре длинной стороны рейки находится поршень, который разделяет корпус на две камеры — это цилиндры гидроусилителя. В каждом из цилиндров предусмотрен штуцер для подсоединения трубопроводов, по которым осуществляется подача и слив рабочей жидкости.
Также в рулевом механизме предусмотрен золотник, объединенный в один узел с вертикальным валом (на котором расположена шестерня) — золотник распределяет потоки рабочей жидкости, отправляя их, в зависимости от угла и направления поворота руля, в цилиндры гидроусилителя. На корпусе золотника тоже предусмотрено два штуцера для подключения трубопроводов, и штуцеры для подключения нагнетательной (от насоса) и сливной (к бачку) магистрали.
Рулевой механизм устанавливается на передний мост, его рулевые наконечники соединяются с рычагами поворотных цапф колес, а вал шестерни через фланец соединяется с промежуточным валом рулевого управления. Если рулевая рейка с ГУР, то также производится подключение двух трубопроводов к насосу и бачку.
Работа рулевого механизма Hyundai Porter
Наиболее просто работает рулевой механизм Hyundai Porter без ГУР. Усилие от рук водителя через руль и рулевую колонку подается на коническую передачу, а от нее через промежуточный вал на вал шестерни. Шестерня, поворачиваясь в ту или иную сторону, заставляет сдвигаться рейку, которая, в свою очередь, через рулевые тяги передает усилие на поворотные цапфы колес. В результате, поворот руля приводит к повороту колес в тем же направлении.
Механизм с ГУР работает сложнее. При повороте руля происходит поворот вала шестерни, на котором имеется золотник (клапан) — он открывается, обеспечивая подачу рабочей жидкости под давлением в один из цилиндров ГУР, и одновременно открывая свободный выход жидкости из противоположного цилиндра. Благодаря возникающей разности давлений к зубчатой рейке прилагается более высокое усилие, чем от рук водителя, и совершение поворота требует от водителя меньших затрат сил. При повороте руля в другую сторону золотник перераспределяет потоки рабочей жидкости, и ГУР толкает рейку в другую сторону.
Необходимо отметить, что оба типа рулевых механизмов обеспечивают обратную связь, то есть — передают реактивные моменты от колес на руль, что важно для комфортного управления и принятия правильных решений при вождении. Обратная связь обеспечивается механической частью рулевого механизма, то есть — рейкой и соединенной с ней шестерней (фактически, руль напрямую соединен с колесами).
Благодаря конструкции рейки автомобиль остается управляемым даже в случае поломки ГУР, хотя управление при этом становится более сложным, требующим приложения больших сил. То есть, рулевой механизм с неисправным гидроусилителем работает, как обычный.
Обслуживание рулевого механизма автомобилей Hyundai Porter
Рулевой механизм Hyundai Porter не требует специального регламентного обслуживания, но периодически нуждается в ремонте и замене его отдельных деталей. Механизм устроен таким образом, что в нем не нужно проводить регулировки (как, например, это делается в механизмах других типов) — все необходимые регулировки выполняются заводом-производителем, либо только после полной разборки и замены некоторых деталей.
Для рулевых реек «Портеров» характерно несколько основных неисправностей:
• Износ и поломка зубцов рейки или шестерни;
• Износ и повреждение сальников и уплотнительных колец;
• Износ и повреждение пыльников;
• Износ или повреждение подшипников;
• Деформация (изгиб) рейки;
• Разрушение (появление трещин) в корпусе механизма.
Большинство неисправностей устраняются заменой изношенных или поврежденных деталей, при этом после разборки рейки в обязательном порядке должна производиться замена всех демонтируемых уплотнителей, сальников и втулок. Специально для этого рынок сегодня предлагает ремкомплекты, содержащие все необходимые запчасти.
Трещины в корпусе рейки могут быть заварены, однако далеко не всегда это решает проблему надолго — корпус может снова разрушиться под действием вибраций и ударов. Поэтому корпус проще заменить на новый, либо произвести полную замену рулевого механизма. Менять механизм имеет смысл и в случае общей выработки его ресурса, при значительном ухудшении работы, появлении стуков и т.д. Так как отремонтировать такие неисправности будет дороже и сложнее, чем поставить новый рулевой механизм.
Если в рулевом управлении имеется ГУР, то необходимо периодически проверять механизм и трубопроводы на предмет утечек, а также обращать внимание на качество работы гидроусилителя. При появлении утечек производится замена поврежденных деталей или уплотнителей, а при ухудшении работы ГУР заменяются уплотнительные элементы поршня (и все остальные уплотнители, которые необходимо заменять при разборке механизма).
Периодическая проверка и своевременный ремонт рулевого механизма автомобиля Hyundai Porter — залог качественного и надежного рулевого управления, которое так необходимо компактному и маневренному грузовику на тесных городских улицах.