Содержание

Устройство рулевой колонки автомобиля

7 минут Автор: Михаил Скворцов 409

Для начала следует конкретизировать велосипеды, ведь в интернете и в веломастерских иной раз происходят недопонимания из-за различий в терминах. Итак, чем управляется велосипед?

Рулевой механизм

Рулевой механизм – это устройство, содержащее весь комплекс деталей, позволяющих управлять направлением движения велосипеда. В него входят следующие элементы:

  • Руль – перекладина или более сложная конструкция, на которой находятся точки хвата. В примитивном варианте представляет собой прямую трубу, на которую крепятся аксессуары и грипсы.
  • Вынос – короткая труба с двумя болтовыми креплениями для руля и рулевой трубы.
  • Велосипедная рулевая труба – труба, соединяющая вынос (или сам руль) с короной велосипедной вилки. Заходит в рулевую колонку и стакан.
  • Рулевая колонка велосипеда – набор из двух чашек, верхнего и нижнего подшипников, опционально – нескольких колец, позволяющий рулевой трубе свободно поворачиваться в рулевом стакане. В верхней части трубы появляется якорь для распора под креплением выноса.
  • Рулевой стакан – часть рамы, представляющая собой короткую трубу с нарезанными внутри фасками по определённому стандарту, в которые вставляются чашки и подшипники колонки.

Итак, структура не так проста, как кажется на первый взгляд. К тому же, существует целый ряд стандартов, которые несовместимы между собой. Следует относиться к ним максимально внимательно.

Колонки

Резьбовая

Немного о том, какие бывают типы колонок.

В первую очередь, следует рассмотреть «классику» -– резьбовую колонку, встречающуюся сейчас на бюджетных велосипедах. Очень неприхотливая, лёгкая и недорогая, она используется уже несколько десятилетий. К минусам можно отнести меньшую надёжность и сложность настройки.

В данной конструкции на верхней чашке колонки нарезана резьба, а рулевая труба закрепляется в ней с помощью контргайки.

Безрезьбовая

Современный стандарт, называемый ещё Aheadset, по бренду компании, впервые его представившей. Данная конструкция не принимает на себя нагрузку фиксации вилки, и в ней отсутствует резьба.

Колонка состоит из верхней и нижней чашек, каждая из которых запрессовываются в рулевой стакан, а уже в неё устанавливается подшипник, который закрывается кольцом качения. В данной конструкции сначала производится установка простановочных колец и выноса, а затем уже фиксируется рулевая труба.

Стандартная компоновка также называется «неинтегрированной». Как же выглядит интегрированная и прочие колонки?

Полуинтегрированная

Полуинтегрированная колонка содержит подшипники (обычно оба промышленные, в других вариантах бывают комбинации) и чашки, полностью уходящие во внутрь стакана, снаружи можно увидеть только пыльники. Несмотря на чуть большую сложность устройства и стоимость, комбинация считается одной из лучших, так как не выступает за пределы стакана и позволяет выставить произвольную высоту руля.

Интегрированная

Целый ряд стандартов интегрированных безрезбовых колонок отличается от других полным отсутствием чашек. Т.е. подшипники напрямую запрессовываются в раму. Соответственно, нет никаких канавок качения, использовать можно только промышленные подшипники. Наряду с простотой и лёгкостью, модели такого типа отличаются сложностью в ремонте (особенно вне мастерской) и огромным разбросом размеров.

Стандарты производителей

Существует множество стандартов от конкретных производителей. Иногда это попытка защитить свои модели от модификаций, иногда – действительно, новаторские нововведения, которые просто пока не стали общепринятыми, и достаточно редко это бывает интегрированная колонка – обычно один из вариантов классики.

  • Campagnolo – полуинтегрированный стандарт, но составляющие ему подшипник и чашка выпускаются конической формы. Требует специальной обработки рамы.
  • Perd >

Стаканы

Под каждую из перечисленных колонок существует свой рулевой стакан рамы, и ни один из типов не взаимозаменяем. Итак, какие можно встретить виды стаканов:

  • интегрированные – вогнутая внутрь поверхность стакана, усечённые фаски. Встречается четыре размера: 1 дюйм (26.35 мм), 1 и 1/8 дюйма (41.1 мм), 1 и 1/8” Italian (41.95 мм), 1 и 1.8” FSA Standard (41.6 мм);
  • полуинтегрированные – абсолютно прямая труба без выпуклостей и вогнутостей, прямая фаска под 90 градусов с глубиной не менее 15 мм. Разброс размеров чуть меньше, и нет путаницы с производителями по долям дюйма: 1 дюйм (41.35 мм), 1 и 1/8” (43.95 мм), 1.5 дюйма (55.9 мм);
  • стандартная – аналогична полуинтегрированным размерам и форме, но обычно ещё уже и меньше. Стандарты те же, но размеры по ним другие: 1 дюйм (30.05 мм), 1 и 1/8” (33.9 мм), 1.5 дюйма (49.57 мм).

У всех размеров есть допуски от полумиллиметра до миллиметра, но их следует избегать, чтобы не появился люфт вилки, что очень негативно сказывается на качестве езды. Понятное дело, что речь об этих стандартах идёт в том случае, если колонка безрезьбовая.

Сборка и ремонт

Из-за простоты и низкой общей нагрузки на рулевой механизм ему не часто требуется ремонт и какое-либо обслуживание. Тем не менее, некоторые операции можно и нужно производить своими руками:

  1. Регулярное обслуживание – хотя бы один раз в сезон следует разбирать рулевой блок и проверять состояние подшипников, очищать, если он появился, абразив из канавок качения, может пригодиться смазка. Если потребуется, своевременно менять детали.
  2. Изменение высоты – если для безрезьбовых вариантов нужны простановочные кольца, то на резьбовых рулевых колонках используются даже удлинители руля. Об этом подробнее в статье о том, как происходит регулировка руля и как его снять.

Нет ничего сложного в самостоятельной работе с рулевой колонкой. Главное, чётко следовать последовательности сборки, ведь схема достаточно проста, и не допускать перекосов при запрессовке. Для этого есть специальный инструмент, но он достаточно редок, и почти все используют простые молотки и киянки, хотя несбалансированный удар может не только повредить чашку или подшипник, но и расколоть раму.

В итоге, после каждого сеанса работы с рулевым механизмом следует проверять целостность всех деталей и отсутствие люфтов на колесе, ведь разобрать и исправить их достаточно просто.

Заключение

Рулевая колонка – самый сложный компонент рулевого механизма горного велосипеда, но и с ней можно легко «справиться», если обладать достаточными знаниями и желанием разобраться в устройстве велосипеда. Установка и замена любой детали рулевого устройства достаточно проста, чтобы не беспокоиться о возможных поломках. Иной раз для «ремонта» потребуется просто подтянуть единственный болт. Возможны даже серьёзные изменения, например, подъём руля. В этом помогут аксессуары, такие, как удлинитель.

Рулевая колонка является частью системы рулевого управления автомобиля. Ее функция в общем устройстве заключается в передаче крутящего момента от рулевого колеса на рулевой механизм. Кроме того, она служит для крепления различных элементов, таких как: замок зажигания, подрулевой переключатель указателей поворота, переключатели освещения и другие. К важным функциям также относят обеспечение комфорта, безопасности и противоугонных свойств. Именно они являются предметом постоянного совершенствования и модернизации конструкций рулевых колонок.

Конструкция рулевой колонки

Устройство рулевой колонки представляет собой вал с шарнирами, находящийся в кожухе. Остальные элементы являются вспомогательными и обеспечивают дополнительный функционал:

  • корпусы крепления переключателей и замка зажигания;
  • крестовина, соединяющая руль с колонкой;
  • монтажная втулка;
  • контактная группа;
  • крепежные элементы;
  • демпфер рулевой;
  • механизмы блокировки, регулировки и проч.

В устройстве рулевой колонки применяются энергопоглощающие материалы. За счет чего вся конструкция может складываться при сильном фронтальном ударе. Это способствует снижению риска травмирования водителя, а также создает дополнительную безопасность при лобовом столкновении.

Блокиратор рулевой колонки

Комфортная и безопасная рулевая колонка может включать в себя такие элементы, как:

  • Промежуточный вал рулевой колонки с демпфером – смягчает удары, воспринимаемые рулевым колесом от управляемых колес при попадании автомобиля в ямы и ухабы на дороге. По сути, рулевой демпфер – это амортизатор, отвечающий за комфортное управление.
  • Блокиратор рулевого вала. Это внешнее устройство, устанавливаемое на рулевую колонку, полностью исключающее возможность управления автомобилем. Блокировка используется в качестве противоугонной системы и состоит из стопора, фиксирующегося дисковым замком, не поддающимся демонтажу. Машину с заблокированным рулем можно транспортировать только с помощью эвакуатора.
  • Кардан рулевой колонки относится к элементам, позволяющим не только передавать вращательное движение, но и обеспечивающим безопасность: способность карданчика сложить нижний вал с верхним уменьшает степень повреждений водителя при лобовом столкновении. Безопасная рулевая колонка может быть также оснащена вставками, легко поддающимися деформации или работающими на срез.
  • Механизмы регулировки длины и наклона рулевой колонки. Они могут быть механическими и электрическими. Последние оснащают функцией памяти, что делает эксплуатацию автомобиля еще более комфортной: при выключении зажигания руль уходит в базовое положение, не мешая свободно выйти из машины, а перед началом движения возвращается в исходную точку с сохранением всех настроек. При этом функция памяти связана с настройками регулировки зеркал заднего вида и водительского сидения.

Значение использования рулевого демпфера

Рулевой демпфер не является обязательным элементом конструкции рулевого управления и относится к дополнительному оборудованию. Его использование более всего оправданно на внедорожниках, то есть автомобилях, предназначенных для перемещения в тяжелых дорожных условиях, так как рулевой демпфер гасит колебания рулевых тяг при наезде автомобиля на ухабы и при попадании колес в ямы.

Демпфер рулевой рейки

В то же время его устанавливают и на обычные легковые автомобили. Во-первых, даже городской автомобиль не застрахован от внезапных встреч с неровностями на дорогах. Во-вторых, ряд явных преимуществ использования демпфера оправдывает затраты на его установку:

  1. Улучшение управляемости. Автомобиль хорошо «держит» дорогу: нет необходимости в постоянной борьбе с вибрациями и удержанием траектории при прямолинейном движении.
  2. Сохранение установочных углов колес длительное время без корректировки. Регулировка развала-схождения должна осуществляться каждые 15-30 тысяч километров пробега. С демпфером это значение можно увеличить в несколько раз.

Наибольший недостаток в применении демпфера – снижение информативности рулевого управления, которое выражается в невозможности определить состояние дорожного покрытия за счет вибраций рулевого колеса (тк вибраций попросту нет). Но это дело привычки и не является решающим фактором в принятии решения об установке устройства.

Регулировка рулевой колонки

Регулируемая рулевая колонка подлежит настройке в следующих случаях:

  • ремонт узлов рулевого управления;
  • прохождение технического обслуживания;
  • регулировка положения водительского сидения;
  • появление люфта в рулевом колесе, превышающего норму.

В автомобилях, не имеющих электропривода, для настройки углов наклона и высоты рулевой колонки регулировку производят механическим путем, ослабляя натяжку фиксирующих шпилек и выставляя необходимые параметры.

Регулировка угла наклона рулевого колеса

При регулировке важно соблюдать несколько общих правил в отношении автомобиля:

  1. расположение на ровной поверхности без уклонов;
  2. неподвижное состояние;
  3. пустой салон и багажник (без груза и пассажиров).

Функционал рулевой колонки

Такой простой элемент конструкции рулевого управления автомобиля, как рулевая колонка, по мере усложнения и утяжеления машин приобрел множество различных функций, некоторые из которых не имеют непосредственного отношения к способности изменять направление движения. В основе дополнительного функционала колонки лежит:

  • безопасность;
  • комфорт;
  • упрощение работы водителя;
  • увеличение срока службы.

Рулевая колонка является неотъемлемой частью рулевого управления автомобилем. Данный механизм чутко реагирует на малейшее движение руля, перемещая колеса в нужном направлении. От ее исправности будет зависеть безопасность водителя и пассажиров. К счастью, рулевая колонка не так часто выходит из строя, как, например, топливный фильтр. Однако это не значит, что ее поломка вовсе исключена. Рано или поздно она может перестать функционировать. А для того чтобы качественно произвести ремонт данного устройства, нужно полностью знать его конструкцию. В этом вам поможет сегодняшняя статья.

Рулевая колонка – это специальный кожух, внутри которого находится вал рулевого колеса. К числу основных функций, выполняемых рулевой колонкой, относятся передача усилий, прилагаемых к рулю, обеспечение надежного крепления, легкого и беспрепятственного вращения вилки рулевого колеса, а также обеспечение безопасности водителя при столкновении авто с препятствием.

Устройство рулевой колонки

Первоначально, а именно в эпоху появления первых автомобилей, рулевая колонка являла собой стальной вал с шарнирными соединениями, заключенный в кожух, чаще всего тоже из металла. Спустя более чем сто лет с той поры принципиально конструкция РК не изменилась, хотя и подверглась некоторым усложнениям.

Ее основные составные элементы включают в себя:

  • рулевой вал;
  • монтажная втулка;
  • группа контактов;
  • кожух;
  • крепление замка зажигания;
  • крепление подрулевых переключателей;
  • верхний корпус;
  • элементы крепления (пружины, срезные болты, гайки, шайбы, винты, уплотнители).

Основой РК является вал с несколькими соединениями шарнирного типа из высокопрочной стали, заключенный в кожух из прочного пластика. Материал его изготовления является гарантом длительного и безремонтного срока эксплуатации. По сравнению с первыми автомобилями в устройстве рулевого вала стали применяться энергопоглощающие материалы. Это позволяет рулевой колонке складываться во время сильного фронтального удара при столкновении автомобиля с чем-либо, что способствует снижению риска для водителя получения серьезных травм, делает мощное столкновение менее опасным.

Регулировка рулевой колонки и возможные поломки механизма

Ремонт и регулировка рулевой колонки – не слишком сложная процедура, поэтому может осуществляться и самостоятельно. Для того чтобы отрегулировать положение руля, необходимо нажать на рычаг специального фиксатора, затем устанавливаете баранку в удобном для вас положении и отпускаете рычаг. Таким образом, баранка останется в нужном положении.

Автоматическая регулировка обеспечивается электронным устройством, которое, запомнив все настройки, воссоздает их, как только в авто сел водитель. При этом, когда вам необходимо выйти или зайти, происходит автоматическое отодвигание баранки. Обязательно помните, что регулировку нельзя осуществлять во время движения транспортного средства, так как это может привести к потере управления авто и стать причиной аварии. Установив рулевое колесо в нужном положении, обязательно проверьте, насколько надежно закреплен рычаг.

Колонка – это достаточно простой элемент, поэтому и поломок в нем может быть не так уж и много. Однако, ввиду всей ответственности, которая возложена на данный узел авто, игнорировать признаки приближающихся неисправностей не стоит.

Главным тревожным моментом может послужить стук в рулевой колонке. Это может свидетельствовать о возможных деформациях обшивки и облицовочных панелей, а также о том, что некоторые части блока переключателя пришли в негодность. Люфт рулевой колонки в плоскости говорит о том, что некоторые элементы кронштейна ослабли либо вообще износились. Об ослаблении же шлицевых соединений свидетельствует осевой люфт.

Как осуществить ремонт рулевой колонки?

Шлицевые соединения восстановлению не подлежат, и в этом случае необходима замена всей колонки. Для этого следует знать, как снять рулевую колонку. Делается это довольно просто. Прежде всего, необходимо отключить аккумуляторную батарею. Затем снимается непосредственно баранка авто и кожух рулевой колонки. Следующими демонтируются замок зажигания, а также переключатель, отвечающий за управление данной системой.

После того, как все элементы сняты, нужно открутить болты, крепящие кронштейн, некоторые из них демонтировать стандартным способом практически невозможно, поэтому их стоит высверлить. Дальше откручивается болт, соединяющий управляющий механизм и шлицевое соединение. И в последнюю очередь снимается вал рулевой колонки, предварительно демонтируйте его нижнее уплотнение. Устанавливается же новая колонка строго в обратном порядке, поэтому лучше складывать все снятые детали последовательно, дабы не возникла путаница.

В некоторых случаях необходима замена подшипника рулевой колонки. Для этого по вышеописанной схеме снимается кронштейн в сборе с валом и устанавливается в тиски, далее, выбив вал из кронштейна, вытаскиваем и сам подшипник. Затем, вставив обратно вал, необходимо выбить с помощью молотка и второй подшипник рулевой колонки. Новые подшипники устанавливаются узкими фланцами наружу и запрессовываются при помощи оправки до упора. Фиксируется вал, а далее запрессовывается и второй подшипник. Если в негодность пришла крестовина рулевой колонки, то замене подлежит вся деталь целиком.

Средние цены на ремонт РК

Однако не все неисправности рулевой колонки можно ликвидировать своими силами, поэтому необходимо знать расценки на некоторые виды ремонтных работ в автосервисах, чтобы ориентироваться в случае такой надобности.

Конечная стоимость ремонтных работ будет зависеть от вида поломки, а также марки модели автомобиля, что вполне естественно. В среднем же стоимость (без учета цены заменяемых деталей) некоторых работ в автосервисах России и стран СНГ такова:

  • замена рулевой колонки – от 1 500 рублей;
  • регулировка рулевой колонки – от 1 000 рублей;
  • диагностика работы рулевой колонки – от 500 рублей;
  • замена тяги – от 500 рублей;
  • замена наконечников – от 300 рублей.
  • замена рычага – от 700 рублей.

Средние цены на новые рулевые колонки в России и странах СНГ

Правда, к сожалению, далеко не всегда удается устранить неполадки в работе РК, и эту деталь приходится менять. Порядок цен на новые рулевые колонки зависит от марки и модели конкретного авто, что совершенно естественно.

Средняя стоимость на новые рулевые колонки по России и странам СНГ такова:

  • на заднеприводные автомобили отечественного производства (ВАЗ 2105, 2107, 2106) – от 5 000 рублей;
  • на переднеприводные автомобили отечественного производства (ВАЗ 2109, 2114, Приора, Гранта) – от 7 000 рублей;
  • на бюджетные автомобили иностранного производства (KIA Ria, Renault Logan, Ford Fiesta, Toyota Corolla) – от 15 000 рублей;
  • на автомобили иностранного производства бизнес-класса (Toyota Camry, Ford Mondeo) – от 25 000 рублей;
  • на автомобили иностранного производства премиум-класса (Mercedes S-classe, BMW 7, Audi A8) – от 50 000 рублей.

В этой статье мы рассмотрим типы рулевых колонок, с которыми можно столкнуться сегодня.

Колонка устроена аналогично самой обычной втулке. Есть два подшипника, которые вставлены в чашки на раме в распорку, а их фиксация осуществляется уже совсем по-разному.

Способ фиксации является первым различием, по которому мы делим типы рулевых. Вторичный признак- способ закрепления руля на штоке вилки.

Тип рулевой колонки велосипеда напрямую влияет на качество и удобство его эксплуатации. Если в случае, когда речь идёт про современные безвинтовые рулевые колонки, меняются лишь косвенные факторы, то в случае с резьбовой рулевой колонкой встречаешься с различием лицом к лицу.

Устаревшие винтовые рулевые колонки используется в велостроении до сих пор и часто устанавливаются на простеньких горных велосипедах в нижнем ценовом диапазоне. Если начинающий пользователь начнет использовать такую конструкцию, то он в заметной мере подпортит себе общее впечатление о велосипеде. Ведь при использовании некачественных материалов для изготовления эта колонка будет постоянно раскручиваться во время катания.

Все рулевые колонки велосипеда разделяются на резьбовые (винтовые) и безрезьбовые (безвинтовые).

Резьбовые рулевые

1. Резьбовые рулевые колонки

Построены аналогично обычной втулке велосипеда. На штоке вилки есть резьба. На короне вилки надет опорный конус. На этот опорный конус надевается нижний подшипник. Нижний подшипник вращается в нижней чашке рулевой колонки. Сверху же находится регулировочная сторона, которая позволяет регулировать плотность затяжки всей рулевой колонки. Вынос руля в данном случае вставляется внутрь штока вилки и закрепляется там распоркой. Распорка вытягивается вверх длинным сквозным болтом, который упирается в верхнюю часть выноса. Для полного понимания ознакомьтесь со схемой ниже. Такие рулевые колонки легко узнаваемы. Они используются долгое время и всегда устанавливались на советские велосипеды. К сожалению, данная конструкция – это лотерея. Если удастся однажды обжать её как следует и для изготовления компонентов использованы качественные материалы, то рулевая походит без особенных проблем. Однако, если возникают какие-то проблемы в её работе, то будет постоянно происходить самовольное раскручивание и расшатывание. Кроме того, сама по себе конструкция не позволяет использовать такие варианты для экстремального катания. Ведь руль постоянно будет менять угол ориентации, а весь вынос можно вытащить из рулевой, при сильном нагружении.

Чаще всего, диаметр рулевой с резьбой – 1 дюйм. Однако, среди многообразия вариантов, производимых в Китае, можно встретить и 1 ¼ дюйма или 1 ½ дюйма.

Безрезьбовые рулевые

2. Безрезьбовые винтовые колонки

Это более современный и очень надежный вариант конструкции, который используется на всех более дорогих велосипедах. На практике достаточно один раз настроить этот узел и он способен ходить без регулировки весьма длительное время.

Конструкция такой рулевой до удивления простая. Фиксация узла, вместо гайки, осуществляется выносом руля. Сам вынос руля прижимается якорем рулевой. Якорь вбивается непосредственно в шток вилки и держится там только благодаря своим упругим свойствам. Шток не имеет резьбы и одновременно используется как основание для выноса руля. Что, к слову, принципиально отличает её от резьбовой версии, где вынос руля вместе с дополнительной трубой вставляется внутрь штока.

Конструкция безрезьбовой рулевой

Чаще всего безрезьбовые рулевые имеют диаметр 1 1/8 дюйма. Однако возможны вариации от 1 дюйма до 1 ½ дюйма.

Безрезьбовые рулевые в свою очередь подразделяются на:

2.1. Традиционные рулевые колонки

Чашки жестко впресовываются в рулевой стакан, а подшипники в итоге находятся снаружи стакана с эти чашках. Не нужно пугаться слова впресовываются – на практике это аккуратно делается обычным молотком (если конечно рама не карбоновая).

2.2. Интегрированные рулевые колонки

Запресованых чашек нет. Подшипники находятся в специальной выфрезерованной полости прямо в рулевом стакане, а не снаружи него. Соответственно, не комплектуется чашками. Характерно, что и самих чашек нет в раме. Иногда используются специальные съемные опорные чашки для подшипника. Это чаще всего встречается на карбоновых рамах.

2.3. Полуинтегрированная рулевая колонка

Собственно, это почти традиционная рулевая с одним главным отличием – чашки находятся внутри рулевого стакана, а не снаружи. Чашки также впресовываются в раму, как и в традиционном случае.

Рулевая с конусом

3. В последнее время появилось и ещё одно «новое веяние» — шток вилки делается не прямым, а конусным. Рулевая с конусным штоком часто встречается на современных полупрофессиональных велосипедах. Это самая обычная безрезьбовая рулевая, но не прямая, а конусная. Идея правильная и простая – производители увеличивают прочность тех участков, которые наиболее нагружены, без увеличения размера всей трубы. Чаще других встречаются конусные рулевые, где нижний диаметр 1 ½ дюйма, а сверху 1 1/8 дюйма.

Советы по подбору рулевой

Помимо разных типов рулевых колонок, которые мы описали выше, нужно помнить, что есть различия и в основных параметрах элементов рулевых колонок. Чаще всего всё взаимозаменяемо, но на дорогих моделях велосипеда можно натолкнуться на ощутимое различие. Чашки рулевой колонки могут иметь разную высоту. Их посадочная глубина может различаться. Основной диаметр обычно определяется одним общим стандартом, который мы указали выше.

Соответственно, нужно понимать, что т.к. в безрезьбовой рулевой высота штока уже неизменна и пилится один раз под размер рамы, то разная высота чашек рулевой может не подойти в данном случае. Т.е. вынос не сможет схватиться за остаток штока.

В любом случае, если нужно подобрать новую рулевую, возьмите с собой старую или тщательно промеряйте посадочное место в раме.

Помогите нам оценить полезность этого поста. Вы нашли то что искали?

Спасибо!