Рулевые рейки Subaru
Проблемы и решения
01.06.2017
Компания Subaru, начиная с 2008 года серийно устанавливает на свои автомобили рулевые рейки производства Kayaba с электрическим усилителем рулевого управления. Во первых, это позволило уменьшить потерю мощности двигателя на вращение гидравлического насоса усилителя руля, а следовательно уменьшить расход топлива, а во вторых, позволило при помощи электродвигателя, вращать рулевой вал без участия водителя, что в дальнейшем позволит оснащать автомобили системами автоматической парковки, поддержания курсовой устойчивости и удерживания автомобиля в пределах полосы, предотвращение наезда на пешехода и контроль расстояния до впередиидущего автомобиля (EyeSight Limitations). Также компанией Subaru ведутся работы по оснащению новых моделей автопилотом.
Рулевые рейки серии KYB c электрическим усилителем рулевого управления для автомобилей Subaru представлены с 2008 на моделях Forester SH и с 2010 на Legacy/Outback BM/BR. Принцип действия такой рейки довольно прост. Водитель поворачивая руль, создает усилие, скручивая торсионный элемент рулевого вала на котором установлен датчик крутящего момента (на первых выпусках аналоговый реостатный далее цифровой). Блок управления усилителем контролирует два контура датчика крутящего момента, в зависимости от изменения напряжения от датчика изменяется направление и напряжение на электромоторе. Также блок рулевого управления основывается на командах ЭБУ двигателя и системы курсовой устойчивости, корректируя мощность эл. мотора усилителя руля. При возможных неисправностях или некорректной работе рулевого управления, система отключает электромотор усилителя руля и выводит на приборный щиток информацию в виде включения лампы о неисправности системы усилителя рулевого управления. Рулевые рейки с электрическим усилителем являются рейками "сухого" типа. Рейки с гидравлическим усилителем руля, где жидкость демпфирует удары передаваемые рулевому механизму от подвески, менее подвержены передаче вибрации на руль автомобиля при проезде неровностей. В рулевых рейках с электроусилителем, такого демпфера нет. Поэтому все удары от дорожных неровностей отлично передаются на руль. Вследствие отсутствия дополнительного демпфирующего элемента, увеличивается износ всех элементов рулевого управления.
Виды износа деталей и неисправность элементов рулевых реек серии KYB.
1) Отказ или неисправность датчика положения якоря электромотора усилителя руля;
2) Отказ или износ резистивного слоя на аналоговом датчике крутящего момента;
3) Некорректная работа ЭБУ усилителя руля;
4) Отсутствие смазки в подшипниках электромотора усилителя руля;
5) Отсутствие или недостаток смазки в редукторе усилителя руля;
6) Изменение структурной целостности демпферов вала рулевой передачи;
7) Износ ползунка положения аналогового датчика крутящего момента;
8) Износ торцевой втулки рулевого вала;
9) Износ или изменение формы корпуса рулевой рейки;
10) Уменьшение жесткости пружины опорного башмака;
11) Нарушение целостности пыльников рулевых тяг;
12) Износ рулевых тяг и рулевых наконечников.
В связи с тем, что многие части рулевой рейки в каталоге запасных частей представлены только узлом или модулем, то ремонт некоторых элементов возможен только заменой на оригинальный узел в сборе или рулевую рейку в сборе. Рассмотрим каждый вид износа или неисправности отдельно.
1) Отказ или неисправность датчика положения якоря электромотора усилителя руля, приводит к тому, что блок ЭБУ выключает электромотор усилителя. Как правило, это происходит от попадания в корпус воды и на рейках первых серий, в которых последняя цифра заводского номера - "0"(ноль). Тут возможна замена блока электромотора в сборе, на блок с реек более позднего выпуска в которых последние цифры заводского номера - "1"(один), "2"(два), "3"(три),
2) Отказ или износ резистивного слоя на датчике крутящего момента, приводит к тому, что блок управления получает от датчика нестабильный сигнал, либо не воспринимает некорректные показания. По каждому из двух контуров на датчик приходит 5 вольт. При нейтральном положении руля на ЭБУ возвращается 2.50 вольта с каждого контура. При отклонении руля, крутящий момент отклоняет датчик и изменения вольтажа должны быть примерно одинаковые. Например если на одном контуре оно стало 2.57 вольт, то на другом должно стать 2.43 вольта. Если же показания будут слишком разными (2.65/2.43) то ЭБУ выключит электромотор. Датчик совместим со всей линейкой реек KYB как машин праворульной серии так и леворульной, и подходит от любой из реек этой серии. Более долговечные датчики на рейках в которых последние цифры заводского номера "2"(два), "3"(три), "4"(четыре).
3) Некорректная работа ЭБУ усилителя руля возможна на автомобилях 2008-2009 года с рулевыми рейками в которых последняя цифра заводского номера - "0"(ноль), а ЭБУ усилителя руля имеет последние цифры заводского номера - "00"(ноль ноль), Как правило датчик еще исправен, но ЭБУ периодически отключает мотор электроусилителя. Рекомендуется замена датчика и блока ЭБУ в паре, причем ЭБУ должен быть более поздней серии например иметь последние цифры заводского номера например: - "20"(два ноль). Датчик и ЭБУ одинаковы для праворульной и леворульной серии автомобилей Subaru.
4) Отсутствие достаточной смазки в подшипниках электромотора усилителя руля приводит к подклиниванию и отключению мотора усилителя руля. Рекомендуется периодически проверять эту систему на наличие защитной пробки на торце электромотора и на наличие в открытом подшипнике достаточной смазки. В связи с тем, что мотор расположен рядом с выхлопной системой, то его регулярный нагрев вызывает образование конденсата.
5) Отсутствие достаточной смазки в редукторе усилителя руля приводит к повышенному износу в механизме. Так, как шестерня вала рулевой передачи имеет пластиковый венец, то при отсутствии смазки изнашивается быстрее чем стальной вал червячной передачи. Узел не ремонтируется и меняется в сборе. Для предупреждения повышенного износа, нужно полностью заполнить смазкой всю полость редуктора.
6) Изменение структурной целостности демпферов подшипников вала рулевой передачи приводит к тому, что вал получает некоторую степень свободы, относительно подшипников, на которые опирается, появляется стук в рулевом механизме при проезде мелких неровностей. Также биение рулевого вала увеличивает износ пары шестерня-рейка. Следует заменить узел в сборе на новый, или заменить резиновые демпферы на полимерные элементы.
7) Износ ползунка положения датчика крутящего момента приводит к смещению положения "нуля". Это ведет к разности усилий при вращении влево-вправо. Рекомендуется откорректировать датчик. Если зазор в направляющей втулке положения датчика значительно превышает размер ползунка, следует восстановить ползунок датчика. Если восстановить ползунок датчика не представляется возможным, следует заменить датчик. Перед установкой другого датчика крутящего момента, следует обильно смазать направляющую втулку положения датчика
8) Износ торцевой втулки рулевого вала приводит к биению вала внутри корпуса. При увеличении зазора в торцевой втулке сверх нормы предусмотренной заводом изготовителем, начинается повышенный износ пары шестерня-рейка, а также начинается постепенное увеличение диаметра (эллипсность) в корпусе рейки в месте фиксации торцевой втулки.
9) Износ и изменение формы корпуса рулевой рейки возникает при постоянной езде по плохим дорогам. Корпус рулевой рейки принимает форму эллипса . Ускоряют процесс деформации корпуса - торцевая втулка с зазором превышающий установленный норматив завода изготовителя, а также не правильно выставленный момент на опорном башмаке или прослабленная пружина. Такой дефект корпуса не подлежит ремонту и требуется замена корпуса рулевой рейки.
10) Постепенное уменьшение жесткости пружины опорного башмака приводит к стуку в рулевом механизме за счет контакта опорного башмака и прижимной гайки, а также износу пары шестерня-рейка. Рекомендуется раз в 60 000 км пробега менять пружину и производить регулировку рулевого механизма.
11) Нарушение целостности пыльников рулевых тяг приводит к попаданию влаги в механизм рулевой рейки из окружающей среды. Так как рулевая рейка имеет каналы для прокачки воздуха внутри механизма, то при нарушении целостности пыльника туда втягивается вода из окружающей среды. За счет постоянного нагрева от расположенного рядом выпускного коллектора коррозия внутри рейки протекает очень быстро. Рулевой вал и механизмы рейки становятся неремонтопригодными. Рекомендуется применять только оригинальные пыльники и хомуты.
12) Повышенный износ рулевых тяг и рулевых наконечников является нормой для автомобилей с рулевой рейкой с электрическим усилителем. Рекомендуется при каждом Техническом Обслуживании проводить диагностику и регулировку узлов и элементов рулевого управления. Рулевые рейки, аналогичные установленным на автомобили 2008-2013 года, отлично передают все удары от неисправных элементов на руль автомобиля. Многие водители воспринимают это как неисправность рулевой рейки, однако не всегда это является истиной. Изношенный наконечник или рулевая тяга, будет "отзываться" на руле ударом или вибрацией, причем интуитивно они воспринимаются как стук в рулевой рейке.
Некоторые неисправности возможно устранить либо самостоятельно, либо в непрофильном автосервисе. Однако есть неисправности, которые возможно определить только при наличии диагностического сканера. Также специальный инструмент потребуется для регулировки рулевой рейки или ее разборке-сборке. Рекомендуем проводить обслуживание и диагностику только в квалифицированном профильном сервисе. Не рекомендуется отдавать на ремонт рулевые рейки в сервисы занимающиеся ремонтом гидравлических рулевых реек. Технологии ремонта у них различны. Замена изношенных элементов на самостоятельно изготовленные, может привести к неправильной работе рулевого механизма и к выходу его из строя. Оригинальные элементы рулевой рейки рассчитаны на минимальные допуски. Например на биение вала в торцевой втулке допуск 0,15 мм. Биение 0,6 мм и более это рекомендация производителя к замене рулевой рейки. По этой причине в условиях автомастерской довольно проблематично изготовить детали из пластика или полимера с допусками 0.10-0.15мм. Также некоторые пластики и полимеры обладают свойствами, которые затрудняют работу рулевого механизма в зависимости от внешних факторов. Например, возможно сужение или расширение некоторых материалов при изменении температуры. Также некоторые из пластиков подвержены химическим реакциям со смазками, которые используются в рулевом механизме. Еще одним фактором влияющим на срок службы рейки после ремонта, являются устаревшие технологии ремонта. Настоятельно не рекомендуется проводить шлифовку вала. При этой процедуре сошлифовывается тонкий слой с повышенным содержанием углерода, который препятствует повышенному износу вала. Однако процедура шлифовки возможна, но лишь в том случае, если в дальнейшем вал будет восстановлен напылением до номинального значения. Рекомендуем Вам перед ремонтом предварительно проконсультироваться с мастерами о предстоящих работах.
Рулевой механизм с электрическим усилителем руля оказался менее долговечным, и менее надежным, нежели автомобили с гидравлическим усилителем. Особенно это проявляется на автомобилях первых годов выпуска. Однако рулевые механизмы Subaru постоянно модернизируются. На новых автомобилях уже нет тех неисправностей, которые были на автомобилях первых серий, но и ремонтопригодность рулевых реек снизилась.
Контактная информация по вопросам квалифицированного восстановительного ремонта рулевых реек для автовладельцев столичного региона:
Рулевые рейки серии KYB c электрическим усилителем рулевого управления для автомобилей Subaru представлены с 2008 на моделях Forester SH и с 2010 на Legacy/Outback BM/BR. Принцип действия такой рейки довольно прост. Водитель поворачивая руль, создает усилие, скручивая торсионный элемент рулевого вала на котором установлен датчик крутящего момента (на первых выпусках аналоговый реостатный далее цифровой). Блок управления усилителем контролирует два контура датчика крутящего момента, в зависимости от изменения напряжения от датчика изменяется направление и напряжение на электромоторе. Также блок рулевого управления основывается на командах ЭБУ двигателя и системы курсовой устойчивости, корректируя мощность эл. мотора усилителя руля. При возможных неисправностях или некорректной работе рулевого управления, система отключает электромотор усилителя руля и выводит на приборный щиток информацию в виде включения лампы о неисправности системы усилителя рулевого управления. Рулевые рейки с электрическим усилителем являются рейками "сухого" типа. Рейки с гидравлическим усилителем руля, где жидкость демпфирует удары передаваемые рулевому механизму от подвески, менее подвержены передаче вибрации на руль автомобиля при проезде неровностей. В рулевых рейках с электроусилителем, такого демпфера нет. Поэтому все удары от дорожных неровностей отлично передаются на руль. Вследствие отсутствия дополнительного демпфирующего элемента, увеличивается износ всех элементов рулевого управления.
Виды износа деталей и неисправность элементов рулевых реек серии KYB.
1) Отказ или неисправность датчика положения якоря электромотора усилителя руля;
2) Отказ или износ резистивного слоя на аналоговом датчике крутящего момента;
3) Некорректная работа ЭБУ усилителя руля;
4) Отсутствие смазки в подшипниках электромотора усилителя руля;
5) Отсутствие или недостаток смазки в редукторе усилителя руля;
6) Изменение структурной целостности демпферов вала рулевой передачи;
7) Износ ползунка положения аналогового датчика крутящего момента;
8) Износ торцевой втулки рулевого вала;
9) Износ или изменение формы корпуса рулевой рейки;
10) Уменьшение жесткости пружины опорного башмака;
11) Нарушение целостности пыльников рулевых тяг;
12) Износ рулевых тяг и рулевых наконечников.
В связи с тем, что многие части рулевой рейки в каталоге запасных частей представлены только узлом или модулем, то ремонт некоторых элементов возможен только заменой на оригинальный узел в сборе или рулевую рейку в сборе. Рассмотрим каждый вид износа или неисправности отдельно.
1) Отказ или неисправность датчика положения якоря электромотора усилителя руля, приводит к тому, что блок ЭБУ выключает электромотор усилителя. Как правило, это происходит от попадания в корпус воды и на рейках первых серий, в которых последняя цифра заводского номера - "0"(ноль). Тут возможна замена блока электромотора в сборе, на блок с реек более позднего выпуска в которых последние цифры заводского номера - "1"(один), "2"(два), "3"(три),
2) Отказ или износ резистивного слоя на датчике крутящего момента, приводит к тому, что блок управления получает от датчика нестабильный сигнал, либо не воспринимает некорректные показания. По каждому из двух контуров на датчик приходит 5 вольт. При нейтральном положении руля на ЭБУ возвращается 2.50 вольта с каждого контура. При отклонении руля, крутящий момент отклоняет датчик и изменения вольтажа должны быть примерно одинаковые. Например если на одном контуре оно стало 2.57 вольт, то на другом должно стать 2.43 вольта. Если же показания будут слишком разными (2.65/2.43) то ЭБУ выключит электромотор. Датчик совместим со всей линейкой реек KYB как машин праворульной серии так и леворульной, и подходит от любой из реек этой серии. Более долговечные датчики на рейках в которых последние цифры заводского номера "2"(два), "3"(три), "4"(четыре).
3) Некорректная работа ЭБУ усилителя руля возможна на автомобилях 2008-2009 года с рулевыми рейками в которых последняя цифра заводского номера - "0"(ноль), а ЭБУ усилителя руля имеет последние цифры заводского номера - "00"(ноль ноль), Как правило датчик еще исправен, но ЭБУ периодически отключает мотор электроусилителя. Рекомендуется замена датчика и блока ЭБУ в паре, причем ЭБУ должен быть более поздней серии например иметь последние цифры заводского номера например: - "20"(два ноль). Датчик и ЭБУ одинаковы для праворульной и леворульной серии автомобилей Subaru.
4) Отсутствие достаточной смазки в подшипниках электромотора усилителя руля приводит к подклиниванию и отключению мотора усилителя руля. Рекомендуется периодически проверять эту систему на наличие защитной пробки на торце электромотора и на наличие в открытом подшипнике достаточной смазки. В связи с тем, что мотор расположен рядом с выхлопной системой, то его регулярный нагрев вызывает образование конденсата.
5) Отсутствие достаточной смазки в редукторе усилителя руля приводит к повышенному износу в механизме. Так, как шестерня вала рулевой передачи имеет пластиковый венец, то при отсутствии смазки изнашивается быстрее чем стальной вал червячной передачи. Узел не ремонтируется и меняется в сборе. Для предупреждения повышенного износа, нужно полностью заполнить смазкой всю полость редуктора.
6) Изменение структурной целостности демпферов подшипников вала рулевой передачи приводит к тому, что вал получает некоторую степень свободы, относительно подшипников, на которые опирается, появляется стук в рулевом механизме при проезде мелких неровностей. Также биение рулевого вала увеличивает износ пары шестерня-рейка. Следует заменить узел в сборе на новый, или заменить резиновые демпферы на полимерные элементы.
7) Износ ползунка положения датчика крутящего момента приводит к смещению положения "нуля". Это ведет к разности усилий при вращении влево-вправо. Рекомендуется откорректировать датчик. Если зазор в направляющей втулке положения датчика значительно превышает размер ползунка, следует восстановить ползунок датчика. Если восстановить ползунок датчика не представляется возможным, следует заменить датчик. Перед установкой другого датчика крутящего момента, следует обильно смазать направляющую втулку положения датчика
8) Износ торцевой втулки рулевого вала приводит к биению вала внутри корпуса. При увеличении зазора в торцевой втулке сверх нормы предусмотренной заводом изготовителем, начинается повышенный износ пары шестерня-рейка, а также начинается постепенное увеличение диаметра (эллипсность) в корпусе рейки в месте фиксации торцевой втулки.
9) Износ и изменение формы корпуса рулевой рейки возникает при постоянной езде по плохим дорогам. Корпус рулевой рейки принимает форму эллипса . Ускоряют процесс деформации корпуса - торцевая втулка с зазором превышающий установленный норматив завода изготовителя, а также не правильно выставленный момент на опорном башмаке или прослабленная пружина. Такой дефект корпуса не подлежит ремонту и требуется замена корпуса рулевой рейки.
10) Постепенное уменьшение жесткости пружины опорного башмака приводит к стуку в рулевом механизме за счет контакта опорного башмака и прижимной гайки, а также износу пары шестерня-рейка. Рекомендуется раз в 60 000 км пробега менять пружину и производить регулировку рулевого механизма.
11) Нарушение целостности пыльников рулевых тяг приводит к попаданию влаги в механизм рулевой рейки из окружающей среды. Так как рулевая рейка имеет каналы для прокачки воздуха внутри механизма, то при нарушении целостности пыльника туда втягивается вода из окружающей среды. За счет постоянного нагрева от расположенного рядом выпускного коллектора коррозия внутри рейки протекает очень быстро. Рулевой вал и механизмы рейки становятся неремонтопригодными. Рекомендуется применять только оригинальные пыльники и хомуты.
12) Повышенный износ рулевых тяг и рулевых наконечников является нормой для автомобилей с рулевой рейкой с электрическим усилителем. Рекомендуется при каждом Техническом Обслуживании проводить диагностику и регулировку узлов и элементов рулевого управления. Рулевые рейки, аналогичные установленным на автомобили 2008-2013 года, отлично передают все удары от неисправных элементов на руль автомобиля. Многие водители воспринимают это как неисправность рулевой рейки, однако не всегда это является истиной. Изношенный наконечник или рулевая тяга, будет "отзываться" на руле ударом или вибрацией, причем интуитивно они воспринимаются как стук в рулевой рейке.
Некоторые неисправности возможно устранить либо самостоятельно, либо в непрофильном автосервисе. Однако есть неисправности, которые возможно определить только при наличии диагностического сканера. Также специальный инструмент потребуется для регулировки рулевой рейки или ее разборке-сборке. Рекомендуем проводить обслуживание и диагностику только в квалифицированном профильном сервисе. Не рекомендуется отдавать на ремонт рулевые рейки в сервисы занимающиеся ремонтом гидравлических рулевых реек. Технологии ремонта у них различны. Замена изношенных элементов на самостоятельно изготовленные, может привести к неправильной работе рулевого механизма и к выходу его из строя. Оригинальные элементы рулевой рейки рассчитаны на минимальные допуски. Например на биение вала в торцевой втулке допуск 0,15 мм. Биение 0,6 мм и более это рекомендация производителя к замене рулевой рейки. По этой причине в условиях автомастерской довольно проблематично изготовить детали из пластика или полимера с допусками 0.10-0.15мм. Также некоторые пластики и полимеры обладают свойствами, которые затрудняют работу рулевого механизма в зависимости от внешних факторов. Например, возможно сужение или расширение некоторых материалов при изменении температуры. Также некоторые из пластиков подвержены химическим реакциям со смазками, которые используются в рулевом механизме. Еще одним фактором влияющим на срок службы рейки после ремонта, являются устаревшие технологии ремонта. Настоятельно не рекомендуется проводить шлифовку вала. При этой процедуре сошлифовывается тонкий слой с повышенным содержанием углерода, который препятствует повышенному износу вала. Однако процедура шлифовки возможна, но лишь в том случае, если в дальнейшем вал будет восстановлен напылением до номинального значения. Рекомендуем Вам перед ремонтом предварительно проконсультироваться с мастерами о предстоящих работах.
Рулевой механизм с электрическим усилителем руля оказался менее долговечным, и менее надежным, нежели автомобили с гидравлическим усилителем. Особенно это проявляется на автомобилях первых годов выпуска. Однако рулевые механизмы Subaru постоянно модернизируются. На новых автомобилях уже нет тех неисправностей, которые были на автомобилях первых серий, но и ремонтопригодность рулевых реек снизилась.
Контактная информация по вопросам квалифицированного восстановительного ремонта рулевых реек для автовладельцев столичного региона:
Алексей, Волгоград
© Легион-Автодата
Москва, Зеленоградский АО, ООО "Анталекс"
antalex-tech@mail.ru, (499) 397-80-23
Информацию по обслуживанию и ремонту автомобилей вы найдете в книге (книгах):
