Качественное восстановление вала рулевой тяги – сложный многоэтапный процесс, требующий различного оборудования. Вы можете провести некоторые операции у себя в гараже, но в случае серьезной поломки вам понадобится помощь специалистов.
Восстановление рулевой рейки автомобиля – это один из этапов капитального ремонта данного узла, который может производиться как в условиях гаража, так и в мастерской или в условиях мастерской. Однако эффективность этой операции в домашних условиях зависит от локализации и степени повреждения. В случае серьезных дефектов деталь можно исправить только в условиях специализированной мастерской.
Что и почему повреждается на валу рейки
Вал-шестерня (тяга) на подставке – это основной элемент рулевого механизма, который соединяет руль и колеса в единое целое. Нарезанные на рейке зубья вместе с приводным валом образуют редуктор, соединяющий рейку с карданом рулевого механизма. Для увеличения срока службы этого редуктора и снижения усилия, которое необходимо приложить для поворота колес, зубья обеих частей обильно смазывают литолом или другими подобными веществами, а сальники, установленные по краям корпуса рейки, защищают механизм от воды и грязи. Если рулевой механизм снабжен гидроусилителем, через него проходит часть рейки, образуя подвижный поршень, разделяющий гидрокамеру на 2 части, а манжеты, облегающие шток, предотвращают утечку АТФ.
Вода или грязь (пыль), проникшая в уплотнения, ускоряет износ армированного металлического слоя, а также приводит к коррозионному повреждению штока, вызывая протечки и ухудшая работу механизма в целом.
Замена сальников не решает проблему, так как причина в механическом износе рейки, поэтому единственный способ устранения такого повреждения — замена или восстановление вала рулевого механизма. Только после восстановления геометрических размеров и конструкции этой детали меняют уплотнения, что обеспечивает герметичность внутренней полости рельса, в том числе его гидравлической части.
Виды повреждений
Существует 3 вида повреждений:
- деформация;
- механическое истирание;
- коррозия.
Начнем с того, что вал рейки представляет собой гладкий идеально круглый стержень, на небольшом фрагменте которого нарезаны косые зубья. Под действием нагрузок, образуемых подвеской при проезде неровностей и передаваемых тягами, тяга деформируется, из-за чего одна из кромок, обычно наиболее удаленная от руля (со стороны ступицы), отклоняется от прямой, что снижает эффективность рулевого управления, а также приводит к протечкам или стуку.
Возле сальника и в районе зажимного механизма шток подвергается максимальному трению, поэтому любое загрязнение смазкой приводит к ускоренному износу корпуса вала-шестерни. Причем металл в этих местах изнашивается не всегда равномерно, например прижимной механизм стачивает металл в районе зубьев, а с противоположной стороны рельса.
Очаги коррозии расположены в районе боковых уплотнений. Сначала из-за износа резинового сальника или деформации штока возникает течь, через которую в полость проникает влага извне, затем начинается коррозионный процесс с образованием накипи и ржавчины, что приводит к повреждению внутренней поверхности сальника . Если вначале этот процесс развивается крайне медленно, то скорость образования коррозии по мере прогресса становится все больше, а после преодоления определенного рубежа это начинает сказываться на работе рейки, то есть на мощности, которую необходимо затрачивать на точение колеса увеличиваются.
Что можно восстановить
Весь шток можно условно разделить на две части:
- круглую;
- зубчатую.
Большинство ошибок круглой детали можно устранить даже в хорошо оборудованном гараже или автосервисе, а вот для восстановления зубчатой части необходимо сложное оборудование, которое есть только в специализированных мастерских заводов или крупных промышленных предприятий.
Способы ремонта и восстановления
Существует 6 способов восстановления зубчатой рейки рулевого механизма до исходного состояния:
- выравнивание;
- проточка;
- шлифовка;
- напаивание и наваривание;
- гальванизация;
- горячее или холодное напыление металла;
- закаливание и цементация.
Эти операции позволяют восстановить тягу рейки после получения повреждений, за исключением перелома, но такой дефект сопровождается разрушением корпуса, а также критической деформацией подвески и кузова, поэтому чаще всего для например, искореженные автомобили отправляются на слом.
Выравнивание
Если вал-шестерня деформирован, эта операция является первой, т к все остальные действия по восстановлению вала рулевой тяги с погнутой частью бессмысленны, что бы вы ни делали, течи не устранить. Допустимое отклонение составляет тысячные доли миллиметра, и после регулировки вал рельса необходимо обработать до ремонтного размера, т к шлифовка не восстановит форму. В условиях гаража или автомастерской невозможно с необходимой точностью отрегулировать тягу, поэтому такие работы проводятся только в условиях механической мастерской, из-за чего некоторые автовладельцы, обнаружившие этот дефект на своей машине предпочитаю менять редуктор. Ведь найти специалиста с нужным оборудованием непросто, а стоимость его услуг с учетом последующей токарной и шлифовальной обработки оказывается выше цены б/у рейки.
Кроме того, перед выравниванием металл в детали необходимо освободить для снятия внутренних напряжений, сделав ее более мягкой, если этого не сделать, возможны необратимые дефекты при восстановлении геометрических размеров вала рулевой тяги. После регулировки и обточки рейку необходимо закалить науглероживанием и нанести новый слой металла любым удобным способом, чтобы вернуть первоначальный размер, это избавит от необходимости использовать нестандартные сальники. Но обойтись науглероживанием и закалкой можно только установкой сальника ремонтного размера.
Проточка
Эта операция устраняет любые повреждения, глубина которых не превышает 1 мм, но в результате уменьшается диаметр стержня зуба. Это приводит к необходимости установки нестандартных уплотнений, так как при такой разнице диаметров стандартные уплотнения не работают, а в полость рулевого механизма попадает грязь и вода. Выточить деталь можно на любом токарном станке, но если механизм управления станком не обладает достаточной точностью, то после выполнения этой операции шкив необходимо отшлифовать.
Основной недостаток рельса в том, что необходимо снимать тонкий слой затвердевшего сцементированного металла, после чего поверхность рельса сильно теряет свою прочность, а значит увеличивается износ. Для восстановления прочности деталь необходимо сначала закалить, затем закалить и зацементировать.
Шлифовка
Данная операция устраняет дефекты глубиной в сотые доли мм, а конечный результат обработки напрямую зависит от способа выполнения, ведь наждачная бумага может удерживаться рукой или специальным приспособлением. Частью процесса шлифования является полировка, которая формирует зеркало на поверхности детали, тем самым увеличивая эффективность и срок службы уплотнений.
Недостатком такой обработки является невозможность восстановления геометрической формы детали, поэтому деформированный стержень необходимо сначала выправить, а затем обработать.
Напаивание и наваривание
Эти операции восстанавливают геометрическую форму и размеры детали без снятия тонкого слоя закаленного металла со всей рейки. Кроме того, только так можно восстановить изношенные зубья (зубья) штока, но стоимость такой работы сравнима с покупкой новой детали. В гараже доступна только пайка с использованием:
- паяльной лампы;
- соответствующего флюса, например, ортофосфорной кислоты;
- свинцово-оловянного припоя.
Недостатком пайки является низкая твердость восстанавливаемых участков, но оборудование для проведения таких работ есть в любой автомастерской. Кроме того, этот способ не подходит для ремонта участка, взаимодействующего с прижимным механизмом, потому что там рулевая рейка испытывает огромные нагрузки, поэтому мягкая свинцово-оловянная смесь быстро стирается.
Аппараты для точечной микросварки, которыми можно сваривать металл на поврежденных участках, стоят сотни тысяч рублей, поэтому позволить себе их покупку могут только крупные успешные автосервисы. Независимо от способа восстановления штока готовая деталь обрабатывается на токарном станке для удаления лишнего металла, затем шлифуется и полируется. Реставрировать зубы таким же способом крайне сложно, так как после сварки их приходится обрабатывать на специальном станке, который есть даже не во всех крупных автомобильных фирмах.
Гальванизация
Гальванизация, то есть нанесение слоя металла с помощью электролиза, применяется для восстановления геометрических размеров детали после ее механической обработки, а также для повышения коррозионной защиты. Проводить такую обработку можно даже в условиях гаража, но из-за отсутствия специального оборудования толщина слоя не всегда будет одинаковой, поэтому после оцинковки восстановленный вал рулевой тяги необходимо подвергнуть механической обработке и полировке с последующей полировкой.
Оборудование для цинкования можно как купить, так и изготовить самостоятельно, ведь ничего сложного в этом нет, но для работы с ним нужен специалист, хорошо знакомый с особенностями этого процесса.
Горячее или холодное напыление металла
Эффект от такой обработки можно сравнить с цинкованием — на поверхности вала зуба образуется слой нового металла, который затем обрабатывается и полируется. Холодное напыление можно проводить в собственном гараже или автосервисе, а для горячего напыления требуется специальное оборудование, которое из-за дороговизны есть только в крупных сервисных центрах или ремонтных мастерских крупных компаний.
Основным преимуществом этого метода является возможность нанесения разных металлов, подбора чередования слоев, есть возможность повысить устойчивость рулевой рейки к влаге и износу, благодаря чему реставрация вернет ее в состояние новая часть.
Закаливание и цементация
Обе операции повышают твердость и износостойкость металла, но закалить или зацементировать вал рулевой тяги даже в условиях автомастерской практически невозможно, т.к необходимо специальное оборудование, а также квалифицированный металлург, который может выполнять такие операции с зубчатыми поверхностями. Поэтому цементируют и закаливают стержень только в кузницах или механических мастерских крупных компаний, ведь там есть специалисты и оборудование. При правильном проведении науглероживания/закалки при сохранении геометрических размеров и внешней структуры металла поверхность рейки приобретает повышенную прочность, а значит, более высокую износостойкость.
Подавляющее большинство производителей рулевых реек для изготовления тяги используют мягкую сталь, поскольку она дешевле и проще в обработке, а необходимая прочность обеспечивается последующим цементированием и закалкой. Поэтому обе правильно выполненные процедуры восстанавливают вал рулевой тяги до исходного состояния, но не влияют на состояние поверхности и геометрическую форму.
Восстановление или замена – что предпочтительней
Чтобы ответить на этот вопрос, оцените:
- состояние вала рулевой рейки и объем/список работ, которые необходимо выполнить для ее восстановления;
- имеющиеся у вас оборудование и навыки, позволят ли они качественно провести весь спектр необходимых работ;
- доступные вам автосервисы и ремонтные мастерские, где можно выполнить те операции, которые, по любым причинам недоступны вам в гараже;
- квалификация мастеров этих организаций и состояние их техники, возможно качество их работы окажется настолько плохим, что после реставрации вашей рулевой рейки она будет непригодна для дальнейшего использования по прямому назначению;
- стоимость услуг сторонних специалистов и затраты на материалы, затем сопоставьте с ценой новой и восстановленной деталей.
Этот подход поможет вам оценить финансовую целесообразность ремонта и покупки новой, бывшей в употреблении или восстановленной детали. Кроме того, нужно иметь в виду, что неоригинальные детали, стоимость которых заметно ниже оригинальных зубчатых валов, значительно уступают им по качеству металла, поэтому срок службы отремонтированной рейки будет заметно меньше короче новый, но заводской. Если вы решили купить б/у компонент, обязательно проверьте его размеры и форму, а также оцените состояние поверхности, возможно, что такой зубчатый вал рулевой тяги также потребует восстановления.
Заключение
Качественное восстановление вала рулевой тяги – сложный многоэтапный процесс, требующий различного оборудования. Вы можете провести некоторые операции у себя в гараже, но в случае серьезной поломки вам понадобится помощь специалистов.
https://www.youtube.com/embed/euExgCjuuTw
