Tinkamas vairo kolonėlės veikimas užtikrina vairavimo komfortą ir saugumą. Automobilis turi važiuoti ten, kur mums reikia, o ne ten, kur rieda ratai.
TRW vairo kolonėlės

Automobilis turi žaibiškai reaguoti į vairo judesius. Kad tai vyktų, vairo pavara (ir daugybė kitų komponentų) turi veikti nepriekaištingai. Kokia yra vairo pavaros konstrukcija? Kaip veikia vairo stiprintuvas? Kokie vairo pavaros gedimo požymiai? Kaip remontuoti vairo pavaras?

Krumpliastiebinė vairo pavara (vairo kolonėlė) – tai mechaninis komponentas, perduodantis vairo judesius tiesiogiai į priekinius ratus. Jai veikiant automobilis gali daryti posūkį. Sriegis, velenas, krumpliaračiai, alyva, sandarikliai, kreiptuvai... Ar tai jau viskas? Ne.

Manevruojant su tokiu paprastu vairo mechanizmu reikia daug pastangų, ypač parkuojantis, o tai vargina. Kaip galima tai išspręsti? Jau išspręsta. Sprendimas – vairo stiprintuvas. Pradžioje buvo naudojamos hidraulinės, vėliau elektrinės-hidraulinės ir galiausiai visiškai elektrinės EPS / EPAS sistemos. Pritaikius jas vairą galima sukti lengvai, be jokių pastangų. Mainais už šį patogumą konstrukcija tapo sudėtingesnė, padidėjo komponentų bei jų remonto kainos.

Pirmiausia atidžiau pažvelkime, kaip atrodo ir kaip veikia vairo pavara. Sužinosime, kas joje gali sugesti.

Vairo kolonėlė ir stiprintuvas – kaip jie pagaminti?

Teoriškai yra dviejų tipų pavaros – sraigtinės ir krumplinės.  Pirmojo tipo pavarų šlovės laikai jau seniai praėjo. O antrojo? Šio tipo pavaros populiarios jau daugelį metų. Įdomu tai, kad šio komponento konstrukcija yra tokia tobula, kad jis naudojamas ir miesto mikroautobusuose, ir kompaktiškuose automobiliuose, ir netgi aukštos F klasės reprezentaciniuose automobiliuose.

Krumplinė pavara yra paprastos konstrukcijos, užima mažai vietos, yra pigi pagaminti, pasižymi puikiu efektyvumu, greitai reaguoja į vairo judesius ir nereikalauja jokios priežiūros. Daroma prielaida, kad jos turėtų pakakti visam transporto priemonės naudojimo laikui. Iš tiesų ne viskas rožėmis klota.

Vairas yra sumontuotas ant vairo veleno. Velenas gali turėti dvi ar net tris dalis, sujungtas viena su kita kryžminėmis jungtimis. Kam to reikia?  Velenas, jungiantis vairą su pavara, gali būti nukreiptas beveik bet kokiu kampu, todėl įrangą lengviau išdėstyti po variklio gaubtu. Vairo veleno galas yra po variklio gaubtu ir baigiasi krumpliaračiu. Tai yra mažo skersmens krumpliaratis. Vairo pavarą sudaro nedidelio skersmens cilindras, esantis skersai variklio skyriaus (šonu važiavimo krypties atžvilgiu), keliolika centimetrų už rato ašies (žiūrint iš automobilio priekio).

Šio cilindro viduje, specialiuose kreiptuvuose, yra metalinė juosta. Iš čia ir kitas vairo pavaros pavadinimas – juostinė. Ant juostos taip pat yra metaliniai dantys. Jie turi būti tinkamai suderinti su krumpliaračiu vairo veleno gale.

Visa juosta ir krumplinė jungtis yra sandariai padengti guma. Viduje yra tepalo, kuris palengvina elementų judėjimą ir juos atvėsina. Sandarumas taip pat apsaugo visus metalinius komponentus nuo vandens ir purvo, sukeliančio koroziją. Juostos galuose yra rutulinės jungtys, prie kurių pritvirtinti vairo trauklių galai (dešinėje ir kairėje). Toliau yra veržlės, leidžiančios reguliuoti, ir vairo trauklių galai, taip pat pritvirtinti prie vairo lankstų rutulinėmis jungtimis. Kodėl negalima naudoti standžių jungčių? Tada neveiktų automobilio pakaba.

Viskas turi laikytis, bet kartu turėti ir tam tikro laisvumo.

Pavaroje taip pat yra nemažai smulkių papildomų elementų: vairo veleno judėjimą palengvinančių guolių, reguliavimo varžtų, prispaudimo spyruoklių ir kt.

Kaip visa tai veikia praktiškai? Geriausiai paaiškinti pavyzdžiu.

  • Sukame vairą į dešinę.
  • Vairo velenas sukasi į dešinę ir krumpliaratis veleno gale sukasi į dešinę.
  • Krumpliaratis judina juostą ir ji juda į kairę (žiūrint iš kabinos pusės).
  • Juosta judina vairo traukes ir jų antgalius, sujungtus su rato jungtimis.
  • Ratai sukasi į dešinę.

Juostos krumpliai per visą jos ilgį nėra vienodi. Kuo toliau nuo juostos centro, tuo mažesnis atstumas tarp jų. Tai labai palengvina automobilio vairavimą.

Kaip matyti iš aprašymo, pavara yra priežiūros nereikalaujantis komponentas, sandarintas guma ir gamykloje suteptas reikiamu kiekiu tepalo. Vis dėlto... dantys nusitrina, guma sensta, rutuliniai lankstai gali būti išmušti. Tada ir prasideda problemos.

Aukščiau aprašytą sistemą galima rasti po senesnių ir paprastesnių automobilių gaubtais. Dauguma šių dienų automobilių turi sudėtingesnę vairavimo sistemą. Pagrindinė idėja ir pagrindiniai elementai išliko tie patys, bet atsirado ir papildomų.

Vairo stiprintuvas palengvina ratų sukimą, bet tiek, kad vairuotojas neprarastų važiavimo „jautimo“, tai yra informacijos apie kelio dangos tipą ir ratų pasukimo kampą. Vairo stiprintuvas turi veikti tam tikra jėga, kurią reglamentuoja tipo patvirtinimo taisyklės. Sukant vairą įsijungia vairo stiprintuvas, o baigus posūkį, ratai turi grįžti į tiesią padėtį. Vairo stiprintuvo sistemos gedimas negali turėti įtakos vairo mechanizmui, t. y. automobilis turi galėti važiuoti toliau, tik vairuotojas, norėdamas pasukti vairą, turės panaudoti didesnę jėgą. Stiprintuvo galia taip pat turi būti skirtinga – mažesnė važiuojant dideliu greičiu ir didesnė važiuojant mažu greičiu.

Hidraulinis vairo stiprintuvas – pirmoji sistema, kuri leido be didelių pastangų pasukti vairą. Sistema gana sunki, reikalaujanti tinkamos priežiūros, kelianti šiek tiek problemų, be to, didinanti degalų sąnaudas.

Kokie komponentai ją sudaro?

  • Mentinis siurblys, sumontuotas taip, kad jį būtų galima varyti diržu, perduodančiu pavarą iš alkūninio veleno skriemulio.
  • Dešinysis ir kairysis pavaros cilindrai, sumontuoti ant pavaros.
  • Slėginės ir didelio slėgio žarnos.
  • Valdymo vožtuvas, esantis krumpliaračio korpuse.
  • Aušinimo skysčio kontūras.
  • Skysčio bakelis.
  • Diskas, dalijantis vairo pavaros vidų į dvi kameras.
  • Skystoji terpė – vairo stiprintuvo alyva.

Kaip tai veikia? Siurblys sukuria vairo stiprintuvo skysčio slėgį. Didelio slėgio skystis patenka į valdymo vožtuvą ir teka per aušinimo kontūrą. Pasukus vairą, alyva patenka į pavaros cilindrą, sumontuotą vienoje ar kitoje juostos pusėje. Važiuojant tiesiai, alyva grįžta iš valdymo vožtuvo atgal į bakelį.

Pagrindinis tokios sistemos trūkumas – didelis siurblys, jį reikėjo montuoti prie variklio ir jis veikė visą laiką, todėl padidėdavo degalų sąnaudos. Taigi buvo pradėta naudoti naujesnė sistemos versija.

Elektrinis-hidraulinis vairo stiprintuvas nuo hidraulinio skiriasi tuo, kad hidraulinį siurblį varo elektros variklis. Jis veikia prireikus – vairuotojui pasukus vairą. Be to, skysčio slėgį galima reguliuoti valdant elektros variklio sukimąsi.

Trečioji sistema yra elektrinis vairo stiprintuvas, vadinamas EPS arba EPAS. Tai uždara sistema, kurioje nėra skysčių, todėl nereikia priežiūros. Vis dėlto gedimo atveju reikia keisti viską, o tai lemia dideles išlaidas. Ši sistema pradėta naudoti devintojo dešimtmečio pabaigoje, daugiausia japoniškuose automobiliuose. Šiandien po automobilių gaubtais tokia sistema įrengiama dažniausiai, nes užima mažai vietos ir yra tiesiog gera. Be to, prabangiuose (ir ne tik) automobiliuose vis dažniau naudojamos autonominės parkavimo sistemos. Ir tik EPS / EPAS gali su tuo susitvarkyti.

EPS yra labai mažas ir lengvas, o stiprintuvo variklis ir valdiklis dažniausiai yra montuojami ant vairo veleno. EPS veikia tik tada, kai reikia, ir sunaudoja nedaug energijos.

Kaip sukonstruotas EPS / EPAS elektrinis vairo stiprintuvas? Jį sudaro:

  • Elektroninis valdiklis.
  • Nuolatinės srovės elektros variklis.
  • Magnetinis indukcinis sukimo momento jutiklis, montuojamas ant vairo veleno.

Be to, jis naudoja greičių dėžėje esančio greičio jutiklio rodmenis.

Kaip veikia elektrinis vairo stiprintuvas? Vairuotojui pasukus vairą, jutiklis nustato padėties pokytį ir išmatuoja jo laipsnį. Tada jis siunčia signalą valdikliui. Valdiklis atsisiunčia papildomos informacijos apie važiavimo greitį. Remdamasis surinktais duomenimis apie važiavimo greitį,  vairo sukimosi greitį (kuo greičiau sukamas vairas, tuo greičiau turi veikti vairo stiprintuvas) ir vairo padėties kampą, jis valdo elektros variklio darbą pasirinkdamas tam tikrą įtampą. Variklis padeda atlikti vairo veleno judesius, o toliau viskas vyksta įprastu būdu – krumpliaratis stumia juostą į vieną ar į kitą pusę.

Vairo kolonėlės ir vairo stiprintuvo sistemų gedimai

Kokie yra vairo pavaros gedimo požymiai?

  • Vairo sukimo nesklandumai, strigimas, pasipriešinimas sukant vairą.
  • Priešingai – jaučiamas labai didelis laisvumas.
  • Įvairūs garsai, vibracijos, trintis sukant vairą.

Kas gali sugesti? Atsakome. 

  • Guma nėra amžina, pradėjusi senti ji praranda sandarumą. Tada iš pavaros gali išbėgti tepalas, o į pačią pavarą pradėti sunktis vanduo. Ką tai sukels? Trintį ir progresuojančią koroziją.
  • Dėl intensyvaus eksploatavimo sistemoje atsiranda įvairių tipų laisvumo. Kaip minėta anksčiau, kalbant apie pavaros konstrukciją, joje yra įvairių reguliavimo varžtų. Kartais pakanka sureguliuoti, kad sistema vėl veiktų tinkamai.
  • Vairo veleno kryžminės jungtys – susidėvi, tampa laisvos, paveikia korozija.
  • Susidėvi juostos dantys.
  • Susidėvi įvorės, kreipiančios juostą pavaros viduje.
  • Išsimuša juostos galuose esančios rutulinės jungtys, jungiančios juostą su vairo traukėmis.
  • Užsikemša alyvos kanalai.

Koks yra vairo kolonėlės tarnavimo laikas? Pavara turėtų atlaikyti 150–200 tūkst. km, o kartais ir daugiau. Yra automobilių, kuriuose buvo sumontuotos labai prastos kokybės dalys, pavyzdžiui „Nissan Micra K12“, kurio vairo kolonėlė sulūždavo po maždaug 70 tūkst. km.

Kas lemia greitesnį vairo pavaros susidėvėjimą?

  • Važiavimas nelygiais paviršiais ir dažnas ratų sukimas.
  • Greitas užvažiavimas pasuktais ratais ant aukštų kelkraščių.
  • Ratų sukimas stovint vietoje.
  • Netinkamų ratlankių naudojimas – kitokių, nei rekomenduoja automobilio gamintojas.

Ar sugadinta pavara daro poveikį vairavimo saugumui? Didelį. Kaip išvengti avarijos ar bent jau apvažiuoti duobę kelyje, kai pagrindinis mechanizmas, atsakingas už automobilio vairavimą, stringa, užsiblokuoja ar yra labai laisvas?

Išsimušus rutulinėms jungtims, kurios prie pavaros tvirtina vairo traukes, gali atsiskirti arba susilankstyti ratas ir įvykti tragiška avarija.

Taigi visada, tik pastebėjus pavaros pažeidimo požymių, reikia kuo greičiau apsilankyti servise. Greičiausias būdas susitarti dėl priėmimo – „Motointegrator.com“

Sugedus vairo stiprintuvui, galite važiuoti toliau, bet turite atsižvelgti į tai, kad važiuoti nebus patogu. Vairą teks sukti su didele jėga. Ir tai daugeliui žmonių, kurie nėra įpratę vairuoti be stiprintuvo, taip pat gali tapti avarijos priežastimi.

Kokie yra hidraulinio ir elektrinio hidraulinio stiprintuvo gedimų požymiai?

  • Siurblys kaukia ir švilpia iš po variklio gaubto.
  • Sunkiau sukti į vieną ar kitą pusę, stringa vairo stiprintuvas.
  • Stiprintuvas visiškai neveikia.

Priežasčių gali būti daug – per mažas skysčio kiekis ar visiškas jo nebuvimas (dėl nesandarumo), sistemoje esantis oras, siurblio gedimas, mažas siurblio efektyvumas, nutrūkęs diržas arba per mažas jo įtempimas.

Kokie yra EPS / EPAS elektrinio vairo stiprintuvo gedimo požymiai?

  • Stiprintuvo veikimo pertraukos.
  • Stiprintuvas visiškai neveikia.
  • Prietaisų skydelyje užsidegusi įspėjamoji lemputė.

Dažniausios priežastys: perdegęs saugiklis, sistemos perkaitimas (dėl intensyvaus manevravimo mieste ar sukimosi vietoje), vieno iš jutiklių pažeidimai, nutrūkę laidai ir kt.

Vairo kolonėlės ir stiprintuvo sistemų remontas – kaip tai daroma ir kiek tai kainuoja?

Viskas priklauso nuo pažeidimo tipo. Kartais pakanka sureguliuoti arba pakeisti atskirus pažeistus elementus. Pavyzdžiui, galima pakeisti juostą su susidėvėjusiais dantimis arba rutulines jungtis. O jei, pavyzdžiui, pažeisti juostą kreipiantys elementai, remontuoti neverta. Tada reikėtų pagalvoti apie naujos krumplinės pavaros įsigijimą.

Naujų vairo kolonėlių (be vairo stiprintuvo) kainos:

  • „VW Golf II“ – ~64€
  • „Peugeot 306“ – ~150€
  • „BMW 3 E36“ – ~320€
  • „Fiat Seicento“ – ~300€

Sugedus hidraulinio stiprintuvo sistemai, galima pakeisti atskirus elementus, pvz., nesandarų bakelį, didelio slėgio žarnas (~3-11€ arba patį hidraulinį siurblį. Elektrinio stiprintuvo sistemos elementų pakeisti neįmanoma.

Nenuostabu, kad vairo pavarų su stiprintuvu atveju labai populiarus yra vairo pavaros restauravimas.  Kaina priklauso nuo pažeidimo laipsnio: ~32€ –~150€– jei pavara su hidrauline atrama, ir ~30€–~170€ – jei pavara su EPS.

Pažiūrėkime, kiek kainuoja naujos vairo kolonėlės su stiprintuvu, pirmiausia hidraulinės:

  • „BMW 3 E36“ – ~720€
  • „BMW 5 E39“ – ~450€
  • „Fiat Palio / Siena“ – ~550€
  • „Seat Cordoba I“ – ~750€
  • „Opel Astra G“ – ~250€
  • „Citroen C3“ – ~1200€
  • „Audi A4“ – €950€

... ir vairo kolonėlės  automobiliuose su elektriniu stiprintuvu:

  • „Kia CEED“ – ~2130€
  • „Suzuki Alto“ – ~1100€
  • „Peugeot 1007“ – ~1650€

Kaip matote, naujų pavarų kainos gali būti sunkiai įsivaizduojamos. Taigi nenuostabu, kad dauguma vairuotojų pirmiausia kreipiasi į restauravimu užsiimančias įmones.

Keičiant vairo pavarą verta pakeisti ir vairo traukės bei trauklių galus. Tai nebrangūs elementai, turintys didžiulę įtaką saugumui. Taip pat būtina sureguliuoti pakabos geometriją.

Jei jūsų automobilyje pradeda vairo kolonėlė ar stiprintuvas, atminkite: kad kuo anksčiau apsilankysite servise, tuo didesnė galimybė, kad pakaks remonto ir nereikės keisti. Be to, nepamirškime apie savo saugumą.

„Motointegrator.com“ akimirksniu surasite vairo mechanizmų specialistų.

Susiję straipsniai