Гидроусилитель руля устройство и принцип работы: принцип работы механизма рулевого управления и его устройство, основные части ГУР

Содержание

устройство, принцип работы насоса, рейки

Гидроусилитель руля (ГУР) – это система, облегчающая курсовое управление автомобилем.

Почему первым автомобилям не был нужен ГУР

Первые автомобили были легкими и с узкими колесами, а скорости их движения невысоки. Поэтому для поворота колес при помощи руля требовалось небольшое усилие и первые водители легко обходились без ГУР. Гидроусилитель руля потребовался с появлением первых тяжелых грузовиков. С тех пор устройство гидроусилителя не претерпело принципиальных изменений.

Устройство гидроусилителя руля

Принцип работы гидроусилителя руля с распределителем осевого и роторного типов одинаков. Основан на том, что когда руль стоит «прямо», золотник занимает среднее положение, оба сливных канала открыты, а жидкость нагнетаемая насосом минуя силовой гидроцилиндр, сливается обратно в бачок.

Но даже при небольшом повороте руля золотник закрывает один из сливных каналов, и жидкость под давлением направляется в соответствующую полость силового гидроцилиндра. Другая же полость останется связанной с каналом слива.

Поршень гидроцилиндра под действием давления смещается, и это усилие перемещает рейку или поворачивает червяк редуктора, в зависимости от конструкции рулевого механизма. Схема работы ГУР всегда такова, что насос создает давление, распределитель направляет, а гидроцилиндр преобразует его в усилие для поворота колес. Гидроусилитель руля устроен так, что при его отказе рулевое управление автомобиля продолжает работать. Только для того чтобы повернуть руль, нужно прикладывать большие усилия.

Гидроусилитель руля состоит из следующих агрегатов и деталей:

Насос. Предназначен для создания давления рабочей жидкости. Чаще всего встречается конструкция насоса лопастного типа.
Регулятор давления. Его схема проста. Он, по сути, является обычным редукционным клапаном, сливающим масло обратно в бачок. Нужен он для того, чтобы повышение частоты вращения коленвала двигателя не приводило к превышению предельно допустимого давления масла.
Распределитель с управляющим золотником. Роторным называется распределитель, золотник которого вращается. Если же он перемещается линейно вдоль оси рулевого вала, его называют осевым. Осевой золотник поступательно движется по резьбе за счет вращательного движения рулевого вала, перемещаясь вдоль оси этого вала.
Силовой гидроцилиндр двойного действия. В нем под действием давления рабочей жидкости движется поршень, помогая поворачивать колеса. Этот агрегат может быть интегрирован в рулевой механизм или соединяться с ним посредством промежуточных передаточных механизмов. Схема конструкции реечного рулевого механизма позволяет встроить в нее гидроцилиндр. Корпус рейки является цилиндром, поршень делают на середине рейки в виде перегородки с уплотнителем. Для поворота в ту или другую сторону подают в корпус масло под давлением с нужной стороны.
Бачок с запасом рабочей жидкости. Для ее очистки от продуктов износа агрегатов ГУР бачок имеет встроенный фильтр.
Соединительные шланги высокого давления. Обеспечивают подачу масла от насоса к распределителю и дальше к гидроцилиндрам.
Соединительные шланги низкого давления. По ним течет жидкость из бачка в насос, а также из распределителя и из силового гидроцилиндра обратно в бачок ГУР.

Конструкция насоса лопастного типа

Популярность этой конструкции объясняется высоким КПД такого насоса. Привод насоса всегда ременный от шкива коленчатого вала. Для удобства привода, крепление насоса осуществляется к блоку цилиндров двигателя.

Внутренняя поверхность его корпуса имеет сложную форму. В роторе такого насоса делают параллельно его продольной оси несколько прорезей, в которые вставляются лопасти. При вращении привода насоса лопасти под действием центробежной силы частично выходят из пазов и, касаясь внутренней поверхности корпуса, образуют замкнутые камеры. Форма внутренней поверхности корпуса сделана таким образом, что при вращении ротора объем между двумя соседними лопастями и корпусом уменьшается, сжимая заключенную между ними жидкость. Поэтому когда между лопастями оказывается отверстие выхода насоса, масло под давлением устремляется в него. Всасывание масла происходит с точностью до наоборот. На другом участке внутренней поверхности корпуса между лопастями создается разрежение, а когда между ними оказывается вход, масло всасывается в камеру.

Удаление воздуха из системы

Признаки завоздушивания системы: подклинивание рулевого колеса при смене направления его вращения; вспененное масло в бачке.

Прокачку системы опишем на примере автомобиля Газ 3110:

Повернуть рулевое колесо из среднего положения до конца влево и вправо от 5 до 10 раз.
Если масло из системы сливалось полностью, вывернуть клапан из крышки рулевого редуктора. Повернуть рулевое колесо влево и вправо 3-4 раза. Установить клапан на место, долить масло.
Установить руль в среднее положение. Запустить мотор на 10-15 сек. Руль вращать не нужно. Заглушить мотор, долить масло.

Запустить мотор, плавно повернуть руль несколько раз влево и вправо, не задерживая его в крайних точках. После того как в бачок перестанут выходить воздушные пузырьки заглушить мотор и долить масло. На этом операцию удаления воздуха можно считать успешно завершенной.

Устройство и работа гидроусилителя рулевого управления автомобиля. Основное его предназначение

Гидроусилитель руля – устройство, которое на порядок облегчило жизнь водителям. Ведь крутить «баранку» без такого помощника трудно даже на легковом автомобиле. Причем, если раньше с этой задачей более-менее справлялись мужчины, то субтильным дамам оказывалось явно не под силу. Одним словом, данный элемент позволяет снизить уровень физических затрат для управления любым видом транспорта, чем было до его появления. Однако устройство и работа гидроусилителя рулевого управления постоянно трансформировалась, совершенствовалась, пока не доросла до современной системы с электронной «начинкой». Без данного продукта инженерной мысли сегодня трудно представить любой без исключения автомобиль, поэтому знать его «болячки» и особенности полезно всем водителям.

Предназначение ГУР

Согласно физическим законам, чтобы совершить поворот, требуется либо недюжинная сила или большее количество оборотов рулевого колеса. В любом из приведенных случаев это неудобно, и процесс управления автомобилем превращается в малоприятное и трудозатратное мероприятие. И совсем иное дело, когда в дело вступает устройство, которое существенно наращивает мощность усилий, прилагаемых для совершения поворота. Это, в свою очередь, помогает увеличению маневренности машины при парковке, в условиях ограниченного пространства, езде на высокой скорости.

Другая функция ГУР состоит в нивелировании ударов, приходящую на рулевую рейку от дорожного покрытия. За счет демпфирования улучшается комфортность вождения – на руки водителя приходится меньше дискомфортных толчков и ударов, а это снижает усталость, что приводит к более острой концентрации на процессе управления.

Наконец, еще одно полезное свойство узла – устройство и работа гидроусилителя будет рассмотрено чуть ниже – заключается в том, что он дает возможность удерживать выбранную траекторию движения даже тогда, когда происходит внезапный прокол шины. Кроме того, если система гидроусилителя функционирует в штатном режиме, она позволяет легче держаться в полосе движения. Именно по данной причине водителю не нужно постоянно совершать мелкие и регулярные довороты руля, как можно увидеть в старых кинофильмах, для того, чтобы автомобиль двигался прямолинейно.

Компоненты гидроусилителя руля

Принципиальная компоновка ГУР практически на всех современных автомобилях одинакова и включает в себя:

гидравлический (силовой) цилиндр поршневого типа;

помпа для нагнетания жидкости;

рулевая рейка;

шланги – нагнетательный и возвратный;

расширительный бачок для масла;

золотниковый распределитель

перепускной клапан.

В данной системе основными элементами являются гидронасос и силовой цилиндр. Первый создает необходимое давление, подавая жидкость в золотниковый (управляющий) распределитель, который регулирует ее подачу, а второй непосредственно воздействует на рулевую рейку. Характерно, что гидравлический насос сам по себе не требует каких-либо компонентов, приводящих его в работоспособное состояние – он расположен на корпусе блока цилиндров и приводится в действие от коленвала через связку «шкив – приводной ремень».

В автомобилестроении наиболее широко применяются лопастные насосы ввиду их повышенной износоустойчивости и высокого КПД. Корпус для них может быть либо металлический, либо с добавлением алюминия. Внутри корпуса располагается ротор с лопастями, который нагнетает масло и поддерживает необходимое давление. Если давление превышает норму, срабатывает перепускной клапан.

Принцип работы

Чтобы иметь хотя бы примерное понятие об устройстве и работе гидроусилителя, лучше всего рассмотреть несколько наиболее частых ситуаций, когда она приводится в действие.

Например, машина с заведенным мотором просто стоит. В такой позиции система ГУР никаких действий не предпринимает: гидравлическая жидкость перекачивается помпой по шлангам из бачка и беспрепятственно возвращается обратно.

Часто встречающаяся ситуация №2 – водитель вращает рулевое колесо во время движения. В этот момент задействуется вал, на который поступает крутящий момент от рулевого колеса, далее он передается на торсион. Этот элемент, в свою очередь, начинает закручиваться относительно собственной оси. Причем поворотный золотник не срабатывает, и гидравлическая жидкость подается в гидроцилиндр под высоким давлением, оказывая воздействие на поршень со штоком. В итоге шток давит на рулевую рейку, и та перемещается в соответствии с усилием, заданным водителем за счет поворота руля. В итоге поворачиваются и сами колеса.

Специалисты утверждают, что система оказывается в самой трудной ситуации №3 – если водитель на неподвижном автомобиле до упора выворачивает «баранку» либо просто удерживает ее под определенным углом в одном и том же положении. Такие манипуляции приводят к тому, что распределитель не способен вернуться в исходное положение, и гидравлическая помпа находится под максимальной нагрузкой. При этом довольно часто снижается комфортность вождения: появляются вибрации, шум, руль может бить в руку и пр. неприятные моменты. Однако они сразу же перестают себя проявлять, как только колеса выравниваются, и автомобиль начинает двигаться.

Устройство и работа гидроусилителя руля продуманы таким образом, чтобы при выходе из строя одного из его компонентов рулевое управление продолжало работать в стандартном режиме. С той лишь оговоркой, что вращать руль в нештатных ситуациях приходится все-таки с большим усилием.

Периодичность замены масла

Почему-то львиная доля автовладельцев свято уверовали в непонятно откуда взявшийся фейк о том, что любые «расходники» – исключение якобы составляет лишь моторное масло – залиты в автомобиль раз и навсегда. То есть, замены не требуют. И если антифриз худо-бедно заливают, то речь о замене жидкости для ГУР, как и масла для трансмиссии, заводится лишь тогда, когда водителя хорошенько припугнет бывалый мастер на станции техобслуживания.

Между тем такой подход опасен тем, что устройство и принцип работы гидроусилителя предполагают регулярный нагрев масла и трение, вследствие чего гидравлическая жидкость постепенно теряет большую часть своих полезных качеств. Соответственно, полная замена масла для ГУР – процедура обязательная в среднем хотя бы через 50 тыс. км пробега. Еще лучше проводить данную процедуру почеаще. И даже если автомобиль используется нечасто, в любом случае масло в полном объеме нужно менять через 5 лет – именно такой срок годности у «расходника».

КАК ПОНЯТЬ, ЧТО МАСЛО ТРЕБУЕТ ЗАМЕНЫ? Если вынуть из расширительного бачка фильтр и обнаружить на его поверхности много осадка и налета, это означает, что рабочий ресурс масла практически исчерпан. Ведь именно осадок с налетом являются продуктом выработки активных в жидкости компонентов, и этот факт свидетельствует о значительном снижении защитных свойств масла – оно хуже предохраняет от коррозии и износа элементов гидравлической системы.

Кроме того, сигнализаторами необходимости замены является шум помпы и тяжелый ход «баранки». Гадать о причинах данных неисправностей не нужно, они известны давно: в магистралях, т. е. шлангах, возникают воздушные пробки, провокаторами которых является недостаточный уровень масла. В таких случаях ее просто доливают в бачок.

Неисправности, как их устранять

У ГУР имеется ряд характерных признаков, сигнализирующих о том, что в этом узле появились технические проблемы. Знать о них полезно уже хотя бы в том плане, что можно без оплаты за услуги СТО устранить неполадки самостоятельно. Конечно, речь не идет о полной разборке гидронасоса или управляющего цилиндра – без помощи специалиста привести их в «боеготовное» состояние вряд ли удастся.

Вибрация на руле – ее причиной может быть завоздушивание системы. В таких случаях прибегают к прокачке гидросистемы или полной смене масла. Если вибрации через непродолжительное время повторяются, придется искать точки разгерметизации.

Протечки всегда бывают там, где имеется любая жидкость и соединяющиеся шланги либо трубопроводы.

Для их появления причин хватает: изнашиваются и протекают уплотнительные элементы, на трубках появляются трещины, отворачиваются фиксирующие гайки и пр. Чтобы не переплачивать за устранение проблемы автомастерам, придется заехать в автомагазин и приобрести ремкомплекты, в которые включены резиновые прокладки. В общем, любой неисправный элемент при протечках подлежит замене на новый.

«Тяжелый руль». Если для какого-либо маневра приходится прилагать значительное физическое усилие, нужно помнить, что тому имеется три основные причины:

износ приводного ремня, вследствие чего гидропомпа не создает нужное давление в системе;

завоздушивание гидросистемы;

низкий уровень жидкости.

Гудит насос. Данная неполадка появляется тогда, когда масло давно не менялось или сильно износились подшипники вала помпы. Кроме того, может быть излишне натянут приводной ремень.

Удары в руль вызваны исключительно все тем же приводным ремнем: либо он элементарно износился, либо растянулся, вследствие чего начал проскальзывать.

Из-за этой неисправности насос работает рывками, он нагнетает жидкость в ГУР с отчетливо заметной пульсацией.

Плюсы и минусы гидроусилителей с классической компоновкой

Об отрицательных сторонах гидроусилителя с классической схемой говорить непросто, так как за долгие годы использования он зарекомендовал себя как исключительно надежный, и в то же время простой узел. Никто не отрицает, что по сравнению со своими более «крутыми» коллегами – речь идет о системе с электроникой – он выглядит слегка архаичными и громоздким. Однако для эффективной работы ему совсем не обязательно наличие электропривода, не говоря уже о возможных проблемах, часто себя проявляющих в связи с наличием датчиков наряду с электронным блоком, которые нуждаются в высокой координации действий.

Да и в целом минусов у традиционных ГУР немного:

раз в два-три года – с такой периодичностью нужно проводить техническое обслуживание системы, иначе продукты износа, скапливающиеся в масляном фильтре и самой жидкости, приведут к выходу устройства из строя;

незначительная потеря мощности силового агрегата из-за расхода части энергии на привод ГУР;

небольшое увеличение потребления автомобилем топлива.

Если говорить о преимуществах гидроусилителя, то их тоже можно пересчитать на пальцах одной руки – комфортность управления, безотказность, повышение маневренности автомобиля. Однако в сравнении с недостатками, что называется, плюсы применения ГУР куда весомее.

Устройство гидроусилителя руля — ptbnn.ru

Принцип работы гидроусилителя руля

Гидроусилитель руля (аббревиатура ГУР) — знакома большинству автолюбителей. Относится она к основной части рулевого механизма. Раньше управление машиной, было очень утомительным занятием, так как приходилось при резкой смене траектории напрягаться для поворота рулевого колеса, особенно это было проблематично на грузовых машинах. Конструкторы, которые всегда совершенствуют детали для удобства, комфорта и безопасности, обратили на это внимание, поэтому рулевое колесо стало не исключением. Чтобы свисти усилие к минимуму, была придумана система гидроусилителя руля.

Основным его предназначением, как и было, задумано выступает, комфортное управление машиной в момент движения, но есть и другие не менее важные заслуги, такие как:

сохранение «обратной связи»;
обеспечение устойчивости на дороге;
повышение безопасности. То есть происходит контроль над ТС после повреждения передней шины и возможность увильнуть от столкновения;
позволяет «чувствовать» дорожное полотно и создает кинематическое следящее действие;
уменьшает передаточное отношение рулевой системы, что повышает маневренность;
продлевает время службы деталей рулевого узла.

По конструкции ГУР компактны и могут поглощать удары, с вибрацией отходящие от дорожного полотна на рулевое колесо. Во время использовании они совершенно бесшумны. С их появлением езда стала безаварийной, даже число парковочных мест снизилось вдвое. Имея в авто гидроусилитель сложные повороты и многоразовые маневры стали даваться на ура. Однако многие не знают принципа работы установленного штатного гидроусилителя, а когда транспортное средство уводит в сторону они пытаются разрешить ситуацию на «сход-развале» делая это неверно. Естественно, бывалые развальщики легко могут выставить углы установки колес для правильного «сопротивления» увода машины вбок, если гидроусилитель неисправен.

Чтобы устройство не подводило и надежно выполняло все предписанные задачи нужно своевременно посещать сервисные центры для диагностики.

Шаг в историю

Так как первые машины по конструкции были не увесистыми и с узкими колесами, то для поворота руля не требовалось особых усилий. Но с появлением первых грузовых автомобилей вращать колеса многотонного грузовика, оказалось занятием достаточно трудоемким, а то и вовсе не посильным. Тут-то и потребовалось уменьшить диаметр «баранки» и изменить устройство рулевой рейки. Изобрел и запатентовал гидроусилитель впервые Фредерик Ланчестер. Сначала, благо автомеханики распространилось только на карьерные самосвалы, пожарные и грузовые машины. Предвестники пневмоусилители — были несложными и подпитывались от компрессора уже существующих пневматических тормозов.

Только в 20-х годах XX-го века компания Rolls-Royse оснастила гидроусилителем машину-визитку Phantom. Понятное дело, гидравлические усилители были сложнее, чем уже существующие пневматические. Но попытка не увенчалась успехом, и эксперимент был отложен на несколько лет. Дальше уже во время Второй мировой войны англичане вновь ввели в работу ГУР, установив его на большие бронированные автомобили. И уже спустя пять лет технология плотно закрепилась в европейском и американском автопроме. С тех пор устройство не претерпевало принципиальных изменений. Сегодня разнообразие системы ГУРа впечатляет, помимо него существуют еще две удивительных технологии облегчающие эксплуатацию транспортных средств – Электроусилитель и Электрогидроусилитель.

Разновидности гидроусилителей

Утверждать, что ГУР в стандартном исполнении крайне необходим нельзя. Он полезен только в определенных моментах. Конечно, он позволяет с успехом маневрировать в городских условия, но вот на открытой трасе при высокой скорости пользы от него вовсе нет. С возрастанием скорости перестаёшь «чувствовать» дорогу, что популярно особенно в зимний период.

Чтобы, как-то перекрыть изъян, было предпринято установить рулевую рейку с переменным придаточным отношением. Однако попытка была безуспешной спасла ситуацию электроника, которая выступила модификацией гидроусилителя. Она сочетает не только комфорт, но и информативность руля. Электрогидроусилитель руля (ЭГУР) служит по тому же принципу, отличия — прибавка электронного блока и исполнительного электроклапана.

Гидроусилитель руля: устройство и принцип работы

Чтобы понять, как устроена конструкция ГУРа, рассмотрим схему гидроусилителя рулевого управления, состоящую из таких частей, как:

Силовой гидроцилиндр двойного действия помещен в рулевую часть, где стоит межу деталями привода и кузова. Соединен он с золотниковым управляющим узлом и гидроцилиндром. Основная заслуга — преобразование давления жидкости в перемещение поршня и штока, помогающих двигать колеса в необходимое направление.
Насос прикрепляется на двигателе, а его привод от коленчатого вала осуществляется ременной передачей от шкива коленчатого вала. Требуется для сформирования давления масла. Более распространены конструкции лопастого типа, потому что у них хорошее КПД.
Рабочая жидкость содержится в бачке, там же имеется фильтр, крышка с щупом для замера уровня. Функция масла смазывать трущиеся детали и передавать усилие от насоса к гидроцилиндру.
Бачок, наполненный гидравликой, чтобы содержать его в чистоте внутри есть фильтр.
Регулятор давления или распределитель – это прецизионный (высокоустойчивый) и простой по схеме узел. Являет собой редукционный клапан. Располагается на деталях рулевого привода или на одном валу с рулевым элементом. Его задача распределять гидравлику в нужную полость гидроцилиндра или назад в бак. Требуется для контроля частоты вращения коленвала мотора, чтобы тот не повышал допустимую норму давления гидравлической жидкости. Золотниковый распределитель – сложная деталь, состоящая из торсиона и золотникового клапана. Когда находящийся внутри золотник крутится, распределитель называют роторным, а если поступательно перемещается – осевым.
Соединительные шланги высокого и низкого давления сводят между собой гидроцилиндр, насос и распределитель. Также по ним циркулирует гидравлическая жидкость из бака в насос и обратно, возвращаясь от распределителя. Там, где требуется создать взаимную подвижность узлов, применяют гибкие шланги.

Принцип работы у ГУР и ЭГУР схож

Принцип работы гидроусилителя руля как с осевым, так и с роторным распределителем, основан на перемещении золотника при перекладке рулевого колеса. Сначала насос формирует давление в узле рулевого управления. Если «баранку» крутят в одну из сторон, начинает двигаться золотник и закрывает одну из сливных магистралей, а рабочая жидкость под давлением идет в нужные полости гидроцилиндра. Гидравлика со штоком давит на поршень, а он двигает колеса.

Когда колеса поворачиваются, они направляют корпус распределителя в сторону движения золотника. А когда золотник принимает обездвиженное состояние начинают восстанавливать свое обычное положение корпуса распределителя. Из нагнетательной магистрали масло легко проходит в сливную. Далее, усилитель просто качает рабочую жидкость при помощи насоса по системе. В то же время колеса направлены прямо. Когда руль заканчивает крутиться, вся схема меняется и останавливается.

Если даже гидронасос сломался (к примеру, оборвался ремень привода) — это не влияет на управление транспортным средством. Потому что от рулевой системы усилие будет идти на корпус распределителя, а после на колеса с золотником. Через предпусковой клапан, гидравлика станет двигаться из одной полости в другую и не создавать препятствия, чем позволит поворачивать руль, только с напрягом. Схема рулевого управления с гидроусилителем наглядно демонстрирует всю суть системы.

Устройство насоса гидроусилителя руля

Во время поворота рулевого колеса в другую сторону распределитель подает масло в противоположные части гидроцилиндра, соответственно рулевая рейка идет в другую сторону и поворачивает колеса в нужную сторону. Что касается водителя, то он прилагает минимум усилия на поворот руля. Когда автомобиль находится без движения руль поворачивать также просто для этого необходимо чтобы был запущен мотор.

Если транспортное средство наезжает на препятствие, сила отталкивания пытается повернуть колеса. Но вместо этого они относительно золотника двигают корпус распределителя и перекрывают сливную магистраль. После чего гидравлическая жидкость поступает в полость цилиндра, и поршень посылает усилия на колеса, идущие в обратном направлении. Быстрая реакция приводит к тому, что колеса блокируются и не могут поворачивать. Из-за того, что ход золотника малый (где-то 1 мм), транспортное средство практически не меняет направление движения. ГУР ограждает руки водителя от столкновения со спицами руля, когда он во что-то врезается. Маленькие толчки все-таки ощущаются – это происходит из-за того, что над реактивными шайбами, повышается давление.

«Чувство дороги» — это обратная связь от управляемых колес через усилитель к рулю. Сообщает водителю, в каких условиях происходит поворот. Чувствуя силовое следящее действие управлять машиной можно при любой погоде. Поэтому в составе конструкции крепят реактивные шайбы, плунжеры или камеры. Одна из шайб при высоком давлении, пытается поместить золотник в исходную точку, от этого рулевое колесо работает «туже».

Устройство насоса гидроусилителя руля

Узел насоса лопастного типа делится на виды:

Лопастный.
Шестеренный.

Механизм насоса состоит из корпуса, ротора и уплотнительного кольца. Насос имеет клиноременный привод от шкива коленчатого вала. Шкив матируется в конце наружного вала, находящийся на шариковом и игольчатом подшипнике. Ротор располагается на шлицах вала, в его пазы свободно установлены лопасти. К корпусу насоса приделан распределительным диском и крышкой статор.
Внутренняя поверхность его корпуса имеет сложную форму. Лопасти устанавливаются в ротор, где параллельно его продольной оси предусмотрено несколько прорезей. Эти лопасти под давлением центробежной силы немного выходят из пазов и соприкасаясь, с внутренней поверхностью корпуса, создают замкнутые камеры.

Внутренняя поверхность корпуса устроена таким образом, что когда объём от вращения ротора снижается между ними сжимается масло. Если появляется отверстие, то гидравлическая жидкость стремительно выходит из лопастей. Процесс всасывания жидкости проходит наоборот. Сам по себе насос должен быть высокопроизводительным, чтобы обеспечивать повороты вала максимально быстро.
Запускается передачами от двигателя:

Шестеренчатой.
Ременной.

Рулевое управление с гидроусилителем, совмещенным с рулевым механизмом

Техническое обслуживание гидроусилителя

Очень часто приводящий ремень становится причиной поломки гидроусилителя, поэтому нужно следить за уровнем его натяжения.
Необходимо смотреть за уровнем масла в бачке, если его показатель ниже нормы, нужно долить. Нехватка масла приведет к тому, что насос выйдет из строя. Какая подходит гидравлическая жидкость больше всего нужно узнать из инструкции или в специализированном магазине.
Один раз в год меняйте фильтрующий элемент в бачке.
Сливать масло легко, нужно снять шлангу и при открытой крышке бачка жидкость выльется от действия атмосферного давления. Залив свежее масло необходимо при открытой крышке пару раз прокрутить руль в крайние положения, это нужно, чтобы лишний воздух покинул бачок.
Учтите, что на ТС с гидроусилителем не стоит держать руль в крайнем поворотном положении свыше 5–6 секунд – перегреется гидравлическая жидкость.
Кроме того, следует время от времени осуществлять замену масла, это объясняется загрязнениями, которые влияют на его свойства. При потере основных свойств жидкость способна повредить сальники рулевой рейки, а это приведет к сбою ГУРа.
Регулярно проводите визуальный осмотр системы, так как может быть нарушена герметичность системы. Потеки гидравлики говорят, что требуется ремонт.
Если гидронасос не работает, использовать машину долгое время нельзя – это приведет к износу распределителя и поломке элементов рулевого механизма.

Залив присадки в ГУР

Недостатки ГУР

Нужно просматривать систему каждый день на наличие дефектов.
Нанос работает от мотора, тем самым забирая у него часть мощности.
Нет функций регулировки положений работы для разных условий.

Как видно минусов не так уж и много.

Гидроусилитель руля

Гидроусилитель – механизм, который улучшает управляемость транспортного средства. Это устройство призвано облегчать усилие водителя при выполнении маневра, обеспечивая мягкое и легкое поворотное движение. Более современное изобретение – электроусилитель руля, который отличается наличием электрического приводного механизма.

Гидроусилитель руля: принцип работы и устройство

Поломка механизма ГУР может привести к негативным последствиям, поэтому каждый элемент системы должен быть исправен.

Усилитель рулевого управления состоит из 3-х основных элементов:

Гидроцилиндр. Может располагаться на рулевой системе или между приводным механизмом и кузовной частью автомобиля. Отвечает за работу поршня, приводит его и шток в действие с помощью специальной жидкости, подача которой происходит под определенным давлением.

Помпа. Насос качает масло по системе, обеспечивая необходимое давление жидкости. Современные автомобили оснащаются пластичными помпами, которые отличаются длительным сроком службы, высокой производительностью и хорошими характеристиками. В действие механизм приводится посредством ременной передачи.

Распределительный механизм. Устанавливается либо на вал рулевой системы, либо на приводной механизм. Отвечает за подачу масла к нужным полостям гидроцилиндра и обратно в бачок для жидкости. В зависимости от модели системы, распределитель может быть роторного либо осевого типа. Для осевого варианта характерны возвратно-поступательные движения золотника, для роторного – вращательные (вокруг своей оси).

Также устройство предусматривает наличие:

трубопроводов для обеспечения движения масляного состава;
техжидкости;
бака для заливки и хранения техжидкости.

Маслопроводы различаются по типу давления — оно может быть высоким или низким. Первые подают масло в систему, вторые откачивают его в распределительный бачок.

В процессе безманевренной езды насос прокачивает гидравлическую жидкость по системе, направляя ее в нужные узлы механизма. Золотник в это время располагается в центральной точке.

Когда происходит поворот рулевого колеса, золотник смещается, перекрывая отводящий жидкость маслопровод. В одну из полостей гидроцилиндра направляется масляная смесь под давлением, которое воздействует на шток и поршень. Это способствует повороту колес в ту сторону, куда смещается золотник. За золотником движется и распределитель – когда он догонит золотник, поворотное движение прекратится.

Что лучше: ГУР или ЭУР?

Электрический усилитель в отличие от гидравлического устанавливается на рулевую колонку / рейку, а крутящий момент передается торсионным валом.

Электроусилитель руля состоит из электрического двигателя, ЭБУ, датчиков для определения угла поворота и крутящего момента.

Суть работы заключается в том, что механизм передает усилие, его фиксирует датчик, отвечающий за показания крутящего момента, информация попадает в электронный блок управления. А блок управления решает, грубо говоря, сколько тока выделить, чтобы можно было легко провернуть рулевое колесо.

Так что же лучше — электрическая система управления или гидравлическая?

Особенности ГУР таковы:

недорого стоит;
имеет больший запас мощности, что является существенным плюсом для более крупной техники – микроавтобусов, внедорожников, грузовой техники;
требует постоянного контроля состояния – уровня жидкости, приводного ремня и других деталей, подверженных износу;
напрямую зависит от работы двигательной системы автомобиля;
расходует энергию двигателя даже при движении по прямой, так как насос ГУР работает постоянно;
сложность выполнения поворота растет вместе со скоростью.

Кроме того, движение с ГУР требует соблюдения некоторых правил — например, нельзя удерживать руль в крайнем положении, так как рабочая жидкость в этом случае может «закипеть».

Особенности ЭУР следующие:

простота конструкции и компактность – никаких шлангов, масла, насосов;
высокая стоимость;
дорогой ремонт;
малая мощность, что делает невозможной установку на крупные автомобили;
возможность настройки работы под конкретный стиль вождения;
рулевое колесо «чувствуется» даже на высоких скоростях, за что ЭУР заслужил признание гонщиков.

Электрический механизм рулевого управления значительно экономит топливо.

Так как функционирование системы контролируется ЭБУ, во время движения без маневрирования электрический усилитель находится в «спящем» состоянии, что снижает нагрузку на двигатель автомобиля.

Чаще всего ЭУР комплектуются более дорогие модели легковых автомобилей, так что не каждому выгодно покупать машину с электроусилителем. Но если с деньгами нет проблем, то выбор напрашивается сам собой.

Что заливать в гидроусилитель руля?

Легкость поворота руля и мягкость маневрирования напрямую зависят от спецжидкости, которая передает усилие от насоса к поршню. Для поддержания ГУР в рабочем состоянии используется специальное масло. Оно качается насосом, обеспечивая работу механизма, и служит смазочным материалом для деталей и узлов системы, защищая их от преждевременного износа.

Жидкость по своему составу бывает двух видов:

Минеральные составы. Используются в большинстве случаев именно для гидравлических усилителей руля. Эти масла благодаря своему составу обладают свойством продлевать жизнь резиновым деталям механизма, которые имеют «привычку» изнашиваться при повышенных нагрузках.

Синтетические составы. Применяются для работы рулевого управления крайне редко. В состав синтетических масел входят каучуковые волокна, которые пагубно сказываются на состоянии резиновых деталей ГУР.

По цвету гидравлическая жидкость бывает красного и желтого оттенков. Также в продаже можно найти зеленые масла, но редко.

Именно по цветам автомобилисты обычно и определяют жидкость для ГУР. Цвет говорит и о свойствах конкретного типа масла:

Красный. Масло может быть как на минеральной, так и на синтетической основе. Обычно масло этого цвета используется для КП-автомат, иногда для рулевого механизма. Можно смешивать жидкости красного и желтого оттенка, если они одного вида. Но ни в коем случае нельзя смешивать красное синтетическое масло с красным минеральным.
Желтый. Универсальный вариант, может использоваться и для коробок передач («механики» и «автомата»), и для заправки гидроусилителя. Для ГУР чаще всего используется именно жидкость желтого цвета.
Зеленый. Смесь зеленого цвета также может быть на синтетической и минеральной основе. Но предназначена только для механических КП. Смешивание с другими оттенками не допускается.

Гидравлическая жидкость должна быть устойчива к понижению температуры, сохранять рабочие свойства при высоких температурах и быть безопасной для находящихся в машине людей — то есть не испарять вредные для здоровья химические реагенты.

«Правильная» жидкость подбирается методом проб и ошибок. Не стоит экономить на составах — лучше спросить у опытных водителей и, найдя хороший продукт, пользоваться им постоянно.

Как поменять масло в гидроусилителе руля?

Некоторые автопроизводители заверяют, что замена масла в гидроусилителе руля не требуется. Но практика говорит обратное, так как жидкость со временем теряет свои свойства.

При исправном автомобиле и в обычных условиях эксплуатации гидравлическая жидкость подлежит замене раз в 1-2 года (в зависимости от модели автомобиля). Также заливать масло необходимо при его вытекании, поломке самой рулевой системы, при условии использования транспортного средства в экстремальных условиях.

Передняя часть автомобиля приподнимается с помощью двух домкратов (можно воспользоваться и подъемником, если он есть).
Снимается крышка бачка гидроусилителя. Обычным шприцем делается забор отработанного масла. Масло из емкости сливается – маслопроводы отсоединяются от бака и опускаются в небольшой контейнер, который надо подготовить заранее.

Отсоединяется подводящий маслопровод, система прокачивается. Для прокачки необходимо покрутить рулевое колесо, чтобы масло вышло. Двигатель при этом остается выключенным. После этого основной шланг присоединяется обратно, и все те же манипуляции производятся для выводящего шланга (он, как правило, расположен выше).
Теперь в бачок можно заливать новую жидкость. Она должна подняться до уровня между Min и Max. Затем проводится прокачка системы путем вращения руля.
Уровень масла после прокачки снова проверяется — при необходимости оно доливается, и система снова прокачивается. Повторять придется, пока жидкость не останется на нужном уровне.
Теперь можно спустить автомобиль на землю и немного проехаться, затем снова проверить уровень жидкости в бачке. Надо проследить, чтобы она не доходила до отметки Max – тогда в процессе движения масло разогреется и начнет вытекать из емкости. В случае превышения допустимой нормы излишек жидкости необходимо убрать.

Типичные неисправности

Неисправности гидроусилителя руля доставляют водителю серьезные неприятности. Даже когда движение можно продолжать, поломка ГУР ведет к сложностям – проворачивать рулевое колесо становится тяжело.

Наиболее распространенная причина – обрыв ременного привода. Возникает из-за неправильного натяжения или чрезмерного износа. Характерный признак: отдача в рулевое колесо.

Течь гидравлической жидкости

Образуется при повреждении маслопроводов – на них появляются трещины, проколы, стенки могут оказаться протерты, если шланг контактирует с другими элементами кузова.

Руль трудно провернуть

Если туго крутится руль с гидроусилителем, то причин может быть несколько.
Среди них:

плохое натяжение или износ ременного привода;
снижение уровня масла в системе;
засорение фильтр заправочной емкости;
падение давления в системе;
попадание воздуха в систему.

Руль тяжело поддается при быстром повороте

Причина может заключаться в поломке насоса, ременной передачи или в завоздушивании системы.

Повышение шумности и появление вибраций

Если гудит ГУР при повороте руля, значит, уровень масла значительно понизился и требуется его долить. Если руль начинает вибрировать – причина в завоздушивании гидросистемы.

Ремонт гидроусилителя руля

Самый простой выход в случае серьезной неисправности – заменить механизм на новый. Конструкция ГУР позволяет провести ремонтные работы и сократить расходы. Ремонт начинается с внешнего осмотра. При обнаружении износа приводного ремня его меняют (или правильно натягивают).

Для устранения поломки насоса гидроусилителя руля используется ремкомплект, в который входят:

сальник для подшипника;
уплотнитель для задней крышки;
уплотнитель для установки в точке движения вала.

Если в ГУР попал воздух, необходимо его удалить и проверить состояние уплотнителей (при необходимости заменить).

Если отказал ЭУР, отремонтировать его проблематично. Начать следует с проверки проводки – ее повреждение приводит к отказу электроусилителя. Ремонт стоит проводить только после детального изучения электросхемы конкретного автомобиля. При поломке более серьезной чаще всего меняется вся система в сборе. Электроусилители – новый этап в развитии автомобилестроения, но они пока не в состоянии вытеснить ГУР, несмотря на все свои преимущества.

Насос ГУР — принципы работы, назначение, правила эксплуатации и типовые поломки насоса гидроусилителя руля (ГУР), рекомендации по уходу

Большинство случаев выхода из строя систем гидроусилителя руля связаны не с производственными дефектами, а именно с нарушениями требуемых условий эксплуатации. Чтобы узнать больше и не делать фатальные ошибки, читаем дальше.

Гидроусилитель руля (ГУР) — это механизм, основным элементом коего является насос, а задачей — обеспечение легкости вращения рулевого колеса и, соответственно, руления автомобиля. Насос ГУР приводится ремнем от коленчатого вала, засасывает из бачка масло и нагнетает под высоким давлением распределитель.

Распределитель отслеживает усилие на руле и строго дозированно помогает поворачивать управляемые колеса. Для этого используют следящее устройство, чаще всего это торсион, встроенный в разрез рулевого вала.

Когда машина стоит или едет по прямой, то усилия на рулевом валу нет, и торсион не закручен соответственно, перекрыты дозирующие каналы распределителя, а масло сливается обратно в бачок.

Когда же водитель поворачивает руль, колеса сопротивляются: торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие на руле. Каналы открываются, и масло направляется в исполнительное устройство. Оно бывает разное, но, как правило, выполнено заодно с рулевым механизмом. В качестве рабочей жидкости в гидроусилителях иномарок используется масло ATF — то же, что и в автоматических коробках передач. Это доступно как с точки зрения цены, так и легкости поиска масла!

Назначение насоса гидроусилителя руля — это нагнетание рабочей жидкости в рулевой механизм и обеспечение ее циркуляции в гидро-системе рулевого управления.

Из-за действия центробежной силы и давления масла вращается вал насоса и лопасти, перемещаясь в пазах ротора, прижимаются к внутренней поверхности статора, таким образом, захватывая масло, вследствие чего оно попадает через отверстия в распределительном диске в нагревательную полость. Циркуляцию рабочей жидкости и давление в системе обеспечивает насос.

Более распространены пластинчатые насосы из-за высокого КПД и низкой чувствительностью к износу. Насос ГУР закреплен на двигателе, привод осуществляется посредством ременной передачи от коленчатого вала.

Сам принцип работы системы гидроусилителя руля выглядит так: насос приводит в действие двигатель посредством ремня, таким образом, насосом нагнетается рабочая жидкость в гидропривод, причем, зубчатая рейка гидропривода выполняет функцию поршня, подающего жидкость.

рулевой механизм
золотник
корпус распределителя
гидроцилиндр
поршень гидроцилиндра
реактивная шайба
центрирующая пружина
нагнетательная магистраль
клапан
насос ГУР
сливная магистраль
бачок

Что же происходит, когда Вы поворачиваете руль (рулевое колесо)? При этом направление и расход потока жидкости регулирует управляющий клапанный блок. Назад, в находящийся в моторном отсеке и соединенный с насосом компенсационный бачок, поступает избыток жидкости.

Уход за ГУР

Уважая ГУР, дадим ему то, в чем он нуждается. Увы, большинство случаев выхода из строя систем гидроусилителя руля связаны не с производственными дефектами, а именно с нарушениями требуемых условий эксплуатации. Будем проводить регулярно следующие операции: проверять уровень масла в бачке, следить за герметичностью системы и как можно быстрее устранять различные утечки, проверять и, при необходимости, регулировать натяжение ремня привода, заменять фильтрующий элемент и масло один раз в 1—2 года.

Необходимо также производить их замену, если изменился цвет масла. Процитируем уважаемого мастера СТО: «Продукты износа, образующиеся в различных парах трения насоса гидроусилителя, рулевой рейки или редуктора, приводят к засорению отверстий и выступают в качестве абразивного материала, вызывающего ускоренный износ механизмов и их сопряжений. Удаление старой жидкости и промывка позволяют осуществить комплексную очистку всей системы гидроусилителя руля».

Нетрудно периодически открывать капот и смотреть на бачок с жидкостью ГУР — есть метки, между коими и должен находиться уровень масла. Открутив крышечку, вы увидите на щупе еще и цвет жидкости. У продвинутых машин на приборной панели имеется индикатор низкого уровня этой жидкости. А при возникновении каких-либо посторонних звуков, утечек или просто при проявлении явно неадекватного поведения автомобиля — не откладывая проехать на СТО для диагностики. Как говорят механики, любую неисправность лучше всего устранить на стадии ее развития, пока ремонт дешевле.

Дабы ГУР не сломался, избегайте удерживать рулевое колесо в крайнем положении более 5 с, это может вызвать перегрев масла; длительная эксплуатация автомобиля с неработающим насосом приводит к быстрому износу деталей рулевого механизма и распределителя, так как они не рассчитаны на такой режим. И не прыгайте, пожалуйста, по бордюрам. При быстром наезде на препятствие происходит страшная вещь!

Гидроусилитель руля, «убивающий» обратную связь, ухудшает информативность при рулении. Иными словами, вы не ощущаете, в каких условиях находится колесо. Запрыгивая на бордюр, вы ощущаете лишь небольшой толчок на рулевом колесе. На машине без ГУР руль ответил бы очень жестким рывком, который запросто мог бы причинить травму. Если вы не ощущаете нагрузки на руле, это вовсе не значит, что ваш автомобиль с легкостью преодолевает любые бордюры. Насос гидроусилителя, как мы уже сказали, способен развивать высокие давления и тем самым поддерживать заданное положение вала рулевой рейки. Представьте, что при этом вы лихо наезжаете на бордюр. Система будет стараться сохранить колеса в заданном рулем положении, что фактически спровоцирует жесткий удар о бордюрный камень. В такой ситуации очень вероятны повреждения рулевых тяг и рулевой рейки.

Похожие последствия будет иметь вращение рулевого колеса, когда колесо автомобиля плотно прижато к бордюру, или активное руление при езде в колее. Система ГУР будет неукоснительно выполнять все задающие движения рулем, и если при этом колесо ограничено в перемещении, настойчивое руление неминуемо принесет вред рулевому управлению!

Нельзя газовать при круто вывернутых колесах, стоя на второстепенной дороге и ожидая просвета. Раскручивая двигатель при вывернутом руле, вы существенно повышаете давление в ГУР, отчего могут пострадать уплотнительные элементы и насос. При низких же температурах существенно возрастает вязкость рабочей жидкости, что затрудняет ее протекание через клапаны, калиброванные отверстия и в целом повышает нагрузку на все элементы системы. В связи с этим в сильные заморозки не следует начинать движение на непрогретом автомобиле, а при выезде с места стоянки по возможности избегать интенсивного руления.

Электрический собрат

Электроусилители руля не имеют в себе никакой гидравлики! Что дает преимущества: усилитель не зависит от оборотов двигателя автомобиля и от температурных перепадов, он потребляет энергию только при вращении руля, в отличие от гидроусилителя, когда рабочая жидкость всегда гоняется по трубам, на что тратится дополнительное топливо. Кроме того, коэффициент полезного действия электродвигателя намного выше КПД гидронасоса. Он надежен: нет шлангов, ремней, прокладок, сальников, жидкостей, не требуется обслуживание (замена, доливка рабочей жидкости). То, что надо большинству из автомобилистов, занятых людей. Но автопрофессионалы недолюбливают электроусилители за искусственность ощущений при вождении!

Но есть ли у вашей машины усилитель или нет, какой он — в любом случае, ведь вы ездите именно на ней. Возит вас именно она. Поэтому любите свою машину, и она ответит взаимностью и верностью.

По вопросам приобретения и консультации звоните нашим менеджерам:

(057) 759-76-46,
097-085-18-69,
093-185-42-82,
050-401-28-70,
067-577-02-84,
050-10-079-01,

Как устроен гидроусилитель руля

Гидроусилитель руля (ГУР) – это система, облегчающая курсовое управление автомобилем.

Почему первым автомобилям не был нужен ГУР

Устройство гидроусилителя руля

Но даже при небольшом повороте руля золотник закрывает один из сливных каналов, и жидкость под давлением направляется в соответствующую полость силового гидроцилиндра. Другая же полость останется связанной с каналом слива.

Гидроусилитель руля состоит из следующих агрегатов и деталей:

Насос. Предназначен для создания давления рабочей жидкости. Чаще всего встречается конструкция насоса лопастного типа.
Регулятор давления. Его схема проста. Он, по сути, является обычным редукционным клапаном, сливающим масло обратно в бачок. Нужен он для того, чтобы повышение частоты вращения коленвала двигателя не приводило к превышению предельно допустимого давления масла.
Распределитель с управляющим золотником. Роторным называется распределитель, золотник которого вращается. Если же он перемещается линейно вдоль оси рулевого вала, его называют осевым. Осевой золотник поступательно движется по резьбе за счет вращательного движения рулевого вала, перемещаясь вдоль оси этого вала.
Силовой гидроцилиндр двойного действия. В нем под действием давления рабочей жидкости движется поршень, помогая поворачивать колеса. Этот агрегат может быть интегрирован в рулевой механизм или соединяться с ним посредством промежуточных передаточных механизмов. Схема конструкции реечного рулевого механизма позволяет встроить в нее гидроцилиндр. Корпус рейки является цилиндром, поршень делают на середине рейки в виде перегородки с уплотнителем. Для поворота в ту или другую сторону подают в корпус масло под давлением с нужной стороны.
Бачок с запасом рабочей жидкости. Для ее очистки от продуктов износа агрегатов ГУР бачок имеет встроенный фильтр.
Соединительные шланги высокого давления. Обеспечивают подачу масла от насоса к распределителю и дальше к гидроцилиндрам.
Соединительные шланги низкого давления. По ним течет жидкость из бачка в насос, а также из распределителя и из силового гидроцилиндра обратно в бачок ГУР.

Конструкция насоса лопастного типа

Удаление воздуха из системы

Прокачку системы опишем на примере автомобиля Газ 3110:

Повернуть рулевое колесо из среднего положения до конца влево и вправо от 5 до 10 раз.
Если масло из системы сливалось полностью, вывернуть клапан из крышки рулевого редуктора. Повернуть рулевое колесо влево и вправо 3-4 раза. Установить клапан на место, долить масло.
Установить руль в среднее положение. Запустить мотор на 10-15 сек. Руль вращать не нужно. Заглушить мотор, долить масло.

Подробное устройство гидроусилителя руля

Многие водители начинали свою карьеру за рулем с управления автомобилем отечественного производства, оснащенного рулевой колонкой или рулевой рейкой. Пересев за руль более современных отечественных или иностранных авто, водители испытывают несказанное облегчение от легкости обращения с рулем. Объяснение этого блага кроется в рассмотрении подробного устройства гидроусилителя руля (далее ГУР).

Шаг в историю

Превращение механизма рулевой рейки и уменьшение самого рулевого колеса началось с Фредерика Ланчестера, который первым изобрел гидроусилитель и запатентовал его. Изначально это благо автомеханики превалировало только в грузовых автомобилях и автотранспорте специального назначения (пожарные машины). А уже в 20-х годах XX-го века компания Rolls-Royse оборудовала ГУРом свой автомобиль-визитку Phantom. Хотя на тот момент все так и закончилось пробными образцами данного ноу-хау.

Следующим «выходом в свет» гидроусилитель руля обязан Второй мировой войне. В это время американские и английские машиностроители оборудовали ими тяжелые и неповоротливые бронемашины. А в 50-х годах эта технология получила широкое применение в автопроме Америки и Европы.

В настоящее время существует много видов ГУРа, а также других доработанных технологий облегчения вращения рулевого колеса:

Электрогидроусилитель;
Электроусилитель.

Как устроен гидроусилитель руля

Как говорилось выше, гидроусилитель руля – это модернизированная рулевая рейка. К ее простой конструкции добавили следующие детали:

Масляный насос;
Бачок с рабочей жидкостью;
Золотниковый распределитель;
Силовой гидроцилиндр;
Регулятор давления;
Соединители и шланги.

Устройство насоса гидроусилителя руля определяет деление этого узла на виды:

Лопастный;
Шестеренный.

Еще устройство насоса включает в себя корпус, уплотнительное кольцо, ротор. Насос отвечает за создание и поддержание определенного давления специальной жидкости в системе и обеспечивает ее движение. Запускается передачами от двигателя:

Шестеренчатой;
Ременной.

Насос ГУР подает под высоким давлением в золотниковый распределитель специальную жидкость. Золотниковый распределитель – сложная деталь, состоящая из торсиона и золотникового клапана. Она регулирует жидкостную подачу в полость цилиндра и возвратное движение жидкости в бачок. Силовой гидроцилиндр обладает бинарным действие, то есть создает усилие в двух направлениях. В нынешнем автомобилестроени этот узел, передающий усилие в рулевую рейку, в неё же и интегрирован.

Изобретено много способов трансформировать усилие поворота руля в работу золотника. Многие из них основываются на движении отдельно взятого промежутка вала рулевой колонки. В актуальных технологиях автомобилестроения роль этого промежутка выполняет торсион, представляющий собой пружинящий лучевым способом промежуток вала рулевой колонки.

Золотник отзывается на угол смещения концов при прикладывании усилия к рулю. Еще применяют конструкции валов с участком с осевой подвижностью, в которых движение соответствующей направленности создается путём винтовой передачи, которая превращает поворот руля в поступательное движение золотникового штока. Есть также механизмы, в которых усилие вращения рулевого колеса отмечается не на рулевой колонке, а на других узлах передачи между рулём и колесами.

Принцип работы ГУР

Если автомобиль находится без движения, двигается прямо, насос перекачивает вхолостую гидравлическое масло внутри системы. Когда рулевое колесо приходит в движение, начинает закручиваться торсион, а золотник поворачивается относительно гильзы распределения. Одновременно открываются соединительные шланги, по которым масло из бачка попадает в определенную камеру в силовом цилиндре (это зависит от того, в какую сторону маневрирует автомобиль под действием поворота руля). А из другой камеры одновременно по открытым протокам гидравлическое масло попадает в бачок. Поршень цилиндра перемещает рулевую рейку, с одновременной передачей усилия рулевым тягам, поворачивающим колёса.

Если авто маневрирует на невысокой скорости, то КПД гидроусилителя руля максимален. Это достигается возрастанием количества оборотов электродвигателя насоса. Увеличение его производительности способствует интенсивному притоку гидравлической жидкости в цилиндр и сила, прикладываемая к повороту руля, уменьшается в разы. Повышение скорости движения машины снижает частоту вращения электродвигателя, при этом в действие вступает электромагнитный клапан, который уменьшает проходимость каналов гидросистемы, а для поворота руля приходится прикладывать больше усилий.

Бочка мёда и ложка дегтя в наличии ГУРа

Несомненным положительным качеством этого узла являются:

Улучшение управляемости авто;
Экономия усилий, прикладываемых к рулю;
Уменьшение передачи ударных явлений от дорожного покрытия.

К самым существенным отрицательным моментам при использовании гидроусилителя рулевого управления многие автомобилестроители причисляют потерю автомобилем информативности. Пока решение вопроса совмещения комфорта, обеспечиваемого ГУРом, и четкости управления машиной остается не по силам лучшим конструкторам гигантов автомобилестроения.

Гидроусилитель руля (ГУР) — устройство, принцип работы, замена жидкости гур

Сейчас на смену рулевым гидроусилителям все чаще приходят электронные усилители. За время эксплуатации гидроусилители зарекомендовали себя великолепно. Наша сегодняшняя статья будет посвящена их устройству, основным принципам работы, а также рекомендациям по техническому обслуживанию.

Назначение гидроусилителя руля (ГУР)

Основная функция рулевых гидроусилителей заключается в облегчении вращения рулевого колеса во время движения. Изначально их установки производились на грузовые коммерческие автомобили. Помимо легкости вращения, гидроусилительные механизмы уменьшают передаточные отношения руля. Выражаясь простым языком, водителю автомашины, оснащенной ГУР, не требуется делать несколько полных оборотом руля при выполнении любого, даже незначительного, маневра. Кроме того, гидравлические компоненты прекрасно гасят ударные воздействия во время проездов по неровностям. Это позволяет в разы улучшить управляемость транспортного средства, полностью сохраняя её во многих опасных ситуациях.

Устройство ГУР (гидроусилителя руля)

Все элементы гидроусилителя выстроены в единую конструктивную схему. Главными частями ГУР являются:

Бачок гидравлической жидкости. В него заливается рабочая жидкость. У иностранных автомобилей это, как правило, трансмиссионная смазка «ATF», аналогичная используемой в автоматических трансмиссиях. В отечественных авто применяется жидкость с индексом «Р», по своему составу очень напоминающую стандартную «веретёнку».
Распределитель. Задача этого высокоточного механизма заключается в направлении потока гидравлической «жижи» в нужную часть гидроцилиндра. Распределитель обычно установлен на частях рулевого привода, либо на рулевом валу. Различается два вида распределителей: осевой, имеющий поступательное перемещение подвижного золотника, и роторный, золотник которого совершает вращательное движение.
Гидроцилиндр. Это встраиваемый в рулевой узел элемент, призванный осуществлять дополнительные усилия по повороту колес в результате давления гидравлики и специального поршня.
Насос. Основное назначение насоса заключается в поддержании нужного уровня масляного давления системы ГУР. Приводом насоса выступает коленвал, который передает свое вращение с помощью ременной передачи.
Соединительные шланги. Как не трудно догадаться, именно по шлангам осуществляется циркуляция гидравлической жидкости между основными элементами гидроусилителя. Различают шланги высокого давления, установленные между насосом, распределительным блоком и узлом гидроцилиндра, и низкого, отвечающие за подачу масла между бачком и насосом, а также бачком и распределителем.

Принцип работы насоса гидроусилителя руля

Основные принципы работы ГУР не зависят от установленного в них типа распределителя. Все процессы происходят практически идентично. Они основаны на движении золотника, возникающего при повороте руля. Сдвигаясь, он закрывает одну из масляных магистралей, открывая доступ к другому гидравлическому каналу. Жидкость, в зависимости от направления поворота рулевого колеса, попадает в правый или левый отсек гидроцилиндра. Она оказывает мощное давление на соответствующий поршень, который способствует поворачиванию колес. Корпус распределителя совершает поворот по направлению смещения золотника.

При остановке вращения руля схема работы изменяется. Золотник совершает остановку, возвращая распределитель в нейтральное состояние. Из рабочего канала масло перемещается в сливную магистраль. В это время функционирует исключительно насос, прокачивающий гидравлическую жидкость по контурам системы. Отдельно отметим, что при отказе насоса управление автомашиной полностью сохраняется, однако водителю не придется ждать дополнительной помощи от ГУР. Потребуется прилагать дополнительные усилия самому.

Техническое обслуживание гидроусилителя, замена жидкости ГУР

ГУР является вполне надежной системой. Она не требует какого-то особенного обслуживания, впрочем, без ухода её оставлять тоже не стоит.

Необходимо тщательно следить за уровнем натяжения приводящего ремня. Именно он становится наиболее распространенной причиной поломок гидроусилителя. При сильном уровне износа или ослаблении его натяжения, ремень требуется заменить. Характерными признаками этого является обратная отдача на руле.
Требуется поддерживать необходимый уровень гидравлической жидкости в бачке и в случае необходимости пополнять его. Недостаточное количество жидкости выведет из строя насос. Какое именно масло требуется для работы ГУР, можно узнать в рекомендациях производителя своего автомобиля.
Жидкость ГУР следует периодически заменять. Как и моторная смазка, гидравлическое масло подвержено загрязнению и снижению рабочих качеств. При потери рабочих свойств гидравлика может вызвать сбои в работе основных элементов ГУР, а также поспособствует нарушению целостности уплотнительных сальников рулевой рейки. Их ремонт будет весьма дорогостоящим.
Слив жидкости производят путем отсоединения одного из шлангов при открытой крышке расширительного бачка. Под воздействием атмосферного давления масло полностью сольется. После этого целостность контура следует восстановить, а в резервуар необходимо залить новую гидравлическую жидкость. Чтобы исключить появление воздушных пробок требуется несколько раз прокрутить руль в крайние положения при открытой пробке расширительного бачка. Попавший воздух в виде пузырьков выйдет из системы.
Автолюбителям не стоит забывать о периодическом визуальном осмотре жидкостных контуров на предмет протечек. В случае следов масла целостность соединений требуется устранить.

Подведем итоги

В конце статьи скажем, что гидроусилитель имеет достаточно простое устройство, однако та помощь, которую он оказывает водителю, является по-настоящему неоценимой. Именно благодаря ГУР во время поворотов руля приходится прилагать заметно меньше усилий. Порекомендуем не забывать о проведении его обслуживания, дабы исключить любые сбои в работе.

что это, устройство и принцип работы

Даже если водитель автомобиля обладает большой физической силой, вращение тугого руля вряд ли доставит ему удовольствие. Поэтому усилители рулевого управления появились давно, а классическим способом ослабить сопротивление привода стал гидравлический принцип.

Содержание статьи:

Потом конструкторы стали широко применять электрические усилители, но гидравлика используется до сих пор, поскольку имеет свои преимущества.

Зачем в машине гидроусилитель рулевого управления

Передние управляемые колёса поворачиваются с помощью достаточно сложного привода от рулевого колеса. Наибольшее усилие для их поворота потребуется в том случае, когда автомобиль стоит на месте или катится на очень небольшой скорости.

При этом возникает значительная сила трения протектора по асфальту, связанная с тем, что без частичного проскальзывания повернуть достаточно широкое колесо невозможно.

И чем больше пятно контакта шины с покрытием дороги, тем сопротивление выше. А современные шины как раз и стремятся сделать такими, чтобы улучшить управляемость автомобиля и снизить вероятность срыва в скольжение увеличением площади этого пятна.

Читайте ещё: Что такое Хэтчбек, плюсы и минусы кузова легкового автомобиля

К тому же свойства резиновой смеси максимально оптимизируют под увеличение коэффициента трения в любых дорожных условиях.

На пути от руля до колёс расположено ещё несколько пар трения, усилие рук водителя ослабляется в подшипниках рулевой колонки, зубчатой передаче рулевого механизма и шаровых сочленениях рулевых тяг и наконечников.

Ось поворота колеса также зафиксирована шаровыми шарнирами и подшипниками опор амортизационных стоек, в зависимости от типа подвески. Все эти механизмы не просто добавляют паразитное усилие, они умножают нужный для поворота момент.

Наступает ситуация, в которой подобное ослабление возможностей водителя становится не просто некомфортным, но и небезопасным. Автомобили создаются не только для чемпионов мира по тяжёлой атлетике.

Между тем, совсем рядом под капотом находится мощный источник энергии в виде силового агрегата. Вполне логичным решением стало отобрать немного его возможностей и направить их в помощь рукам водителя.

Заодно уменьшить диаметр рулевого колеса, который стал достигать в некоторых старых машинах совсем уже гигантской величины. Был придуман и построен гидравлический усилитель, который способен чутко реагировать на обозначенный водителем поворот руля, прикладывая в ту же сторону многократно большее усилие.

Гидравлический – потому что тогда электрические моторы, датчики и системы управления ещё не были достаточно развиты и проработаны.

Как устроен ГУР

Основой усилителя стал принцип перераспределения силового давления, генерируемого гидравлическим насосом с механическим приводом от двигателя автомобиля.

Мощности тут хватает с избытком, поэтому разработка свелась к точному её дозированию и обеспечению надёжности.

Принцип работы

Как и во всех прочих усилителях, устройство подразделяется на силовой канал и управляющий. Небольшое усилие, прикладываемое к органу управления, вызывает перераспределение сил в исполнительном устройстве, создавая значительное давление в указанном таким образом направлении.

Практически принцип реализован в конкретных узлах ГУР:

насос высокого давления, приводимый в действие через ременную передачу от шкива коленчатого вала двигателя;
исполнительный гидроцилиндр, интегрированный в рулевой механизм;
рабочее тело системы, специальная жидкость, циркулирующая внутри ГУР;
напорный бачок, где хранится запас жидкости;
управляющий золотник-распределитель;
шланги высокого и низкого давления.

Гидронасос создаёт необходимое давление, величина которого рассчитана на максимальное усилие, приложенное к рулевой рейке или иному механизму, передающему поворот от рулевой колонки к трапеции.

В исходном состоянии насос работает вхолостую, перекачивая жидкость из прямой магистрали в обратную, не встречая сопротивления и не отбирая мощность от двигателя.

Когда водитель начинает поворачивать руль, распределитель давления упруго деформируется за счёт сопротивления со стороны рулевой трапеции и начинает с помощью золотника открывать путь основному потоку жидкости к соответствующей стороне поршня исполнительного цилиндра, в зависимости от направления поворота.

По теме: Почему появляется вибрация в салоне автомобиля

На поршень оказывается давление и возникает сила, прикладываемая к рейке. Эта сила направлена в ту же сторону, куда давит шестерня рулевой колонки, силы складываются, что и даёт эффект усиления.

Чем больше сопротивляется рейка, например в условиях парковки, тем сильнее открывается золотник и степень усиления растёт. Водителю не приходится прикладывать значительных усилий, что и воспринимается как появившаяся лёгкость в рулевом управлении.

Если упругие свойства распределителя настроены на максимальное усиление, то руль вращается очень легко, что не всегда желательно. Поэтому принимаются дополнительные меры по регулировке усиления.

Какое масло лить в гидроусилитель

Конкретная марка масла указывается в спецификации каждого автомобиля. Часто применяется жидкость для автоматических коробок передач, хотя такой подход имеет свои недостатки.

В целом масла похожи, имеют примерно одинаковые температурные характеристики, вязкость и прочие основные свойства. Но есть одно существенное отличие.

В АКПП маслу приходится работать с управляющими фрикционами. Это пакеты дисков, за счёт трения в которых давление преобразуется в крутящий момент. Поэтому снижать «мокрое» трение до близкой к нулю величины нежелательно, механизм просто не сможет работать.

Обеспечение такой парадоксальности свойств требует особой рецептуры присадок, что в случае применения в ГУР ничему не поможет, зато снизит другие полезные качества масла.

Поэтому производители стараются рекомендовать узкоспециализированные масла для ГУР. Хотя на практике часто используется ATF – масло для АКПП, ничего страшного при этом не происходит. Иногда даже оно прямо предписывается инструкцией.

Основные неисправности ГУР

Как следует из принципа действия, неполадки здесь типичны для любой другой гидравлики.

Чаще всего первой неисправностью становится течь масла из механизмов в результате старения и износа уплотнений. Сами детали недороги, но для их замены потребуются сборочно-разборочные операции, требующие высокой квалификации.
Появление воздуха в системе. Это связано с теми же уплотнениями или с падением уровня жидкости в бачке ГУР. Усилитель начинает работать рывками и неоднородно при смене направления поворота руля. Сам по себе воздух легко прокачивается по методике из инструкции, но без устранения причин его появления это поможет ненадолго.
Ослабление приводного ремня при его износе. Натяжку ремня надо периодически регулировать, а также менять его в соответствии с регламентом или при появлении видимых дефектов, надрывов, заусенцев, масляного загрязнения.
Поломка насоса. Давление падает, усиление пропадает, руль становится тугим. При частичных дефектах насос издаёт нештатные звуки, воет, а усилие на руле неоднородно. Теоретически его можно восстановить, но на практике насос меняется в сборе. Служит он очень долго при условии регулярной замены масла и соблюдении его качества.
Ещё более редко встречаются поломки управляющего распределителя и рабочего цилиндра. Кроме утечек через манжеты, о чём говорилось выше. Симптомы те же, неравномерное и увеличенное усилие на руле, вой насоса.
Старение шлангов. Трещины здесь недопустимы из-за высокого давления, лопнувший шланг приведёт к полной потере масла, после чего насос быстро выйдет из строя.

Одним из самых тяжёлых режимов, ведущих к перегреву жидкости и поломкам – это поворот руля на максимальный угол с удержанием его в этом положении.

Усилитель стремится отдать свой максимум, но колёса уже повёрнуты до упора. Так делать нельзя, узлы ГУР обойдутся недёшево.

Преимущества и недостатки

Конкурировать гидроусилителям руля приходится с электрическими усилителями (ЭУР). Недостатков не лишено ни одно из этих устройств. Но ГУР незаменим там, где требуется значительная мощность для усиления, например, на тяжёлых автомобилях или на спортивных, где важно равномерное усилие при быстром вращении, что также требует значительного запаса по мощности.

Аналогичный электромотор с редуктором имел бы большую массу, габариты, и сильно нагружал бортовую электросеть.

Это интересно: Как почистить фары изнутри и снаружи не разбирая

При этом ГУР с большим трудом поддаётся тонкой настройке, что связано с ограниченными возможностями чисто механического распределителя управляющего давления. Он не может учитывать дополнительные параметры движения, такие как скорость, угол поворота колёс, состояние дорожного покрытия.

Для совмещения полезных качеств ГУР и ЭУР были созданы электрогидравлические системы, где давление насоса создаётся или модулируется чисто электрически, что позволяет управлять им от бортового компьютера. Функции существенно расширяются.

К недостаткам можно отнести и необходимость периодического обслуживания ГУР. Надо вовремя менять масло, следить за сохранностью уплотнений и прочих деталей гидравлики. Но это не так сложно, делается относительно редко, поэтому ГУР продолжают успешно применяться на самых разных автомобилях.

Гидроусилитель руля

Многие нынешние автомобилисты начинали свой водительский стаж с детищ советского автопрома: у одних под рукой был дедушкин «Москвич», у других – отцовская «Копейка». Соответственно, такие автомобилисты помнят эти тяжелые, будто каменные, рули, для вращения которых требовались недюжинные усилия. Однако те, кто начал водить уже в XXI веке, таких сакральных знаний не имеют, ведь они чаще всего ездили на иномарках с комфортным рулевым управлением. Да и размеры современных «баранок» ни в какое сравнение не идут с «мельничными колесами» советских автомобилей!

Все эти изменения стали возможными благодаря такой революционной технологии, как гидроусилитель руля, которая взяла на себя всю тяжелую работу. Благодаря ГУРу появилась возможность снизить передаточное число и значительно уменьшить диаметр рулевого колеса. Кроме этого, автомобиль, оборудованный гидроусилителем руля, считается куда безопаснее в управлении.

Идея создания гидроусилителя принадлежит инженеру по имени Фредерик Ланчестер. Именно он запатентовал ее в далеком 1902 году. Однако впервые воплотить ее в жизнь предстояло одному из сотрудников автомобильной компании Pierce-Arrow Френсису В. Дэвису. Первыми автомобилями, которые получили гидроусилитель руля, стали грузовые и пожарные машины, производством которых и занималась Pierce-Arrow.

Первым же легковым автомобилем с гидроусилителем стал Rolls-Royse Phantom, сборка которого стартовала в Северной Америке в середине 20-х годов. Планы на внедрение этой технологии у производителя были обширные, однако на деле был выпущен всего один тестовый образец. Массовое производство таки и не удалось наладить из-за необходимости вкладывать в это дело большие деньги.

Вторую жизнь гидроусилитель получил во Второй Мировой войны: американская и британская армии устанавливали его на тяжелые бронемобили для улучшения их управляемости. После войны технология пошла в серию: в 50-х она применилась на американских автомобилях Chrysler Imperial, а в Европе гидроусилителем оборудовали Citroen DS19.

На сегодняшний день есть несколько разновидностей ГУР, и все они являются усовершенствованной версией обычного гидроусилителя, который имел одну очевидную проблему. Она называется «пустой руль» и характерна для движущегося на больших скоростях автомобиля — в таких условиях руль становится некомфортно легким, потому зачастую водителю трудно рассчитать необходимый для изменения траектории движения угол поворота. Проблему «пустого руля» удалось решить благодаря появлению электрогидроусилителя, который получил электронный блок управления и клапан с электроприводом. Также сейчас же широкое распространение получил электроусилитель, который работает только за счет электричества.

Устройство и принцип работы гидроусилителя руля

Как известно, существует несколько типов рулевых механизмов, однако чаще всего гидроусилителем оборудуют реечные механизмы. Система гидроусилителя в данном случае включает в себя рабочий цилиндр, масляный насос, золотниковый распределитель, резервуар (бачок) с рабочей жидкостью, а также парубки, соединяющие их воедино. Насос служит для создания и поддержания давления в системе и, соответственно, для обеспечения циркуляции рабочей жидкости.

Распределитель, состоящий из золотникового клапана (две цилиндрические части с каналами для масла) и торсиона (стержень из металла, который закручивается от крутящего момента) направляет рабочую жидкость в нужную полость силового цилиндра, а также возвращает ее в бачок.

Когда машина стоит или движется по прямой, руль неподвижен, а следовательно, и ГУР не функционирует. В это время жидкость вхолостую перекачивается через распределитель в бачок. При повороте руля закручивается торсион, вместе с ним начинает вращаться и внутренняя часть золотникового клапана. Так как внешняя часть остается неподвижной, происходит совмещение каналов и жидкость поступает в соответствующую полость цилиндра. Из другой полости жидкость сливается обратно в бачок. Соответственно, чем больше угол поворота руля, тем шире перепускное отверстие. Таким образом, распределитель следит за рулевым усилием с помощью торсиона и помогает поворачивать колеса.

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

Несомненно, главный плюс ГУР – это улучшение управляемости автомобиля, уменьшение усилий, которые затрачиваются на поворот руля. Кроме того, он снижает нагрузку на рулевое управление, ослабляя передачу ударов от дорожного покрытия.

А вот к основным недостаткам гидроусилителя можно причислить потерю информативности, которой страдают автомобили с ГУР. Вот уже много лет инженеры ведущих автоконцернов бьются над усовершенствованием этой системы, делая ее одновременно комфортной в эксплуатации и информативной.

Вопросы эксплуатации

Существует несколько правил эксплуатации гидроусилителя руля, которым нужно следовать во избежание аварийных ситуаций. Во-первых, необходимо контролировать наличие масла в бачке. Если уровень рабочей жидкости недостаточный, стоит поверить, все ли узлы гидравлического контура герметичны. Однако при проверке надо учитывать, что уровень масла может зависеть от наклона автомобиля или угла поворота колес.

Во-вторых, для корректной работы гидроусилителя нужно один или два раза в год производить замену рабочей жидкости. Некоторые автопроизводители в мануалах не прописывают сроки замены, так что автовладельцы считают, что это процедуру проводить не обязательно.

В-третьих, следует помнить, что удержание колес в крайнем положении в течение долгого времени может привести к повышению температуры масла, вплоть до закипания, что повлечет за собой неизбежную поломку системы и дорогостоящий ремонт.

Итак, гидроусилитель рулевого управления – очень полезный механизм, улучшающий управляемость автомобилем и повышающий его безопасность. Однако у него, как у любой другой автомобильной системы, есть свои особенности эксплуатации. Только соблюдение всех правил гарантирует долгий срок службы этому узлу.

Как работает система гидроусилителя руля? — Лучшее объяснение

Введение

Динамика транспортного средства является неотъемлемой частью автомобильного транспортного средства, которая так же важна, как и силовая передача транспортного средства, поскольку если нам нужна силовая передача для управления транспортным средством, нам также нужны системы динамики транспортного средства, чтобы поддерживать транспортное средство в стабильной работе, как и мы. Знайте, что система подвески является частью динамики транспортного средства, которая обеспечивает поверхностный контакт вместе с устойчивостью при повороте к транспортному средству, но давайте просто подумаем, поворот транспортного средства во время движения требует много сил, чтобы нарушить стабильность транспортного средства, что приводит к многим вопросы вроде Как это делается ?.Каковы требования для поворота автомобиля в желаемом направлении? Чтобы найти эти ответы, давайте продолжим изучение.

Система рулевого управления автомобиля является неотъемлемой частью динамики транспортного средства, в которой ряд механических компонентов, имеющих определенные важные углы, объединяются для управления передними колесами транспортного средства в соответствии с входом, обеспечиваемым пассажиром через рулевое колесо.

А система рулевого управления с усилителем — это усовершенствованная система рулевого управления, в которой усилие, необходимое для поворота передних колес транспортного средства из стороны в сторону, уменьшается за счет использования промежуточных электрических или гидравлических устройств, которые умножают силу, прилагаемую водителем через рулевое колесо, чтобы добиться плавного и быстрого изменения направления движения транспортного средства.

Сегодня все 80% автомобилей на дорогах оснащены усилителем рулевого управления, который стал основной потребностью современного автомобиля.

После введения в действие рулевого управления с усилителем в 1903 году было обнаружено, что количество дорожно-транспортных происшествий снижается до значительного предела, что, в свою очередь, делает необходимым использование полного привода.

Зачем нужен гидроусилитель руля?

Как мы уже обсуждали выше, гидроусилитель рулевого управления снижает усилие на рулевом колесе, что необходимо для 4-колесного автомобиля, поэтому нам нужен усилитель рулевого управления по следующим причинам.

Быстрый ответ — Поскольку количество транспортных средств на дорогах растет день ото дня, и сегодня почти 60% семей во всем мире имеют четырехколесные автомобили в своих домах, с таким увеличением количества транспортных средств возникает опасность аварий на дороге также увеличивается, поэтому во избежание этой опасности и для быстрых поворотов, требуемых дорожными условиями, в 4-колесном транспортном средстве требуется система рулевого управления с быстрым откликом.
Усилие на рулевом управлении — Если мы едем на старых автомобилях, таких как Maruti Suzuki 800, обнаруживается, что рулевое колесо автомобиля очень тяжело вращается, когда автомобиль движется со скоростью ниже 40 км / ч (выше этого рулевого управления кажется менее жестким) который вызывает утомление водителя при длительной поездке. Таким образом, транспортное средство должно быть оснащено системой рулевого управления с усилителем, чтобы можно было уменьшить усилие, необходимое для поворота передних колес.
Bump Steer- Как мы знаем, неровности дороги уменьшаются системой подвески, но поскольку система рулевого управления прикреплена непосредственно к ступице колеса, некоторое количество неровностей также передается на систему рулевого управления, которая, в свою очередь, пытается управлять транспортное средство против воли водителя, из-за чего транспортное средство может потерять устойчивость, хотя отбойник может управляться механически, обеспечивая оптимальный радиус чистки (угол между центральной линией колеса и наклоном поворотного кулака) но гидроусилитель руля управляет им более эффективно.
Возврат — После поворота обнаруживается, что рулевое управление автоматически возвращается в исходное положение, что, в свою очередь, автоматически выпрямляет движущееся транспортное средство. Автомобиль, оборудованный системой рулевого управления с гидроусилителем, обеспечивает лучшую обратную способность рулевого управления.

Также читают:

Как работает свободнопоршневой двигатель?

Типы коробок передач — полное объяснение

Как работает антиблокировочная тормозная система (ABS)?

Типы систем рулевого управления с усилителем

На основе метода, используемого для умножения усилия рулевого управления, существует 3 типа системы рулевого управления с усилителем, которые:

1. Гидравлическая система рулевого управления с усилителем — это тип системы рулевого управления с усилителем, в которой гидравлическая система, имеющая гидравлический насос, приводимый в действие двигателем и гидроцилиндрами, используется для увеличения входной силы рулевого колеса, что, в свою очередь, снижает усилия, необходимые для поворота передней части. колеса автомобиля.

Внутри гидроцилиндра используется гидравлическая жидкость с высокой степенью сжатия, которая оказывает давление на рулевой механизм.

2.Электрогидравлическая система рулевого управления — Это модифицированная версия гидравлической системы, в которой роторный гидравлический насос, который приводится в действие двигателем в системе рулевого управления с гидроусилителем, заменен гидравлическим насосом, который приводится в действие электродвигателем.

Ее еще называют гибридной системой рулевого управления с усилителем из-за использования как гидравлических, так и электрических компонентов.

3. Электронная система рулевого управления с усилителем — Это новейший тип системы рулевого управления с гидроусилителем, в котором гидросистема рулевого управления с гидроусилителем полностью заменена электродвигателями и электрическими датчиками, вместо использования гидравлической силы двигатель приводится в действие Аккумулятор автомобиля используется для приложения силы к рулевому механизму, а крутящий момент, создаваемый двигателем, контролируется датчиками, определяющими положение рулевой колонки.

Реакция рулевого управления этой системы быстрая и очень эффективная, поэтому сегодня она используется практически во всех новых автомобилях.

Важные компоненты

Важные части системы рулевого управления с гидроусилителем:

1. Рулевой механизм — U Реечный механизм рулевого управления используется в рулевом управлении с усилителем, в котором вращательное движение рулевого колеса преобразуется в поперечное движение колес с помощью набора червячных шестерен с постоянным зацеплением, называемых рейкой, которые обеспечивают поперечное движение и шестерню, обеспечивающую вращательное движение.

2. Тяги — T Это механические ограничения, которые обеспечивают относительное движение между двумя компонентами, тип рычагов, используемый в усилителе рулевого управления, — это соединительные дороги, которые соединяют рейку с поворотным кулаком колеса для передачи поперечное движение стойки к колесам.

3. Силовое устройство — Как мы уже обсуждали выше, устройство увеличения силы (гидравлическое, гибридное или электрическое) используется для увеличения усилия на рулевом колесе с целью уменьшения усилий на рулевом колесе.Это устройство прикреплено с помощью шестерни реечного механизма.

4. Рулевое колесо — Круглое рулевое колесо используется внутри кабины (управляется водителем), которое обеспечивает вращательное рулевое управление для других рулевых устройств для управления транспортным средством.

Работа системы рулевого управления с усилителем

Работа системы рулевого управления с гидроусилителем различается в зависимости от используемых устройств увеличения усилия. поэтому, чтобы понять, как работает гидроусилитель руля, все 3 метода необходимо обсудить отдельно.

1. Гидравлический усилитель рулевого управления

Источник изображения

В этом типе системы рулевого управления с усилителем, как мы обсуждали выше, гидравлическое усилие используется для умножения входного усилия рулевого управления для сглаживания поворота передних колес, это гидравлическое усилие создается рядом компонентов, включая гидравлический цилиндр, гидравлический насос вращателя, гидравлические линии, гидравлическая жидкость с высокой степенью сжатия и соединительный механизм, который может соединять эту гидравлическую систему с рейкой рулевой системы.

Когда водитель обеспечивает ввод, вращая рулевое колесо, гидравлический насос, приводимый в действие двигателем, начинает перекачивать сильно сжатую гидравлическую жидкость по трубопроводам.

Гидравлическое давление, создаваемое насосом, поступает в гидроцилиндр, который, в свою очередь, оказывает давление на поршень цилиндра.

Поршень, находящийся под высоким давлением, начинает перемещаться от одного конца к другому, который, в свою очередь, проталкивает следующую жидкость по линиям, при этом перемещении поршня входная сила, прикладываемая приводом, увеличивается в несколько раз.

Эта жидкость под высоким давлением, направляемая гидроцилиндром, затем оказывает давление на прикрепленную шестерню через механизм сцепления, который, в свою очередь, прикладывает большое усилие к реечной передаче, и происходит рулевое действие передних колес.

Также читают:

Что такое вариатор — бесступенчатая трансмиссия и как он работает?

Центробежный нагнетатель

— принцип работы, основные части, преимущества и недостатки применения

Как работает гидротрансформатор?

2. Гибридная или полугидравлическая система рулевого управления с усилителем

В этом типе системы рулевого управления с гидроусилителем гидравлический насос, приводимый в действие двигателем от системы рулевого управления с гидроусилителем, заменен электронасосом, что делает его более надежным, это единственная модификация, в которой работа этой системы такая же, как и гидравлическая упомянутую выше систему рулевого управления.

Источник изображения

3. Система рулевого управления с электроусилителем
Эта система является последней из всех систем рулевого управления, упомянутых выше в этом типе системы рулевого управления, поскольку мы уже обсуждали, что увеличение силы является функцией электродвигателя, а не гидравлической жидкости, и работа этой системы выглядит следующим образом:
Источник изображения
Когда водитель дает ввод через рулевое колесо, электронные датчики, прикрепленные к рулевой колонке, считывают ввод и отправляют их в электрический блок управления транспортного средства.
ЭБУ автомобиля анализирует эти входные данные и отправляет сигнал напряжения на электродвигатель, расположенный на конце рулевой колонки, шестерня которого находится в постоянном зацеплении с ведущей шестерней.
Благодаря этим сигналам напряжения, посылаемым ЭБУ, двигатель, который приводится в действие аккумуляторной батареей транспортного средства, запускается и обеспечивает определенный крутящий момент в соответствии со значением полученных сигналов напряжения
После запуска двигателя шестерня, которая находится в постоянном зацеплении с ведущей шестерней, начинает передавать увеличенный крутящий момент на ведущую шестерню, которая, в свою очередь, передает этот крутящий момент на рейку, через которую она закреплена.
При этом крутящем моменте, прилагаемом шестерней к стойке, стойка перемещается, которая, в свою очередь, управляет передними колесами (с помощью прикрепленных тяговых тяг) в соответствии с требованиями.
Чтобы лучше понять различные типы систем рулевого управления с усилителем, посмотрите видео, приведенное ниже:

Retrotechtacular: Принципы гидравлического рулевого управления
Вы когда-нибудь испытывали удовольствие, пытаясь управлять однотонным пикапом 1940-х годов, или задавались вопросом, насколько сложно будет повернуть вашу машину без усилителя рулевого управления? Поскольку во время Второй мировой войны военные машины становились все крупнее и тяжелее, возникла необходимость в какой-то помощи в управлении ими.Этот учебный фильм армии США 1955 года наглядно объясняет принципы работы кулачковой и рычажной системы рулевого управления с гидравлическим приводом.
Сначала описывается базовый узел рулевого управления. Водитель поворачивает рулевое колесо, прикрепленное к рулевому валу. Этот вал заканчивается кулачком рулевого управления, который перемещается вверх или вниз по распределительному валу в зависимости от направления поворота. Распределительный вал соединяется с рулевым валом через шлицевое соединение, которое предотвращает распространение хода на рулевое колесо.Кулачок рулевого управления соединен с рычагом Pitman Arm и валом Pitman Arm. Движение передается на рычаг Pitman, который соединяется с рулевой тягой с помощью тяги.
Гидравлическая система помогает штанге Pitman управлять рычажным механизмом, который поворачивает колеса и изменяет направление движения транспортного средства. Пять компонентов, составляющих гидравлическую систему, используют силу перепада давления, возникающего внутри силового цилиндра. Гидравлическая система начинается и заканчивается резервуаром, в котором находится жидкость.Насос, приводимый в действие двигателем, отправляет жидкость под давлением через предохранительный клапан к регулирующему клапану, который является сердцем этой системы.
Этот регулирующий клапан содержит золотник, который направляет жидкость из резервуара в силовой цилиндр и обратно через порты и каналы. Когда водитель поворачивает рулевое колесо в одном направлении, кулачок заставляет регулирующий клапан выпускать жидкость под давлением в один конец цилиндра. Это сжимает поршень, который рычагом соединен с рычагом Pitman Arm.Другой конец рычага Pitman входит в зацепление с кулачком рулевого механизма. Он перемещается на небольшое расстояние от центра и сжимает соответствующую концевую пружину. Поршень в силовом цилиндре преобразует гидравлическое давление в механическую силу, которая поворачивает колеса в нужном направлении.
Жидкость закачивается в силовой цилиндр, пока вращается рулевое колесо, а предохранительный клапан устраняет любое повышение давления в системе. Когда вы делаете пончики в автомобиле с кулачком и рычагом рулевого управления, кулачок не вращается во время этого постоянного поворота.Концевая пружина, соответствующая направлению вашего поворота, остается сжатой, и гидравлическое давление в силовом цилиндре выравнивается. Как только вам надоест и вы отпустите колесо, система вернется в нейтральное положение, и вся жидкость, поступающая в регулирующий клапан, немедленно направится обратно в резервуар.
Гидравлическое рулевое управление также помогает справляться с последствиями дорожных ударов. Без него каждый маленький камешек и кратер заставил бы вращаться рулевое колесо, и вы с трудом пытались его исправить.Автомобиль с гидравлическим рулевым управлением противостоит этим ударам, изменяя действие, происходящее в силовом цилиндре. Амортизатор проходит через рычажный механизм и рычаг Pitman к рычагу рычага Pitman. Это приводит в действие кулачок, движение которого заставляет регулирующий клапан выравнивать давление, а колеса остаются прямыми.
За последние десять лет производители перешли на рулевое управление с электроусилителем ради экономии топлива. Противники утверждают, что рулевое управление кажется жестким и недостаточно мощным.В этом году нашей машине исполняется двенадцать, поэтому мы не знаем, что такое EPAS. Какой ты предпочитаешь?

Retrotechtacular — это еженедельная колонка, посвященная хакам, технологиям и китчу с давних времен. Помогите сохранить его свежим, отправив свои идеи для будущих выпусков.
Усилитель рулевого управления (автомобиль)
27,8.
Рулевое управление с усилителем
27.8.1.
Потребность в усилителе рулевого управления
Уменьшение входного усилия на ободе рулевого колеса в системе ручного рулевого управления возможно за счет уменьшения передаточного числа рулевого механизма.Это увеличивает количество поворотов рулевого колеса от упора к упору, из-за чего маневрирование рулевого управления занимает больше времени, и, соответственно, необходимо снизить безопасную скорость движения автомобиля на повороте. Из-за необходимости увеличения веса передних рулевых колес переднеприводных автомобилей и использования шин с радиальным кордом с большей шириной шины, необходимы более высокие статические крутящие моменты. Следовательно, для более быстрого вождения и прохождения поворотов желательно, а в некоторых случаях и необходимо, если транспортное средство должно управляться, чтобы соответствовать его характеристикам.
Встраивание рулевого управления с усилителем на легковые автомобили снижает нагрузку на водителя примерно до 25–30% от общего усилия, необходимого для маневрирования. В тяжелых грузовиках гидроусилитель (сервопривод) может составлять порядка 80-85% от общего рулевого управления. В результате можно использовать более прямой редуктор рулевого механизма для обеспечения более точной реакции рулевого управления. Следовательно, перемещение рулевого колеса от упора к упору может быть уменьшено примерно с 3,5 до 4 оборотов для ручной системы примерно до 2.От 5 до 3 оборота для механизмов рулевого управления с усилителем.
Величина усиления мощности, обеспечиваемая рулевым приводом, обычно ограничена, из-за чего водитель испытывает взаимодействие шин с землей в различных условиях движения
(рис. 27.62). Следовательно, достаточное сопротивление по-прежнему передается обратно на рулевое колесо от опорных колес, так что водитель может ощущать требования к рулевому управлению, необходимые для эффективного управления транспортным средством.
Рисунок 27.63 иллюстрирует эффекты уменьшения входного усилия на рулевом колесе с различными общими передаточными числами рулевого механизма для преодоления выходного противодействующего сопротивления на опускном рычаге рулевого механизма. Типичная кривая входного усилия рулевого управления с усилителем, работающая в аналогичном диапазоне выходной рабочей нагрузки, также построена с этими передаточными числами ручного рулевого механизма. Из этих графиков можно видеть, что при очень низком сопротивлении дорожного колеса примерно до 1000 Н при

Рис. 27.63. Сравнение ручного рулевого управления с усилителем рулевого управления.

Рис. 27.64. Схема гидроусилителя рулевого управления (система управления потоком).
рычаг подвески, входное усилие от 10 до 20 Н практически все ручное. Это первоначальное ручное усилие на рулевом колесе позволяет водителю почувствовать изменения сопротивления рулевому управлению в различных дорожных условиях, например, на скользкой дороге.
Устройства поддержки электропитания должны удовлетворять определенным требованиям. Он должен быть «отказоустойчивым», что означает, что в случае отказа системы питания водитель все еще должен иметь возможность сохранять эффективный контроль.Величина усиления мощности должна быть пропорциональна усилию, прилагаемому водителем, и водитель должен иметь возможность сохранять «ощущение» колес. Гидравлическая энергия используется на легковых автомобилях, чтобы помочь водителю управлять транспортным средством.
27. 8.2.

Гидравлическая система
Гидравлические системы с усилителем работают как при постоянном давлении, так и при постоянном расходе. Первый включает в себя гидроаккумулятор для хранения давления.Последний использует поток жидкости вокруг системы непрерывно, пока не потребуется помощь.
Компоненты.
Основные компоненты, необходимые для работы системы постоянного расхода, показаны на рис. 27.64. Система включает в себя насос, регулирующий клапан и гидроцилиндр в дополнение к обычным компонентам рулевого управления.
Насос.
Обычно используется насос с эксцентриковым ротором, приводимый клиновым ремнем от коленчатого вала двигателя.Насос расположен либо на передней части двигателя, либо на передней части коленчатого вала. К насосу прикреплен резервуар для жидкости, в котором обычно хранится минеральное масло с низкой вязкостью, подобное тому, которое используется в автоматической коробке передач. Клапан сброса давления ограничивает максимальное давление
7 МН / м2, и как только это давление достигается, масло проходит из выпускного отверстия насоса обратно в резервуар.
Регулирующий клапан или реакционный клапан.
В схеме, показанной на рис.27.64 клапан расположен между двумя половинами тяги тяги. Его также можно разместить вместе с гидроцилиндром в рулевом механизме. Клапан золотникового типа прикреплен к одной половине тяги и удерживается в центре корпуса клапана двумя реактивными пружинами. Гибкие трубы используются для соединения клапана с цилиндром гидроцилиндра, насосом и резервуаром.
Гидравлический цилиндр.
Поршень гидроцилиндра двойного действия соединен с рулевым рычагом, чтобы обеспечить соответствующее усилие в любом направлении для содействия движению.Одна сторона цилиндра вентилируется, а другая сторона находится под давлением, чтобы сила действовала в любом направлении. Помощь, оказываемая гидроцилиндром, зависит от давления жидкости, доступного ему через регулирующий клапан.

Рис. 27.65. Принцип регулирующего клапана.
Поверхность давления в большинстве систем рулевого управления с гидроусилителем расположена в рулевом механизме, называемом интегральным типом. Также в некоторых системах рулевого управления с гидроусилителем он расположен во внешнем силовом цилиндре, соединенном между рулевыми тягами и рамой автомобиля, и называется рычажным типом.Это похоже на расположение силовой рейки и шестерни.
Эксплуатация.
Работа системы зависит от крутящего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу. В условиях низкого крутящего момента, представленных на рис. 27.65, никакая помощь не требуется. Прикладывания к колесу низкого крутящего момента недостаточно для преодоления натяжения реактивных пружин в регулирующем клапане, поэтому жидкость течет обратно в резервуар. На этом этапе работы регулирующий клапан остается в нейтральном положении и, следовательно, не оказывает сопротивления потоку масла к гидроцилиндру или от него.
Крутящий момент, прилагаемый водителем, регулируется силой противодействующих пружин. Когда этот крутящий момент достигает заданного значения, большая сила, действующая в тяговом соединении, приводит в действие клапан. Клапан соединяет одну сторону гидроцилиндра с насосом, а другую сторону — с отверстиями для резервуара. Прерывание гидравлического контура таким образом позволяет быстро нарастить давление в насосе. Следовательно, тяга на барана также накапливается до тех пор, движение плунжера не преодолевает сопротивление ходового колеса.На этом этапе сила в тяговом соединении уменьшается, так что клапан возвращается в нейтральное положение, а давление в системе падает до исходного значения. Таким образом, в этой последовательности операций крутящий момент на рулевом колесе открывает клапан, а гидроцилиндр оказывает пропорциональное усилие, чтобы закрыть клапан.
Поворот рулевого колеса в противоположном направлении также вызывает подобное действие, но в этом случае движение регулирующего клапана направляет жидкость на другую сторону поршня гидроцилиндра. Есть разные конструкции обратного клапана и пружины.Один из них включает в себя малый торсион

Рис. 27.66. Работа клапана управления гидроусилителем руля.
штанга для передачи привода между внутренней стойкой и шестерней в коробке. Когда крутящий момент превышает заданное значение, стержень поворачивается, чтобы сдвинуть клапан, который приводит в действие плунжер.
27.8.3.
Принцип регулирующего клапана
Типы и работа
Во время работы двигателя жидкость в гидроусилителе рулевого управления продолжает течь от насоса к регулирующему клапану, затем обратно в резервуар, и обе поверхности давления подвергаются одинаковому давлению в системе.В положении колеса прямо вперед жидкость течет через контур. С увеличением усилия рулевого управления смещение клапана также увеличивается, оказывая пропорциональное давление за счет направления жидкости к одной поверхности давления и увеличения размера отверстия обратного канала от противоположной поверхности давления к резервуару. На рисунке 27.66 показан принцип работы регулирующего клапана в нейтральном положении и при повороте. Регулирующий клапан либо расположен внутри, либо прикреплен снаружи рулевого механизма с гидроусилителем интегрального типа.В рулевом механизме рычажного типа клапан может быть встроен в конец силового цилиндра или быть отдельным блоком.
Входящая механическая сила, прикладываемая рулевым колесом с одной стороны, и механико-гидравлическая сила сопротивления рулевого механизма и шин на дороге, с другой стороны, удерживают регулирующий клапан в равновесии. Когда рулевое колесо поворачивается, его механическое входное усилие перемещает регулирующий клапан в сторону силы сопротивления рычага. В этом положении регулирующий клапан ограничивает зону давления и выходной поток, вызывая нарастание давления на поверхности давления в направлении, которое помогает входной силе рулевого колеса двигаться против сопротивления рулевой тяги.Как только рулевое колесо достигает желаемого положения, оно удерживается устойчиво, и сцепление, наконец, захватывает, центрируя регулирующий клапан для прекращения помощи. Когда к системе не прилагается никакого усилия, центрирующие пружины центрируют положение золотника, чтобы уравновесить давление на обе прижимные поверхности, удерживая рулевую тягу на месте. При установленном рулевом колесе, если передние колеса ударяются о предмет, который пытается их отклонить, регулирующий клапан увеличивает давление на

Рис. 27.67. Золотниковый золотниковый регулирующий клапан в разрезе.

Рис. 27.68. Скользящий регулирующий клапан с торсионным приводом в разрезе.

Рис. 27.69. Вращающийся регулирующий клапан с торсионным стержнем.
прижимная поверхность, которая противодействует опрокидывающей силе, позволяя водителю сохранять контроль над автомобилем.
Регулирующие клапаны могут быть скользящими или вращающимися золотниками. Управляющее действие одинаково для обоих типов клапана. В звеньях рычажного типа золотниковый золотниковый клапан установлен концентрично червячному валу между рычагом Питмана и рулевой тягой, а в интегральном типе он размещен параллельно в корпусе вне корпуса рулевого механизма. Золотниковый золотниковый клапан всегда устанавливается концентрично червячному валу. Приведение в действие золотникового золотникового клапана в интегрированном рулевом механизме осуществляется легким движением червячного вала или рулевой тяги в продольном направлении. Передние колеса и рулевые тяги удерживают сектор, поэтому он сопротивляется движению. Вал червяка прижимается концами к одному из своих подшипников, когда шариковая гайка пытается переместить сектор. Это небольшое движение передается на параллельный золотниковый клапан с помощью поворотного рычага. Этот тип клапана показан на рис.27,67.
Концевое движение концентрического золотникового клапана приводится в действие торсионным стержнем, показанным на рис. 27.68. Входное усилие на рулевом колесе закручивает торсион. Скручивание изменяет относительное положение узла привода червячного вала по отношению к положению входного вала для перемещения привода по спиральным шлицам в продольном направлении. Золотниковый клапан удерживается на приводе с помощью стопорных колец, поэтому любое продольное движение привода также перемещает золотниковый клапан в конце. Боковое движение золотникового клапана полностью открывает канал для возврата жидкости с одной поверхности давления, где давление создается на другой поверхности давления для усиления усилия рулевого управления.
Регулирующий золотниковый клапан, показанный на рис. 27.69, также управляется торсионным стержнем. Корпус золотникового клапана окружает регулирующий клапан. Усилие рулевого управления на входном валу скручивает торсион, который создает относительную разницу между корпусом клапана, прикрепленным к червячному валу, и золотником клапана, прикрепленным к входному валу. Перемещение золотника клапана в корпус клапана открывает обратный канал в одну из областей давления и направляет жидкость под давлением в область противоположного давления.
Рулевые механизмы с гидроусилителем позволяют водителю почувствовать, какое усилие он прилагает к системе рулевого управления. Регулирующий клапан с поворотным рычагом позволяет водителю чувствовать себя с центрирующими пружинами и давлением жидкости, создаваемым на реактивных кольцах во время оказания помощи. Силовой агрегат рычажного типа может иметь обратный клапан, который пропорционален давлению, создаваемому в системе рулевого управления, чтобы водитель чувствовал себя водителем. Это ощущение водителя называется контролем реакции.
Система рулевого управления с усилителем рычажного типа имеет прижимные поверхности или зоны по обе стороны от поршня внутри силового цилиндра.В интегрированном рулевом механизме с гидроусилителем внешняя поверхность шариковой гайки действует как поршень и называется силовым поршнем с шариковой гайкой. Каждая сторона этого поршня — это силовая камера. Силовой поршень с шариковой гайкой имеет зубчатую рейку шестерни, которая вращает сектор так же, как и в стандартном рулевом управлении. Передаточные числа рулевого механизма с усилителем обычно численно ниже, чем у стандартных рулевых механизмов, поэтому они быстрее реагируют на движение рулевого колеса.
27.8.4.
Насосы гидроусилителя
Типы насосов рулевого управления с гидроусилителем, которые обычно используются, — это лопастной, скользящий и роликовый (рис. 27.70), а принцип действия и конструкция этих насосов очень похожи. Насос гидроусилителя рулевого управления состоит из ротора с ременным приводом, который вращается внутри кулачкового вставного кольца эллиптической формы. Лопатки, тапочки или ролики устанавливаются в пазы, канавки или полости ротора. Прижимные упорные пластины с каждой стороны ротора и кулачки уплотняют насос. Узел помещен в корпус, содержащий подшипники ротора и масляные каналы. Корпус насоса обычно соответствует

Рис. 27.70. Насосы гидроусилителя руля.
закруглены масляным резервуаром, а насос и резервуар уплотнены уплотнительными кольцами. Это поршневые насосы прямого вытеснения. Каждый оборот обеспечивает подачу одинакового количества жидкости независимо от скорости насоса. Мощность насоса должна быть достаточно большой, чтобы подавать жидкость в необходимом количестве и под давлением во время холостого хода двигателя.
Во время работы ротор вращается, вызывая центробежную силу, отбрасывающую лопатки, тапочки или ролики наружу, благодаря чему их внешняя поверхность поддерживает контакт с кулачком. Тапочки обычно имеют подпружиненную пружину, которая помогает поддерживать контакт кулачка. Кулачок плотно прилегает к ротору в одном или двух противоположных местах. Пространства между лопатками, тапочками или роликами постепенно перемещаются наружу по мере того, как ротор поворачивает их за точку плотного прилегания, и насосная жидкость течет из резервуара в это расширяющееся пространство через входной канал. Когда лопатки, тапочки или ролики достигают самой широкой части кулачковой вставки, они закрывают входной канал резервуара и входят в контакт с каналом давления.Непрерывное вращение уменьшает объем между лопастями, тапочками или роликами, заставляя жидкость насоса попадать в выпускной канал насоса под давлением. Насос гидроусилителя рулевого управления соединен с регулирующим клапаном рулевого механизма с гидроусилителем одним шлангом высокого давления и одним возвратным шлангом низкого давления.
Требования к усилителю мощности становятся очень высокими, поскольку колеса поворачиваются при неподвижном автомобиле. Двигатель в это время работает на холостом ходу, поэтому насос гидроусилителя с приводом от двигателя также работает медленно. Требования к усилителю мощности очень низкие при движении по шоссе и при высоких скоростях насоса.Чтобы компенсировать большие объемы насоса при крейсерской скорости

Рис. 27.71. Принцип управления потоком.
скоростей, клапан регулирования потока и клапан сброса давления.
Принцип действия и работа клапана регулирования расхода.
Проход от выпускного отверстия насоса содержит ограничительное отверстие. Разница в перепаде давления на отверстии увеличивается с увеличением потока масла. Высокое давление масла со стороны впускного отверстия отверстия направлено на один конец клапана управления потоком, а низкое давление масла со стороны выпускного отверстия отверстия
направлено на другой конец клапана.Калиброванная пружина также расположена на стороне низкого давления клапана регулирования потока. Клапан управления потоком, показанный на рис. 27.71, приводится в действие небольшим перепадом давления вместе с калиброванной пружиной.
При увеличении оборотов двигателя от холостого хода увеличивается и подача насоса, и давление. Когда поток достигает максимального требуемого значения, клапан регулирования потока перемещается в сторону его конца низкого давления, и канал между выходом насоса и входом насоса открывается, пропуская часть жидкости обратно к входу насоса.С увеличением скорости насоса отверстие становится больше, поддерживая максимальный требуемый расход. Рециркуляция масла через насос снижает потребляемую мощность насоса и поддерживает низкую температуру масла.
Клапан сброса давления.
Поток ограничивается регулирующим клапаном, когда он направляет жидкость в одну из силовых камер, вызывая повышение давления. Когда

Рис. 27.72. Принцип регулятора давления.

Фиг.27,73. Схема рулевого управления с усилителем.
водитель поворачивает колеса против упоров поворота рулевой тяги и продолжает удерживать рулевое колесо в положении полного поворота, давление нарастает до максимума. Чтобы избежать повреждения уплотнений и шлангов гидроусилителя рулевого управления, давление должно быть ограничено до безопасного значения, а предохранительный клапан ограничивает это давление, открывая канал между выходной камерой насоса и входом насоса или резервуаром насоса. Регулятор давления обычно встроен в клапан регулирования расхода, как показано на рис.27,72. Если давление на стороне низкого давления регулирующего клапана достигает заданного значения, предохранительный клапан открывается, позволяя маслу течь со стороны низкого давления регулирующего клапана на вход насоса. Это снижает давление на стороне низкого давления, позволяя выходному потоку насоса свободно течь во впускной канал, тем самым снижая давление на выходе насоса.
27.8.5.
Реечный гидроусилитель рулевого управления
На рисунке 27. 73 показана реечная система рулевого управления с усилителем.Гидравлический насос с приводом от двигателя встроен в резервуар и подает масло к регулирующему клапану, установленному в корпусе, в котором также установлен вал шестерни. Вал в рулевой колонке через торсион обеспечивает движение регулирующего клапана. Движение регулирующего клапана направляет масло к той или иной стороне поршня гидроцилиндра, прикрепленного к рулевой рейке.

Рис. 27.74. Золотниковый регулирующий клапан.
На рис. 27.74 показан упрощенный вид золотникового клапана поворотного типа, управляемого торсионным стержнем, расположенным между рулевым валом и шестерней рулевого механизма.Золотниковый клапан представляет собой вал с шестью канавками, заключенный в втулку с шестью внутренними осевыми канавками. Масло из подающей линии течет через радиальные отверстия в втулке и валу к линиям, соединенным с камерами гидроцилиндра. Ряд шлицев между валом и втулкой ограничивает скручивание торсиона примерно до 7 градусов в каждом направлении. Таким образом, торсион способен передавать крутящий момент, прикладываемый водителем, к шестерне рулевого механизма только под углом до 7 градусов с каждой стороны от центрального положения.Эта функция защиты от падения обеспечивает механический привод от рулевого вала к шестерне во время отказа системы усилителя.
Величина поворота торсиона и перемещение золотникового клапана пропорциональны усилию, прилагаемому приводом. Усиление силы начинается при отклонении штанги примерно на 0,5 градуса, и эта помощь увеличивается до тех пор, пока штанга не переместится примерно на 4 градуса, точку максимальной мощности. Когда клапан переходит в положение холостого хода (рис. 27.74), все порты открываются, и масло возвращается в резервуар через клапан.
Если рулевое колесо поворачивается против сопротивления встречающегося на ходовом колесе, торсион отклоняются так, что золотник вращается относительно гильзы. Это перекрывает поток масла как к резервуару, так и к одной стороне гидроцилиндра, но другая сторона гидроцилиндра подвергается давлению масла. Когда это давление нарастает в достаточной степени, она двигается по дороге колеса и возвращает торсион на нет крутящего момента положения. В течение этого периода масло, вытесненное со стороны поршня без давления, возвращается в резервуар.В случае, если сопротивление движению колеса дороги является чрезмерным, давление масла нарастает до максимума так, чтобы предохранительный клапан, установлен рядом с насосом, открывает и позволяет маслу вернуться на входе в насос.
Гидравлическая система рулевого управления, основные сведения — Часть 1
Гидравлическая система, основы
Гидравлическая система рулевого управления с усилителем основана на гидравлических принципах потока, давления и работы. Эти принципы могут сбивать с толку, но понимание принципов поможет диагностировать неисправности в системе рулевого управления с усилителем и, следовательно, решить проблему быстро и дешево.
Системам гидроусилителя руля требуются давление и поток, или, точнее, адекватный поток при требуемом давлении для завершения работы, требуемой для системы, в данном случае поворота управляемых колес.
Давление
Рис. 1
Удвоить массу, удвоить давление
Давление в гидравлической системе проще всего понять как способность противостоять силе или нагрузке. Представьте себе груз, установленный на закрытый и герметичный гидравлический цилиндр, давление, создаваемое в цилиндре, пропорционально диаметру поршня и весу.Если вы уменьшите вес вдвое, давление уменьшится вдвое, см. Рис. 1. Без потока масса не сможет перемещаться.
Поток
Поток в гидравлической системе определяет, насколько быстро мы можем что-то перемещать. Еще раз подумайте о двух одинаковых цилиндрах, которые подключены к высокому
.
Рис. 2 Удвойте производительность насоса и удвойте скорость
Насосы
проточного и низкого потока соответственно, см. Рис. 2. При прочих равных условиях и при условии, что насос генерирует давление, достаточное для перемещения рассматриваемого веса, насос с удвоенным расходом будет перемещать массу в два раза быстрее или в два раза быстрее. Следовательно, расход насоса будет контролировать скорость работы системы рулевого управления с гидроусилителем.
Работа
Без потока и давления в гидравлической системе никакая «работа» не может быть выполнена. В системе рулевого управления с гидроусилителем работу можно представить как вращение управляемых колес против трения и самоцентрирования с необходимой скоростью. Если у нас есть давление, но нет потока, мы можем удерживать рулевые колеса на месте против тенденции систем к самоцентрированию (при условии, что мы движемся), и если у нас есть поток, но нет давления, мы не сможем обеспечить достаточную силу, чтобы противостоять самоцентрированию. действие.
Не пропустите вторую часть этой статьи, где мы подробно рассмотрим, как это работает на автомобиле.
Связанные
Как работает гидроусилитель рулевого управления в автомобиле?
Усилитель рулевого управления необходим для большинства автомобилей с повышенными требованиями к более легкому управлению рулевым управлением. В настоящее время гидроусилитель руля входит в стандартную комплектацию большинства автомобилей. Он обеспечивает меньшее усилие на рулевом колесе и легкую маневренность.Производители применяют усилитель рулевого управления в основном для уменьшения усилия при повороте колес и облегчения прохождения крутых поворотов.
Гидравлический усилитель руля
Усилитель рулевого управления помогает преодолевать извилистые дороги. Легко маневрирует в ограниченном пространстве. Он также предлагает некоторую степень сопротивления, так что водитель получает чувство дороги и реакцию рулевого управления. Ощущение дороги помогает водителю почувствовать и предопределить приближение передних колес. Он визуализирует поворотное усилие, необходимое для стабилизации кузова автомобиля при поворотах, ветре и т. Д.
Кроме того, для безопасного управления тяжелым транспортным средством, особенно загруженным грузовым автомобилем, требуется большее усилие на рулевом колесе. Он также должен уметь преодолевать самые разные дорожные покрытия, неровности и отскоки. Использование шин низкого давления с большим сечением обеспечивает больший контакт с дорогой. Таким образом, они еще больше увеличивают усилие рулевого управления. Следовательно, производители используют рулевое управление с усилителем на всех типах транспортных средств, например, легковых автомобилях, внедорожниках и грузовиках.
Функция:
Гидравлический усилитель рулевого управления состоит из рулевого редуктора, масляного насоса, клапана.Он также включает в себя силовой цилиндр двойного действия и резервуар для гидравлического масла. Система активируется, когда давление на рулевое колесо превышает заданное значение. Когда водитель поворачивает руль, он, в свою очередь, управляет клапаном. Этот клапан направляет жидкость к обеим сторонам поршня внутри цилиндра, чтобы повернуть колеса в нужном направлении. Клапан направляет жидкость обратно в цилиндр, чтобы предотвратить отклонение колес при столкновении с препятствием.
Цепь гидроусилителя рулевого управления
Работа:
В большинстве конструкций предусмотрен усилитель для поворота вала рулевого колеса. Этот усилитель выполняет большую часть работы по рулевому управлению. Рулевое управление с усилителем использует сжатый воздух, электрические механизмы и гидравлическое давление для вращения рулевого вала. Однако в большинстве автомобилей используется рулевой механизм, управляемый гидравлическим давлением. Разные производители разработали разные типы системы гидроусилителя руля. Это система Викера, система Росса и система Маркса-Бендикса.Однако система «Варматик» является наиболее значительной. Все они работают по одному принципу и работают от гидравлического масла под давлением. Система гидроусилителя руля использует для своей работы SAE 10W (или SAE 5W для температур ниже 120 градусов).
Обычно производители используют два типа рулевого механизма с усилителем. Это — бустерные интегральные и рычажные. Встроенный тип контролирует и использует гидравлическое давление непосредственно в корпусе рулевого механизма. Однако в усилителе типа используется гидроцилиндр и регулирующий клапан с обычным рулевым редуктором.
Кроме того, в системе гидроусилителя рулевого управления используется насос с ременным приводом для создания необходимого гидравлического давления. Усилие рулевого управления водителя приводит в действие регулирующий клапан. Он позволяет гидравлическому маслу под давлением попадать в одну сторону гидроцилиндра, тем самым толкая поршень в другую сторону. Это заставляет поршень перемещаться и прижимает рычаг Pitman к рулевой тяги и, следовательно, к колесам.
Встроенный усилитель рулевого управления
Типы гидроусилителей рулевого управления:
В настоящее время рулевое управление с усилителем использует либо гидравлическое давление, либо электроусилитель (epas) для управления рулевым механизмом.Titan, ZF и Rane являются одними из ведущих мировых производителей компонентов рулевого механизма.
Посмотрите, как работает гидроусилитель рулевого управления:
Подробнее: Что такое динамическое рулевое управление Volvo? >>
О CarBikeTech
CarBikeTech — это технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.
Просмотреть все сообщения CarBikeTech
Что такое гидроусилитель руля: все, что вам нужно знать
Что такое гидроусилитель руля? Пожалуй, одно из лучших нововведений в автомобилях со времен колеса. Автомобили не всегда оснащались гидроусилителем руля. Фактически, это усовершенствование существует всего около 50 лет или около того и вначале использовалось только в автомобилях класса люкс. Однако с годами это современное приложение постепенно внедрялось во все автомобили и значительно улучшилось с момента его появления.
Рулевое колесо с усилителем
Проще говоря, гидроусилитель руля помогает легко поворачивать рулевое колесо. Конечно, без него ваши руки могли бы соперничать с руками греческого бога, но когда дело доходит до гидроусилителя, есть нечто большее, чем кажется на первый взгляд. Системы рулевого управления с гидроусилителем сегодня меняют легкость управления, чтобы водитель чувствовал себя лучше. Акт управления транспортным средством фактически осуществляется между рулевым колесом и системой передач. Возможно, вы когда-то слышали термин «рейка и шестерня», когда говорили о гидроусилителе руля.Это связано с тем, что сегодня реечная шестерня является наиболее распространенной системой рулевого привода в большинстве легковых и грузовых автомобилей. Стойка представляет собой линейную шестерню, которая вместо того, чтобы быть круглой, была длинной и плоской с зубцами на одной стороне. Рейка крепится к рулевым шпинделям стяжными тягами. Шестерня — это круглая шестерня, которая прикрепляется к рулевому валу, прикрепленному к рулевому колесу. Когда колесо поворачивается, ведущая шестерня вращается, перемещая рейку вперед и назад, заставляя колеса вращаться влево или вправо.
Гидравлический и электрический усилитель рулевого управления
Гидравлический, или HPS (рулевое управление под высоким давлением), состоит из шарикового рулевого механизма с рециркуляцией или реечной передачи.Обе системы считаются вспомогательными системами рулевого управления с гидроусилителем, позволяющими водителю управлять автомобилем, если двигатель, приводящий в действие насос рулевого управления с гидроусилителем, не работает и, следовательно, не подает жидкость в рулевой механизм. Гидравлические системы используют мощность двигателя с помощью ремня, прикрепленного к насосу, для циркуляции жидкости гидроусилителя рулевого управления по всей системе.
Для чего нужна жидкость для гидроусилителя руля? Эта мощная жидкость фактически передает мощность рулевого управления с усилителем. Насос гидроусилителя рулевого управления обеспечивает циркуляцию жидкости под давлением, позволяя перемещать гидравлический поршень в рулевом механизме, что значительно снижает усилие, необходимое для поворота рулевого колеса.Поворотный регулирующий клапан подает давление на поршень в зависимости от направления, в котором вы хотите повернуть, и отпускает его с противоположной стороны. По мере увеличения давления поршень перемещается, заставляя колеса поворачиваться влево или вправо. Благодаря усовершенствованиям в современных транспортных средствах, современные системы способны определять скорость транспортного средства и замедлять передачу сигнала от рулевого колеса на рулевой механизм, чтобы снизить чувствительность на более высоких скоростях в целях безопасности.
Со временем грязь и мусор, а также ослабленные компоненты рулевого управления с усилителем могут загрязнить жидкость рулевого управления с усилителем.Вот почему так важно промывать жидкость гидроусилителя рулевого управления каждые 30 000 миль. Отказ от этой услуги может привести к более интенсивной работе насоса и преждевременному износу. Между промывками обязательно проверяйте уровень жидкости. Не знаете, как проверить жидкость для гидроусилителя руля? Воспользуйтесь нашим простым и быстрым руководством и обратитесь к руководству по эксплуатации, чтобы получить подробную информацию о вашем автомобиле:
Проверяйте жидкость после того, как автомобиль поработал и прогрелся. Автомобиль обычно проверяется с выключенным автомобилем.
Найдите бачок гидроусилителя рулевого управления (обычно указанный в руководстве по эксплуатации) и найдите этикетку на крышке бачка.
Снимите колпачок.
Если резервуар изготовлен из прозрачного пластика, найдите линии индикатора полного и низкого уровня на внешней стороне резервуара, чтобы определить уровень жидкости. Если резервуар металлический или непонятный, с помощью щупа вытрите жидкость на щупе чистой тряпкой. Затем опустите щуп обратно в резервуар и проверьте уровень.Щуп покажет уровень жидкости, оставшейся в баке.
EPS, или рулевое управление с электроусилителем, немного проще, поскольку компьютер автомобиля отвечает за упрощение процесса рулевого управления. Система EPS чаще всего оснащается небольшим электродвигателем, который устанавливается либо у основания рулевой колонки, либо непосредственно на рулевой рейке. В отличие от гидравлической системы, EPS не использует мощность двигателя, что увеличивает экономию топлива. Когда водитель хочет повернуть, компьютер может преобразовать поворот рулевого колеса в электродвигатель, который помогает перемещать рейку и шестерню вперед и назад.Подобно HPS, электрическая система изменяет чувствительность на более высоких скоростях для повышения безопасности. Поскольку единственная жидкость, которую использует эта система, находится в зубчатой рейке и шестерне, она не обслуживается и не требует промывки жидкостью.
Когда обращаться к эксперту
Если точение становится сложным процессом, причиной может быть утечка жидкости или неисправность компонентов. Если транспортным средством трудно управлять или в нем слишком много свободного хода и блужданий, пора доставить его в сертифицированный ремонтный центр.Знаете ли вы, что неправильно установленные или сбалансированные шины также могут повлиять на работу системы?
Техник осмотрит автомобиль и подробно объяснит, что необходимо для решения проблем с рулевым управлением. Простая промывка или даже балансировка шин могут быть всем, что нужно вашему автомобилю, чтобы облегчить проблемы с системой рулевого управления с усилителем. К кому вы можете обратиться, если вам понадобится эксперт по проблемам рулевого управления с гидроусилителем? Сан Авто Сервис! Посетите нашу страницу с адресами, чтобы найти сервисный центр, которому вы можете доверять для всех ваших автомобильных потребностей.
Принцип работы рулевой рейки — Auto Elect B.V.
Как работает рулевая рейка?
Мы можем различать разные типы рулевых реек на основе принципов, по которым они работают. Их общая основа в том, что они умножают момент силы водителя на рулевом колесе на вращательное движение передних колес. Действия водителя и дорожные условия определяют скорость гидроусилителя руля.
Гидравлический усилитель руля
Автомобили с гидроусилителем рулевого управления состоят из рулевой рейки, имеющей стержень, который соединен с колесами посредством рулевых тяг.Рулевая рейка содержит камеры, которые образованы закрытием поршня в поршневом корпусе с помощью уплотнений и тефлоновых колец. В случае гидравлического привода положение руля определяет давление в указанных камерах. Направление рулевого управления определяет, в какую сторону перемещается давление в гидравлической системе. Поворот влево означает, что давление также сместится влево.
Масло в рулевой рейке
Масляный насос установлен на двигателе. Этот насос приводится в движение ремнем, который соединен с коленчатым валом двигателя.При каждом движении рулевого управления масляный насос перекачивает масло под давлением в направлении рулевой рейки и толкает поршень в нужном направлении. Давление регулируется внутренним регулятором давления в гидравлическом насосе. Когда рулевое движение прекращается, масло возвращается в резервуар.
Что может пойти не так?
Обычно процесс описан выше. Наиболее частыми проблемами в гидравлической системе рулевого управления являются протечки или провисание. Утечка может произойти из-за износа, старения или загрязнения.Во время ремонта вашей рулевой рейки будут собраны детали от производителей оригинального оборудования (OEM) и, при необходимости, будут применены самые последние модификации. На протяжении всего процесса восстановления и модификации ваша рулевая рейка будет очищаться, проверяться и откалибровываться. Тестирование рулевых реек проводится с давлением на 30% больше, чем обычно.

устройство, принцип работы насоса, рейки

Почему первым автомобилям не был нужен ГУР

Устройство гидроусилителя руля

Конструкция насоса лопастного типа

Рекомендации производителей

Удаление воздуха из системы

Устройство и работа гидроусилителя рулевого управления автомобиля. Основное его предназначение

Предназначение ГУР

Компоненты гидроусилителя руля

Принцип работы

Периодичность замены масла

Неисправности, как их устранять

Плюсы и минусы гидроусилителей с классической компоновкой

Устройство гидроусилителя руля — ptbnn.ru

Принцип работы гидроусилителя руля

Шаг в историю

Разновидности гидроусилителей

Гидроусилитель руля: устройство и принцип работы

Устройство насоса гидроусилителя руля

Техническое обслуживание гидроусилителя

Недостатки ГУР

Гидроусилитель руля

Насос ГУР — принципы работы, назначение, правила эксплуатации и типовые поломки насоса гидроусилителя руля (ГУР), рекомендации по уходу

Как устроен гидроусилитель руля

Почему первым автомобилям не был нужен ГУР

Устройство гидроусилителя руля

Конструкция насоса лопастного типа

Рекомендации производителей

Удаление воздуха из системы

Подробное устройство гидроусилителя руля

Шаг в историю

Как устроен гидроусилитель руля

Принцип работы ГУР

Бочка мёда и ложка дегтя в наличии ГУРа

Гидроусилитель руля (ГУР) — устройство, принцип работы, замена жидкости гур

Назначение гидроусилителя руля (ГУР)

Устройство ГУР (гидроусилителя руля)

Принцип работы насоса гидроусилителя руля

Техническое обслуживание гидроусилителя, замена жидкости ГУР

Подведем итоги

что это, устройство и принцип работы

Зачем в машине гидроусилитель рулевого управления

Как устроен ГУР

Принцип работы

Какое масло лить в гидроусилитель

Основные неисправности ГУР

Преимущества и недостатки

Гидроусилитель руля

Устройство и принцип работы гидроусилителя руля

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

Вопросы эксплуатации

Как работает система гидроусилителя руля? — Лучшее объяснение

Retrotechtacular: Принципы гидравлического рулевого управления

Усилитель рулевого управления (автомобиль)

Гидравлическая система рулевого управления, основные сведения — Часть 1

Гидравлическая система, основы

Давление

Поток

Работа

Как работает гидроусилитель рулевого управления в автомобиле?

Функция:

Работа:

Типы гидроусилителей рулевого управления:

Посмотрите, как работает гидроусилитель рулевого управления:

Что такое гидроусилитель руля: все, что вам нужно знать

Рулевое колесо с усилителем

Гидравлический и электрический усилитель рулевого управления

Когда обращаться к эксперту

Принцип работы рулевой рейки — Auto Elect B.V.

Как работает рулевая рейка?

Гидравлический усилитель руля

Масло в рулевой рейке

Что может пойти не так?