20Мар

Принцип работы гидроусилителя: Страница не найдена — Techautoport.ru

Содержание

Как работает гидроусилитель руля и его устройство

Гидроусилитель руля (ГУР) является одним из важных изобретений, которое облегчает управление транспортным средством. Ни для кого не секрет, что управление автомобилем – утомительное занятие. Особенно если управлять приходиться грузовым автомобилем, для выполнения маневра которым водитель должен приложить не малые усилия для поворота руля. Именно с этой цель был создан данный агрегат. В этой статье я расскажу о том, как работает гидроусилитель руля, а также рассмотрим принцип и схему его работы.

Содержание статьи

Функции гидроусилителя

Гидроусилитель создали для того, чтобы облегчить управление авто. Его главной функцией является обеспечение облегченного поворота руля при выполнении определенного маневра. К тому же, наличие данного устройства в рулевом управлении способствует повышению маневренности транспортного средства за счет того, что водителю теперь не нужно прилагать повышенное усилие для поворота руля. ГУР также способствует повышению безопасности при возникновении некоторых непредвиденных ситуаций на дороге. Он смягчает вибрацию на руле от колес, когда авто наезжает на камень или другую неровность. Также он обезопасит водителя в случае внезапного прокола колеса (он удерживает руль в прямолинейном направлении), таким образом, автомобиль не изменит направления.

Схема гидроусилителя руля и элементов

Гидроусилитель представляет собой важный узел рулевого управления автомобиля. Он состоит из насоса, распределителя, гидроцилиндра, соединительных шлангов, рабочей жидкости, бочка. Рассмотрим каждый из составляющих более детально.

  • Насос. Данное устройство обеспечивает всю систему требуемым давлением для создания циркуляции масла. Чаще всего для современных автомобилей используют пластичные насосы. Все по тому, что у них высокий коэффициент полезного действия, и при этом имеют повышенный срок эксплуатации. Насос, как правило, располагается на силовом агрегате. Работа привода осуществляется за счет ременной передачи, которая взаимодействует с коленчатым валом.
  • Распределитель. Данный элемент предназначен для направления и распределения рабочей жидкости (масла) в определенные полости цилиндра, а также подает его обратно в бочок. Существует два вида распределителей: роторный и осевой. Это зависит от того, каким образом происходит движение золотника. В случае, когда он имеет поступательные движения, то распределитель называется осевым. Роторным он называется, когда золотник вращается. Распределитель может располагаться как на валу с рулевым механизмом, так и элементах рулевого привода . Данный элемент является высокочувствительным к загрязнению масла.
  • Гидроцилиндр. Данный элемент системы гидроусилителя приводит в действие поршня и шток под воздействием на них масла, которое подается под давлением. Поворот колес происходит посредством рычагов. Он может встраиваться на рулевом механизме, а также его можно увидеть между приводом и кузовом автомобиля.
  • Соединительные шланги. Такие элементы просто необходимы в системе гидроусилителя руля. Их основная работа – обеспечение беспрепятственного хода рабочей жидкости по всему механизму. Все соединительные элементы можно разделить на два типа: низкого и высокого давления. Шланги низкого давления предназначены для возврата масла из бачка в насос и, после отработки, обратно в бачок. Второй вид шланга обеспечивает подачу жидкости между цилиндром, насосом и распределителем.
  • Рабочая жидкость. Это специальное масло, которое обеспечивает подачу усилия к гидроцилиндру от насоса. Также оно обеспечивает смазку всех элементов системы.
  • Бачок. Емкость для хранения и циркуляции рабочей жидкости. Бачок имеет специальный фильтр, с помощью которого обеспечивается очистка подаваемой жидкости в систему. Также он имеет щуп со специальными отметками, который предназначен для проверки уровня масла.

Как работает ГУР

Не сложно догадаться, что одним из ключевых элементов в системе гидроусилителя является золотник. Именно от его положения зависит процесс работы тех или иных элементов. Принцип и схема работы гидроусилителя с роторным или осевым движением золотника не имеют значительных отличий.

Принцип работы гидроусилителя руля состоит в следующем: когда руль неподвижного золотника находится в центральном положении, его удерживают специальные центрирующие пружины. В этом же положении рабочая жидкость свободно двигается по всей системе, при условии правильного расположения распределителя. В это же время насос работает усиленно, его задачей на данном этапе – прогон масла по усилителю. Насос работает не зависимо от того, происходит поворот колес или нет. Его основной задачей является прокачка жидкости по всей системе.

При условии, что руль поворачивается, происходит перемещение золотника. Он, переместившись, перекрывает сливную магистраль и в одну из полостей цилиндра под давлением подается рабочая жидкость. В это же время элементы поршня и шток под воздействием на них жидкости под давлением поворачивают колеса и корпус распределителя в сторону движения золотника. Корпус распределителя настигает золотник лишь тогда, когда тот прекращает свое движение. Это говорит о том, что поворот выполнен. После выполнения маневра (когда руль находится в прямолинейном положении), золотник возвращается в нейтральное положение и открывается магистраль для слива жидкости.

Рассмотрим некоторые важные рекомендации по эксплуатации данного устройства.

Чтобы создать необходимые условия для правильной работы ГУР, необходимо правильно эксплуатировать транспортное средство, а также следить за некоторыми элементами гидроусилителя.

Чтобы избежать преждевременной замены деталей системы необходимо своевременно выполнять замену масла и фильтрующий элемент в бачке. Замена должна производиться не реже одного раза в два года.

Категорически запрещено использовать автомобиль, если насос для подачи рабочей жидкости вышел из строя. Это может привести к скоропостижному износу распределителя и остальных элементов рулевого управления, так как их работа невозможна в данном режиме. Желательно, при малейшей неисправности, отказаться от использования транспортного средства и как можно скорее заняться его ремонтом.

Так как большинство современных автомобилей оборудованы гидроусилителем, то крайне, необходимо знать все об этом механизме.

Видео “Устройство и принцип работы гидроусилителя руля”

На записи эксперт рассказывает о принципах и схеме работы гидроусилителя руля. Посмотрев видео, вы получите знания, которые пригодятся каждому автомобилисту.

Принцип работы рулевого механизма с гидроусилителем автомобиля КамАЗ

К клапану (12) [рис. 1, А)] управления подведены от насоса (18) гидроусилителя шланг высокого (18) и шланг низкого давления (16), по которому масло через радиатор гидроусилителя (15) возвращается в насос.

Рис. 1. Рулевое управление автомобилей КамАЗ. Схема работы.

А) – Принципиальная схема;

Б) – При повороте направо;

В) – При повороте налево;

1) – Рулевое колесо;

2) – Рулевая колонка;

3) – Карданный вал;

4) – Угловой редуктор;

5) – Картер рулевого механизма;

6) – Винт;

7) – Шариковая гайка;

8) – Вал сошки с зубчатым сектором;

9) – Поршень-рейка;

10) – Перепускной клапан;

11) – Золотник;

12) – Клапан управления;

13) – Упорный подшипник;

14) – Предохранительный клапан;

15) – Масляный радиатор;

16) – Маслопровод низкого давления;

17) – Маслопровод высокого давления;

18) – Насос гидроусилителя.

При повороте в ту либо иную сторону из-за сопротивления колеса создаётся сила, которая стремится сдвинуть винт (6) в осевом направлении. В случае, если данная сила превысит силу предварительного сжатия пружин плунжеров, то винт вместе с золотником (11), зажатым в упорных подшипниках, переместится относительно корпуса клапана управления. При этом одна полость картера (5) рулевого механизма сообщается с линией высокого давления, а другая – со сливом [рис. 1, Б) и В)]. Поступающее из насоса масло давит на поршень-рейку и создаёт усилие на валу сошки.

Давление в рабочей полости цилиндра возрастает с повышением сопротивления повороту колёс. При этом увеличивается и давление под реактивными плунжерами, которые стремятся вернуть винт и золотник в среднее положение, и пропорционально возрастает сопротивление повороту рулевого колеса. Данное увеличение (снижение) сопротивления повороту рулевого колеса с увеличением (снижением) усилия поворота колёс создаёт у водителя «чувство дороги», что способствует лучшему его ориентированию в дорожных условиях, а также повышает безопасность движения. При езде в различных дорожных условиях за счёт усилителя рулевого управления сопротивление повороту руля не превышает 100 Н.

При прекращении поворота рулевого колеса под действием реактивных плунжеров золотник смещается в среднее положение, движение поршня и поворот колёс прекращаются. Перепускной клапан (10), расположенный в одном из плунжеров, при неработающем насосе (18) соединяет линию высокого давления с линией слива. В данном случае клапан обеспечивает работу рулевого механизма как обычного, без гидроусилителя.

Предохранительный клапан (14), расположенный в другом плунжере, открывается при достижении давления 6,5-7,0 МПа и соединяет линию высокого давления с линией слива, чем предохраняет насос (18) от перегрузок.

17*

Похожие материалы:

Принцип работы гидроусилителя руля

Принцип работы гидроусилителя руля с осевым распределителем изображён на рисунке:

 

 

 

На рисунке 2а центрирующие пружины удерживают в нейтральном положении золотник. Полости распределителя состыкованы таким образом, что жидкость беспрепятственно перетекает из нагнетающей магистрали в отводящую. В данный момент насос работает только лишь на прокачку жидкости по системе, а не на поворот колёс.

На рисунке 2б изображена работа ГУРа при повороте руля. Золотник в данном случае перемещается и закрывает отводящую магистраль. Под давлением масло поступает в одну из рабочих полостей цилиндра. Жидкость, воздействуя на поршень со штоком, поворачивает колёса. Они передвигают корпус распределителя в сторону движения золотника. Золотник останавливается, как только прекращается движение рулевого колеса, и корпус его «догоняет». Распределитель переходит обратно в нейтральное положение. Опять открывается отводящая магистраль и поворот колёс завершается.

«Чувство дороги» - этот эффект достигается обратной связью от колёс к рулю. На рисунке 2б видно, что конструкция распределителей снабжена большим количеством плунжеров, камер и реактивных шайб. С увеличением сопротивления повороту колёс увеличивается и давление в распределителе. При этом реактивная шайба производит большое усилие, чтобы вернуть золотник в нейтральную позицию. В результате этого процесса появляется ощущение, что руль становиться тяжелее.

При наезде на препятствие колёса перемещают распределитель относительно золотника и перекрывают отводящую магистраль. Масло начинает поступать в полость цилиндра. Поршень возвращает усилие на колёса обратно. С учётом небольшого хода золотника, автомобиль практически не изменяет направление. Таки образом, гидроусилитель руля не только помогает поворачивать колёса, но и сглаживает рулевые удары при наезде на препятствие.

Если гидроусилитель вышел из строя возможность управления автомобилем сохраниться. Просто усилие от руля будут передаваться непосредственно самими золотниками на распределитель и далее - на колёса. Жидкость, проходя через перепускной клапан, не препятствует повороту, но руль станет «тяжелее».

Принцип работы гидроусилителя руля с вращающимися золотниками такой же, как описанный выше.

Усторойство и работа ГУР МТЗ

Для комфортного и эффективного вождения рулевой механизм трактора МТЗ 80(82) оснащён гидроусилителем рулевого управления — ГУР. Узел выполняет функцию передачи вращения от рулевого колеса на рулевую сошку с одновременным облегчением усилия при повороте и смягчении обратной вибрации  при движении по дорогам с неровной поверхностью. Усиление достигается давлением жидкости, действующей на рабочие органы механизма.

ГУР МТЗ 80

Узел устанавливался на более ранних моделях МТЗ-80(82) не уступает по своим функциональным и эксплуатационным качествам устанавливаемой позже системы гидрообъёмного усилителя руля — ГОРУ.

Устройство и принцип работы

Чугунный корпус ГУРа МТЗ 80 (82) размещён на переднем брусе рамы между передней фронтальной стенкой капота и радиатором охлаждения дизеля машины. Узел представляет собой механизм с червячным редуктором, оснащённый автономной гидросистемой с золотником управления потоками рабочей жидкости, шестерёнчатым гидронасосом левого вращения НШ-10-Л-У ГОСТ 8753-71, силовым цилиндром двухстороннего действия и предохранительным клапаном. Гидронасос системы приводится от шестерни газораспределения двигателя.

Устройство ГУР

В корпусе усилителя установлен червяк, связанный витками с сектором и свей торцевой частью с золотником распределителя узла. На концах золотника стоят упорные подшипники, в которые под давлением пружин упираются плунжеры. Одновременно наружными сторонами плунжеры упираются в корпусные детали распределителя. Плунжеры и пружины через подшипники удерживают золотник в нейтральном положении. При вращении рулевого колеса червяк витками начинает передвигать сектор, поворачивая вал сошки. Возникающее сопротивление колёс передаётся через механизм на червяк, образуя усилие, передвигающее его в осевом направлении вперёд или назад в зависимости от направления поворота. Своим смещением червяк взаимодействует с золотником распределителя узла передвигая его относительно оси. Таким образом, золотник управляет потоками масла под давлением. При движении прямо золотник распределителя подпружиненный пружинами стоит в нейтральном положении, давление подаваемое насосом, сбрасывается в корпус усилителя, являющийся гидробаком системы.

Схема работы распределителя при повороте вправо и влево

Вращением рулевого колеса червяк перемещает золотник, открывающий своими поясками магистрали полостей силового цилиндра. При этом в зависимости от стороны поворота одна полость связана с магистралью, подающей масло под давлением, другая со сливом. Золотник падает давление в полость цилиндра только во время непосредственного вращения рулевого колеса. С остановкой руля червяк перестаёт действовать на золотник распределителя, который под усилием пружин занимает нейтральное положение, сбрасывая масло в сливную полость.

схема ГУР МТЗ

Поршень цилиндра 25 взаимодействует через шток с рейкой 14, связанный с сектором 12. При подаче золотником давления в одну из полостей шток передаёт усилие рейке передвигающий сектор, облегчая вращение вала 28,  связанного с сошкой 13. Рабочее давление в гидросистеме равно 2-4 мПа. Поворачивая  руль до максимального угла поворота — давление достигает своего максимального значения  8 мПа и ограничивается предохранительным клапаном 7.

Ощущение «Чувства дороги» водителя сопротивления повороту при управлении обеспечивается давлением от нагнетательного канала в полостях с пружинами, действующих на плунжера. При управлении без усилия червяк не взаимодействует с золотником и гидросистема не участвует в усилении.

Дополнительно узел оборудован датчиком автоблокировки дифференциала размещённый в упоре рейки. В состав устройства входит золотник 21, поворотный кран 18 с маховиком, толкателя и щупа 20. Нерегулируемый редукционный клапан поддерживает в гидросистеме  блокировки давление 0,7- 0,9 мПа. Устройство обеспечивает блокировку дифференциала при движении прямо и автоматически выключает её при повороте колёс больше 8 ̊.

Регулировки

Настройку узла осуществляют в исправном состоянии. Её правильность является важным фактором в эффективной работе усилителя и сохранения эксплуатационного ресурса. Наладка делится на настройку зазоров зацеплений механических пар и хода золотника.

 

Зацепление червяк-сектор

Регулировку производят при исправном состоянии рулевых тяг и сочленений привода руля, свободный ход рулевого колеса не должен превышать 30 ̊ с работающим двигателем.

Порядок наладки:

  • Поддомкрачивается передний мост трактора или отсоединяется сошка от рулевых тяг.
  • Отпускают болт регулировочной эксцентриковой втулки.
  • Поворачивают по часовой стрелке втулку до упора  червяка в максимальном зацеплении с сектором.
  • При работающем двигателе, поворачивая рулевое колесо определяют положение зацепления без ощущения заклинивания, увеличивая зазор поворотом втулки против часовой стрелки.
  • Затягивают болт крепления втулки, снимают мост с домкрата или подсоединяют сошку к рулевым тягам.

Подтяжка сферической гайки червяка

Затяжка гайки нивелирует зазор между золотником и обоймами подшипников, образовавшийся в результате выработки или ослабления. Появления зазора отражается на увеличении свободного хода руля и появлению эффекта болтания рулевых колёс. При появлении люфта — золотник может произвольно подключать полости цилиндра к магистралям с давлением масла.

Затяжка сферической гайки червяка

  • Откручиваются болты крепления распределителя к корпусу усилителя.
  • Снимают крышку и крепят  распределитель на два размещённых по диагонали болта 5. Толщину фланца крышки компенсируют  подложкой шайб 4 или гаек большого диаметра под головки болтов.
  • Затем расшплинтовуют регулировочную гайку 1, и затягивают её до упора золотника в обоймы подшипников. Затяжку осуществляют с усилием 20 Нм.
  • Отворачивая сферическую гайку до первого совпадения отверстия на валу червяка — гайку  зашплинтовуют.
  • Демонтируют установочные болты с шайбами и устанавливают крышку с прокладкой, затягивая четырьмя болтами в штатном  режиме.

Правильная затяжка даёт плотное прилегание золотника к обоймам подшипников и обеспечивает возвращение золотника в нейтральное положение под действием пружин при прекращении вращении рулевого колеса. Излишняя затяжка увеличивает усилие на руле и приводит к быстрому износу упорных подшипников распределителя.

Регулировка зацепления сектор — рейка

Зазор в зацеплении сектор–рейка штока поршня цилиндра регулируется количеством прокладок между корпусом усилителя и упором рейки. Достаточный зазор 0,25-0,3 мм обеспечивает работу пары без заклинивания.

Установка регулировочных прокладок
Зазор рейки и упора

Равномерность хода золотника

Ход золотника регулируют прокладками между корпусом усилителя и распределителем, распределителем и крышкой сферической гайки. При недостаточном усилении поворота влево устанавливают дополнительную прокладку в 0,5-1 мм между корпусом колонки и распределителем, если недостаточно усиление вправо – устанавливают прокладку под крышкой сферической гайки. Таким образом, выравнивают амплитуду хода золотника влево — вправо.

Давление в системе

Настройка давления предохранительного клапана 7 осуществляется изменением сжатия пружины. Заворачивая винт клапана — увеличивается сжатие пружины и соответственно максимальное рабочее давление гидросистемы усилителя.

Неисправности и ремонт

Первым критерием, влияющим на эффективность работы узла — есть герметичности всех уплотнений гидросистемы, сохраняющих рабочее давление жидкости, обеспечивающее усилие на рабочие органы. Устранение течи масла и потери давления достигается заменой всех резиновых сальников, уплотнительных колец и прокладок входящих в полный ремкомплект ГУРа.

Исправность сочленений механического привода, регулировки зацеплений червячного редуктора и рейки поршня с сектором обеспечивают работу механизма без заклинивания.

Причиной тугого руля,  при хорошей герметичности системы и достаточном уровне масла, может быть, плохая компрессия силового поршня цилиндра усилителя или недостаточный ход золотника распределителя, не позволяющий открывать нагнетательную магистраль к полостям цилиндра.

Заменой компрессионных колец на поршне и уплотнительного кольца на штоке устраняют перетекание масла из нагнетаемой полости в слив, повышая эффективность работы цилиндра и соответственно созданное полезное усилие.

При правильной регулировке в исправном состоянии для полного открытия каналов золотником рабочий ход в одну сторону должен составлять 1,2 мм. При нарушении хода распределитель не выполняет своей функции, что приводит к неполному открытию нагнетательного канала для подачи давления в полость цилиндра и достаточного гидравлического усиления не создаётся. Часто причиной являются недопустимые люфты в соединениях сборочных единиц усилителя, которые в своей сумме негативно влияют на обеспечение  нужных параметров перемещения золотника. Поэтому нужно сказать, что успешность работы распределителя зависит от технического состояния соединений деталей и соответствия зазоров в зацеплениях.

Технически обоснованно и правильно при недопустимых люфтах или невозможности регулировки в результате износа контактных рабочих поверхностей зубьев, витков червяка, втулок, подшипников следует заменить вышедшие из строя детали.

Многие трактористы применяют в практике приём, который временно нивелирует зазоры при износе деталей ГУРа влияющих на работу распределителя. Нормального рабочего хода золотника добиваются двумя способами:

Описанный приём имеет место в практике, однако, не решает проблемы общего технического состояния узла. Увеличенные в результате износа или неправильной регулировки зазоры  в сочленениях всё ровно приведут к полному отказу выполнения узлом своей функции. Поэтому прежде чем прибегать к данному методу постарайтесь определить причину недостаточного хода золотника и устраните её путём замены изношенных деталей с последующей регулировкой, согласно эксплуатационных рекомендаций производителя.

Устройство и принцип действия гидроусилителя руля ЗиЛ-130 (ГУР)

Гидроусилитель рулевого управления автомобиля ЗиЛ-130 устанавливается в систему рулевого управления. Предназначен для снижения прилагаемых водителем усилий при управлении автомобилем, разгрузки рулевого колеса от вызванных неровностями дорог ударов, повышения безопасности и маневренности движения.

При эксплуатации автомобиля и, соответственно, работе ГУР необходимо регулярно, в указанные в карте смазывания сроки производить проверку уровня масла в гидросистеме (рис.1), а также промывать насосные фильтры. Ежедневно проверяется герметичность шлангов и соединений. Натяжение ремня насоса необходимо проверять при каждом ТО. Данная регулировка производится путем перемещения самого насоса. Провисание ремня при нормальном натяжении между шкивом насоса ГУР и вентилятора при действующем усилии в 4 кгс должно находиться в диапазоне 8-14 мм.

В системе ГУРа 130-3400020 должно применяться только чистое отфильтрованное масло, марка которого указывается в карте смазывания. Заливка масла производится через воронку, имеющую двойную сетку и фильтр, который установлен в бачке насоса ГУРа (рис.1). Уровень масла проверяется при прямо установленных передних колесах автомобиля. Перед снятием крышка бачка тщательно очищается и промывается бензином. Масло доливается до его появления над сеткой фильтра при работе двигателя на холостом ходу. При использовании загрязненного или некачественного масла увеличивается скорость износа деталей системы.

Рис. 1 - Гидросистема (насос ГУРа) автомобиля ЗиЛ-130

1 — патрубок; 2 — бачок; 3 — прокладка; 4 — сетчатый фильтр; 5 — сапун; 6 — крышка бачка; 7 — шайба; 8 — гайка-барашек; 9, 10 — уплотнительные кольца; 11 — прокладка коллектора; 12 — прокладка бачка; 13 — лопасть гидроусилителя; 14 — конусная втулка; 15 — шкив; 16 — корпус; 17 — передний подшипник; 18 — сальник; 19 — вал; 20 — задний подшипник; 21 — статор; 22 — ротор; 23 — распределительный диск; 24 — крышка; 25 — перепускной клапан; 26 — нагнетательное отверстие; 27 — регулировочные прокладки; 28 — седло предохранительного клапана; 29 — предохранительный клапан; 30 — коллектор.

Рекомендуемые товары


Как работает рулевое управление Рено Логан

/ /

Рулевое управление Рено Логан

Презентация Renault Logan состоялась в 2005 году. До сих пор эта модель остается востребованной. Более того, после выпуска 2-го поколения спрос на автомобиль стал еще шире. Стабильно высокий уровень продаж Рено Логан объясняется продуманной и надежной конструкцией. Отдельно стоит рассказать рулевом механизме Renault Logan, который обеспечивает безопасное и комфортное вождение.

Устройство и принцип работы системы

Авто оснащается реечной рулевой системой. Приводной механизм включает две рулевые тяги и поворотный кулак, на котором фиксируются наконечники. На Рено Логан установлена ударопоглощающая колонка. При лобовом столкновении она снижает вероятность получения травм водителем.

Тяги имеют одинаковые размеры, тогда как габариты наконечников отличаются. Все соединения узлов реечного механизма помещены в гофру, обеспечивающую защиту от загрязнений. Для фиксации гофры со стороны картера применяются хомуты, а со стороны рулевых тяг она держится благодаря собственной жесткости.

В большинстве модификаций Renault Logan используется гидравлический усилитель. Эта часть системы позволяет поворачивать руль, прикладывая минимум усилий. Гидроусилитель состоит из сервопривода, корректирующего параметры управления с учетом условий движения, бачка ГУР, гидронасоса и цилиндра. Гидронасос нагнетает давление при помощи лопастей, которые крутятся благодаря клиновому ремню.

Гидравлическая жидкость из бачка ГУР направляется в регулировочный клапан. Направление, в котором нагнетается масло, зависит от того, в каком положении находится рулевое колесо. Давление, созданное в цилиндре, обеспечивает передачу усилия на руль. Благодаря этому он вращается легко.

Если гидроусилитель выходит из строя, способность поворачивать рулевое колесо не утрачивается, но снижается комфорт вождения, поскольку приходится прилагать более интенсивные усилия для поворота. Чтобы обеспечить стабильную работу гидроусилителя, необходимо контролировать уровень технической жидкости в бачке. Если он снижается ниже критической отметки, нужно выяснить причину и сделать дозаправку.

Рулевая передача находится на раме автомобиля и соединяется с другими узлами посредством поперечных тяг, на которых установлены наконечники с резьбой, позволяющие контролировать углы наклона колеса (развал и схождение).

Ударопоглощение и травмобезопасность рулевой колонки, о которых упоминалось выше, обеспечивается за счет того, что тяги соединены с рулевой передачей посредством шарниров. При этом колонка объединяется в единый узел с регулировочным клапаном через карданный вал. Если сила удара превышает допустимое значение, происходит разрушение фиксаторов и колонка «складывается». Благодаря такой конструкции тяжесть удара, получаемого водителем при аварии, будет являться не столь существенной.

Таким образом, к основным узлам рулевой системы Рено Логан следует отнести:

  • реечный механизм, обеспечивающий сопряжение руля с передними колесами;
  • составной промежуточный вал с шлицевыми соединениями, обеспечивающий безопасность водителя при лобовом столкновении;
  • гидроусилитель, упрощающий вращение рулевого колеса;
  • распределительный механизм, дозировано изменяющий подачу гидравлической жидкости и обеспечивающий согласованный угол поворота руля и колес.

Помимо всего прочего, в конструкции рулевого механизма Renault Logan присутствует противоугонная система, обеспечивающая блокировку рулевого колеса в том случае, если в замке зажигания нет ключа.

Неисправности и ремонт рулевого управления Рено Логан

Несмотря на продуманную конструкцию, рулевой механизм Renault Logan время от времени нуждается в обслуживании. Вот основные признаки и причины неисправностей:

  • При движении в рулевом управлении слышны посторонние звуки. Чаще всего причина заключается в ослаблении гаек, которые фиксируют рулевые тяги и трубопровод. Для устранения неисправности выполняется подтяжка гаек.
  • При запущенном двигателе во время вращения рулевого колеса ощущается сильная вибрация. Возможные причины – в гидравлическую систему попал воздух, в бачке ГУР критически низкий уровень жидкости. Решение – удалить воздух из гидросистемы, выполнить дозаправку жидкости.
  • Тугой поворот руля. Причины – ослабли крепления механизма или снизилось давление в гидросистеме. Решение – подтяжка болтовых соединений, герметизация гидросистемы, дозаправка.
  • Сильные толчки при движении. Причины – попадание воздуха в гидравлическую систему (нужно удалить), расшатывание крепежных элементов (подтянуть), увеличение зазора рулевых тяг (требуется замена наконечников), увеличенный люфт (замена подшипников), нарушение углов установки колес (регулировка развала и схождения).

Обратите внимание: если при повороте руля слышен свист во время стоянки, это говорит о движении жидкости в гидросистеме и не свидетельствует о наличии каких-либо неисправностей.

Профессиональный ремонт рулевого механизма Renault Logan

Если вы хотите заказать ремонт рулевой системы, обращайтесь в нашу компанию. Выполним работы с применением оригинальных комплектующих и сертифицированных расходных материалов. Чтобы договориться о визите на СТО, свяжитесь с менеджером по телефону.

ГУР и его техническое обслуживание

Главная » Советы по ремонту » ГУР и его техническое обслуживание

просмотров 3 847

Гидроусилитель рулевого управления можно установить на каждый легковой автомобиль. Прежде требуется рассмотреть принципы работы ГУР, узнать как его следует обслуживать и что необходимо делать, чтобы избежать основных неисправностей.

Задачи ГУР

Основной задачей гидроусилителя руля является обеспечение легкости вращения рулевого колеса при движении автомобиля я небольшой скоростью, а во время скоростного режима он помогает сделать руль более ощутимым.

В большинстве моделей гидроусилителей (независимо от величины скоростного режима машины) коэффициент усиления достаточно стабилен. Все большее количество автопроизводителей оснащают свою продукцию гидроусилителями с переменным коэффициентом усиления. В современных моделях степени усиления руля меняются в зависимости от показателей скорости автомобиля. Гидроусилители с переменным коэффициентом способны обеспечить очень точную и главное незамедлительную реакцию во время поворота машины и необходимое усилие в течение движения автомобиля с небольшой скоростью.

Достигнуть данных показателей удалось путем применения рейки для рулевого механизма с изменяемым передаточным отношением. Для данных целей шаг изменяется в основном по всей длине рейки и диаметру зубьев, а вот кстати на шестерне шаг всегда остается неизменным.

Если автомобильные колеса находятся в своем прямом положении, в таком случае передаточное число механизма руля равняется единице, соответственно коэффициент усиления будет наименьшим. В определенной ситуации, когда автомобильный руль стремится к своему самому крайнему положению, начинает расти передаточное число, а усиление, которое нужно для вращения разворотов колес, снижается.

Техобслуживание ГУР

Гидроусилитель руля отличается хорошей надежностью. Данный механизм практически нетребователен к сложному обслуживанию. Если случится непредвиденная ситуация и внезапно откажет насос усилителя, можно не останавливать автомобиль и продолжать движение. Просто придется прикладывать чуть больше усилий для того, чтобы поворачивать рулевое колесо.

Одной из причин полного отказа работы гидроусилителя зачастую может стать разрыв приводного ремня насоса. Если не хотите возникновения лишних проблем, возьмите за правило через регулярные интервальные отрезки времени проверять и контролировать состояние ремня. Не износился ли он или ни ослабла ли натяжка? Косвенным признаком, указывающим на то, что ремень ослаблен, становится появление обратного толчка или отдачи на руле. Особенно это ощущается при старте автомобиля, если колеса вывернуты почти до отказа.

Количество специальной жидкости в бачке усилителя следует постоянно поддерживать и доливать по мере необходимости. Использовать нужно только ту жидкость, название которой имеется в брошюре по обслуживанию. Кстати, жидкость, которая предназначена для коробок – автоматов, не подходит для всех без исключения гидроусилителей руля. Неправильно выбранная жидкость может привести в негодность абсолютно все сальники.

Жидкость очень важна в качестве смазки. Следует контролировать, чтобы ее уровень не снижался до критического предела, в противном случае может отказать насос. Степень чистоты жидкости также имеет значение. Если заливать грязную жидкость, то произойдет стремительное разрушение насоса. Придется потратиться на ремонт.

Гидроусилитель руля достаточно редко требует замену жидкости. Для того чтобы слить жидкость следует раскрыть крышку бачка, затем полностью отсоединить хотя бы один из трубопроводов и пару раз повернуть руль в одну и в другую сторону. Произойдет выдавливание из гидросистемы всей жидкости. В системе просто — напросто нет специально отведенного отверстия для вывода жидкости.

Через расширительный бачок заливают новую жидкость. Иногда после этих действий образуются пробки из воздуха в гидросистеме, которые способны нарушить работоспособность системы в целом. Как же их можно удалить? Нужно просто завести двигатель, после этого открыть крышку бачка и начать прокачку системы, вращая «баранку» попеременно то в одну, то в другую сторону до упора. Постепенно в бачке начнет снижаться уровень жидкости. Прокачивайте систему пока ситуация не исправится, затем просто добавьте необходимый объем жидкости.

Самой часто встречающейся неисправность гидроусилителя является протечка жидкости. В старых гидросистемах постоянно возникало легкое подтекание жидкости сквозь подшипники из-за их плохой герметичности. Регулярный осмотр всех узлов системы с каждой стороны поможет вовремя обнаружить протечку.

Незначительную течь можно запросто устранить путем добавления в жидкость специальных добавок. Этот способ не решит проблему полностью на долгий период времени. Если неисправен насос, отремонтируйте его с помощью ремонтного комплекта.

Проголосуйте, понравилась ли вам статья? Загрузка...

Что такое усилитель тормозов? Как работает усилитель тормозов?

Техника вождения автомобилей полностью изменилась, и наступила новая эра с новыми технологиями и изобретениями.

С новыми изобретениями старый опыт вождения полностью изменился, было изобретено много новых механизмов и устройств, чтобы сделать вождение более безопасным и легким, например, механическая тормозная система заменена некоторыми усовершенствованными тормозными системами, такими как гидравлический тормоз, пневматические тормоза и т. Д. вакуумный тормоз.

Для правильного функционирования тормозных систем разработаны дополнительные устройства, делающие вождение более удобным и безопасным.

Усилитель тормозов - одно из устройств безопасности, используемых в автомобилях, и необходимая часть тормозной системы.

Принцип работы усилителя тормозов следующий.

Принцип работы:

Усилитель тормозов - это предохранительное устройство, используемое с тормозами, работающее по принципу закона Паскаля.

Это помогает сделать вождение очень комфортным, потому что при вождении основными задачами являются контроль скорости и торможение.

С помощью этого устройства процесс торможения полностью изменился, так как уменьшилось человеческое усилие при нажатии на тормоз. Он установлен между главным тормозным цилиндром и педалью тормоза.

Усилитель тормозов увеличивает усилие давления перед передачей в главный цилиндр, так что усилие водителя уменьшается, или мы можем сказать, что он умножает усилия водителя на педаль тормоза с приложением вакуума, вызванного расположением поршня-цилиндра двигателя.

Повышает эффективность торможения и обеспечивает комфортное вождение за счет снижения утомляемости водителя из-за меньшего усилия, необходимого для торможения.

Компоненты :

Усилитель тормозов - необходимое устройство в тормозная система. Он имеет различные компоненты, которые расположены в правильная последовательность для правильного функционирования. Основные части тормоза Бустер следующие:

Кузов:

Body - это основная деталь, в которой последовательно размещены все компоненты.Это внешний кожух усилителя тормозов, который обеспечивает безопасность внутренних деталей и предохраняет их от ударов и столкновений.

Валы:

Валы обеспечивают связь между входом и выходом. В усилителе тормозов используются два типа валов: один известен как входной или первичный вал, а второй - вторичный или выходной вал. Входной вал обеспечивает связь между педалью входного тормоза и диафрагмой. Функция этого вала - открывать и закрывать впускной клапан для впуска и выпуска атмосферного воздуха.Вторичный или выходной вал обеспечивает связь между диафрагмой и главным цилиндром. Функция вторичного вала заключается в передаче создаваемого усилия от диафрагмы на главный тормозной цилиндр.

Клапаны: Клапаны

играют важную роль в функционировании усилителя тормозов, поскольку для контроля и поддержания точного давления требуются надлежащие впуск и выпуск воздуха. Здесь два клапана используются одинаково с валами. Один - атмосферный клапан, второй - вакуумный.Функции обоих клапанов одинаковы, но вакуумный клапан является односторонним только потому, что он используется для поддержания вакуума внутри усилителя тормозов и позволяет выходить только воздуху, но вход воздуха не допускается.

Атмосферный клапан позволяет и выход атмосферного воздуха внутри усилителя тормозов при торможении педаль нажата и отпущена. На выходе установлен вакуумный клапан. стороны усилителя тормозов, и он поддерживает идеальный вакуум за счет ограничение попадания воздуха внутрь усилителя тормозов.

Мембрана:

Это основной компонент любого усилителя тормозов, поскольку он разделяет первичную и вторичную стороны усилителя тормозов, а также передает движение от впускного вала к внешнему валу за счет приложения давления воздуха.

Пружины:

В одном усилителе тормозов используются две пружины с обеих сторон. Размер пружин зависит от размера усилителя тормозов. Основная функция пружины - регулировать положение клапанов, и с помощью пружины клапаны возвращаются в исходное положение после отпускания педали.

Рабочий:

Усилитель тормозов работает очень просто. В усилителе тормозов усилие передается от входа к выходу. с приложением давления воздуха, которое увеличивает интенсивность тормозная сила. Он увеличивает усилие на педали тормоза перед внедрением в приложение торможения. Усилитель тормозов работает следующим образом

  • Когда педаль тормоза нажата для торможения, атмосферный клапан открывается и атмосферный воздух начинает попадать в тормоз бустер.
  • В то же время во вторичном контуре поддерживается надлежащий вакуум. стороны с применением поршневой системы двигателя. В свежий атмосферный воздух с давлением равным атмосферному давление позволяет первичному валу толкать диафрагму вперед направление при нажатии педали тормоза.
  • При движении диафрагмы вторичный вал толкает главный цилиндр с большей силой.
  • Причиной увеличения интенсивности силы является перепад давления между обеими сторонами.На вторичной стороне вакуума или присутствует отрицательное давление, тогда как на первичной стороне атмосферное давление, которое намного выше, чем давление на стороне вторичного контура поэтому небольшое нажатие на педаль тормоза приводит к увеличению входное усилие, которое требуется.
  • При отпускании педали тормоза вся сборка возвращается в исходное состояние. положение с приложением пружин и выпуском воздуха которые закрывают оба клапана.

Это все про усилитель тормозов. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задавайте их в комментариях.Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт для получения более информативных статей. Спасибо, что прочитали.

Также читайте - АНТИБЛОКИРОВКА ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ (АБС): КОМПОНЕНТЫ, ВИДЫ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Принцип Паскаля | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Определите давление.
  • Государственный принцип Паскаля.
  • Разберитесь в применении принципа Паскаля.
  • Вывести отношения между силами в гидравлической системе.

Давление определяется как сила на единицу площади. Можно ли увеличить давление в жидкости, надавливая непосредственно на жидкость? Да, но гораздо проще, если жидкость будет закрытой. Сердце, например, повышает кровяное давление, давя прямо на кровь в замкнутой системе (клапаны закрыты в камере). Если вы попытаетесь протолкнуть жидкость в открытой системе, например в реке, жидкость уйдет.Замкнутая жидкость не может вытекать, поэтому давление легче увеличить с помощью приложенной силы. Что происходит с давлением в замкнутой жидкости? Поскольку атомы в жидкости могут свободно перемещаться, они передают давление всем частям жидкости и стенкам контейнера. Примечательно, что давление передается в неизменном виде . Это явление называется принципом Паскаля , потому что он был впервые четко сформулирован французским философом и ученым Блэзом Паскалем (1623–1662): изменение давления, приложенного к замкнутой жидкости, передается в неизменном виде всем частям жидкости и всему телу. стенки его контейнера.

Принцип Паскаля

Изменение давления, приложенного к замкнутой жидкости, передается в неизменном виде всем частям жидкости и стенкам ее контейнера.

Принцип Паскаля, экспериментально подтвержденный факт, - вот что делает давление в жидкостях столь важным. Поскольку изменение давления в замкнутой жидкости передается в неизменном виде, мы часто знаем о давлении больше, чем о других физических величинах в жидкости. Более того, принцип Паскаля подразумевает, что полное давление в жидкости является суммой давлений из различных источников .Мы найдем этот факт - добавление давления - очень полезным.

У Блеза Паскаля была интересная жизнь: он обучался на дому у своего отца, который убрал из дома все учебники математики и запретил ему изучать математику до 15 лет. Это, конечно, вызвало у мальчика любопытство и к 12 годам он начал учить геометрию. Несмотря на это раннее лишение, Паскаль внес значительный вклад в математические области теории вероятностей, теории чисел и геометрии.Он также известен как изобретатель первого механического цифрового калькулятора в дополнение к его вкладам в области статики жидкости.

Применение принципа Паскаля

Одно из наиболее важных технологических применений принципа Паскаля можно найти в гидравлической системе , которая представляет собой замкнутую гидравлическую систему, используемую для приложения сил. Наиболее распространены гидравлические системы, приводящие в действие автомобильные тормоза. Давайте сначала рассмотрим простую гидравлическую систему, показанную на рисунке 1.

Рис. 1. Типичная гидравлическая система с двумя заполненными жидкостью цилиндрами, закрытыми поршнями и соединенными трубкой, называемой гидравлической линией. Направляющая вниз сила F 1 на левый поршень создает давление, которое передается в неизменном виде на все части заключенной жидкости. Это приводит к тому, что направленная вверх сила F 2 на правом поршне больше, чем F 1 , потому что правый поршень имеет большую площадь.

Взаимосвязь сил в гидравлической системе

Мы можем вывести соотношение между силами в простой гидравлической системе, показанной на рисунке 1, применив принцип Паскаля.Во-первых, обратите внимание, что два поршня в системе находятся на одинаковой высоте, и поэтому не будет разницы в давлении из-за разницы в глубине. Теперь давление из-за F 1 , действующего на область A 1 , просто [латекс] {P} _ {1} = \ frac {{F} _ {1}} {{A} _ { 1}} \\ [/ latex], как определено [latex] P = \ frac {F} {A} \\ [/ latex]. Согласно принципу Паскаля, это давление передается в неизменном виде по жидкости и всем стенкам емкости. Таким образом, на другом поршне ощущается давление P 2 , равное P 1 .То есть P 1 = P 2 . Но поскольку [latex] {P} _ {2} = \ frac {{F} _ {2}} {{A} _ {2}} \\ [/ latex], мы видим, что [latex] \ frac {{ F} _ {1}} {{A} _ {1}} = \ frac {{F} _ {2}} {{A} _ {2}} \\ [/ latex]. Это уравнение связывает отношения силы к площади в любой гидравлической системе, при условии, что поршни находятся на одной и той же вертикальной высоте и трение в системе незначительно. Гидравлические системы могут увеличивать или уменьшать прилагаемую к ним силу. Чтобы увеличить силу, давление прилагается к большей площади.Например, если к левому цилиндру на рисунке 1 приложено усилие 100 Н, а площадь правого цилиндра в пять раз больше, то выходное усилие составит 500 Н. Гидравлические системы аналогичны простым рычагам, но у них есть преимущество. это давление может передаваться по извилистым линиям сразу в несколько мест.

Пример 1. Расчет силы ведомых цилиндров: Паскаль нажимает на тормоза

Рассмотрим автомобильную гидравлическую систему, показанную на рисунке 2.

Рисунок 2.Гидравлические тормоза используют принцип Паскаля. Водитель прилагает усилие 100 Н на педаль тормоза. Эта сила увеличивается простым рычагом и, опять же, гидравлической системой. Каждый из идентичных подчиненных цилиндров получает одинаковое давление и, следовательно, создает одинаковую выходную силу F 2 . Круглые площади поперечного сечения главного и подчиненного цилиндров представлены как A 1 и A 2 соответственно

К педали тормоза прикладывается сила 100 Н, которая воздействует на цилиндр, называемый главным, через рычаг.На главный цилиндр действует сила 500 Н. (Читатель может проверить, что сила составляет 500 Н, используя методы статики из Приложения статики, включая стратегии решения проблем.) Давление, создаваемое в главном цилиндре, передается на четыре так называемых подчиненных цилиндра. Главный цилиндр имеет диаметр 0,500 см, а каждый рабочий цилиндр - 2,50 см. Рассчитайте силу F 2 , создаваемую на каждом из подчиненных цилиндров.

Стратегия

Нам дана сила F 1 , которая приложена к главному цилиндру.Площади поперечного сечения A 1 и A 2 могут быть рассчитаны по их заданным диаметрам. Затем [латекс] \ frac {{F} _ {1}} {{A} _ {1}} = \ frac {{F} _ {2}} {{A} _ {2}} \\ [/ latex ] Можно использовать, чтобы найти силу F 2 . Выполните это алгебраически, чтобы получить F 2 с одной стороны, и замените известные значения:

Решение

Принцип Паскаля, применяемый к гидравлическим системам, выражается [латексом] \ frac {{F} _ {1}} {{A} _ {1}} = \ frac {{F} _ {2}} {{A} _ {2}} \\ [/ latex]:

[латекс] {F} _ {2} = \ frac {{A} _ {2}} {{A} _ {1}} {F} _ {1} = \ frac {{\ mathrm {{\ pi r}} _ {2}} ^ {2}} {{\ mathrm {{\ pi r}} _ {1}} ^ {2}} {F} _ {1} = \ frac {{\ left (1 .{4} \ text {N} \\ [/ латекс].

Обсуждение

Это значение представляет собой силу, прилагаемую каждым из четырех подчиненных цилиндров. Обратите внимание, что мы можем добавить столько подчиненных цилиндров, сколько захотим. Если каждая имеет диаметр 2,50 см, каждая будет иметь усилие 1,25 × 10 4 Н.

Простая гидравлическая система, такая как простая машина, может увеличивать усилие, но не может выполнять больше работы, чем было сделано на ней. Работа - это сила, умноженная на пройденное расстояние, и рабочий цилиндр проходит меньшее расстояние, чем главный цилиндр.Кроме того, чем больше добавлено ведомых устройств, тем меньше расстояние каждый перемещается. Многие гидравлические системы, такие как механические тормоза и системы в бульдозерах, имеют моторизованный насос, который фактически выполняет большую часть работы в системе. Движение ног паука частично достигается за счет гидравлики. Используя гидравлику, паук-прыгун может создать силу, которая позволяет ему прыгать в 25 раз больше своей длины!

Установление соединений: сохранение энергии

Сохранение энергии, применяемой к гидравлической системе, говорит нам о том, что система не может выполнять больше работы, чем сделано на ней.Работа передает энергию, поэтому объем работы не может превышать затраты на нее. В механических тормозах и других подобных гидравлических системах используются насосы для подачи дополнительной энергии, когда это необходимо.

Сводка раздела

  • Давление - сила на единицу площади.
  • Изменение давления, приложенного к замкнутой жидкости, передается в неизменном виде всем частям жидкости и стенкам ее контейнера.
  • Гидравлическая система - это замкнутая гидравлическая система, используемая для приложения сил.

Концептуальные вопросы

1.Предположим, что главный цилиндр в гидравлической системе находится на большей высоте, чем рабочий цилиндр. Объясните, как это повлияет на силу, создаваемую в рабочем цилиндре.

Задачи и упражнения

1. Какое давление передается в гидравлической системе, рассмотренной в примере 1? Выразите свой ответ паскалями и атмосферой.

2. Какая сила должна быть приложена к главному цилиндру гидравлического подъемника, чтобы выдержать вес 2000-кг легкового автомобиля (большого автомобиля), опирающегося на рабочий цилиндр? Главный цилиндр имеет 2.00 см в диаметре, а раб имеет диаметр 24,0 см.

3. Грубый хозяин после вечеринки наливает в кувшин остатки нескольких бутылок вина. Затем он вставляет в бутылку пробку диаметром 2,00 см, помещая ее в непосредственный контакт с вином. Он изумлен, когда он вставляет пробку на место, и дно кувшина (диаметром 14 см) отламывается. Вычислите дополнительную силу, приложенную ко дну, если он ударил по пробке с силой 120 Н.

4. Определенная гидравлическая система предназначена для приложения силы, в 100 раз превышающей приложенную к ней.а) Каким должно быть отношение площади рабочего цилиндра к площади главного цилиндра? б) Каким должно быть соотношение их диаметров? (c) На какой коэффициент уменьшается расстояние, на которое движется выходная сила, по сравнению с расстоянием, на которое движется входная сила? Предполагайте отсутствие потерь на трение.

(5. a) Убедитесь, что затраты на работу равны производительности гидравлической системы при условии отсутствия потерь на трение. Сделайте это, показав, что расстояние, на которое перемещается выходная сила, уменьшается в тот же раз, что и выходная сила.Предположим, что объем жидкости постоянный. (b) Какое влияние трение в жидкости и между компонентами системы окажет на выходную силу? Как это будет зависеть от того, движется жидкость или нет?

Глоссарий

Принцип Паскаля:
: изменение давления, приложенного к замкнутой текучей среде, передается в неизменном виде всем частям текучей среды и стенкам ее контейнера.

Избранные решения проблем и упражнения

1.2,55 × 10 7 Па; или 251 атм

3. 5.76 × 10 3 дополнительная сила

5. (a) [латекс] V = {d} _ {\ text {i}} {A} _ {\ text {i}} = {d} _ {\ text {o}} {A} _ { \ text {o}} \ Rightarrow {d} _ {\ text {o}} = {d} _ {\ text {i}} \ left (\ frac {{A} _ {\ text {i}}} { {A} _ {\ text {o}}} \ right) \\ [/ latex].

Теперь, используя уравнение:

[латекс] \ frac {{F} _ {1}} {{A} _ {1}} = \ frac {{F} _ {2}} {{A} _ {2}} \ Rightarrow {F} _ {\ text {o}} = {F} _ {\ text {i}} \ left (\ frac {{A} _ {\ text {o}}} {{A} _ {\ text {i}} } \ right) \\ [/ latex].

Наконец,

[латекс] {W} _ {\ text {o}} = {F} _ {\ text {o}} {d} _ {\ text {o}} = \ left (\ frac {{F} _ { \ text {i}} {A} _ {\ text {o}}} {{A} _ {\ text {i}}} \ right) \ left (\ frac {{d} _ {\ text {i} } {A} _ {\ text {i}}} {{A} _ {\ text {o}}} \ right) = {F} _ {\ text {i}} {d} _ {\ text {i }} = {W} _ {\ text {i}} \\ [/ latex].

Другими словами, объем работы равен затратам.

(b) Если система не движется, трение не играет роли. С трением мы знаем, что есть потери, так что [латекс] {W} _ {\ text {out}} = {W} _ {\ text {in}} - {W} _ {\ text {f}} \ \[/латекс]; следовательно, объем работы меньше затрат труда. Другими словами, при трении вам нужно надавить на входной поршень сильнее, чем было рассчитано для случая отсутствия трения.

Гидравлические тормозные системы для легковых автомобилей

Живая справочная запись о работе

Первый онлайн:

Архитектура может быть расширена, чтобы влиять на расход топлива и выбросы. Комбинация двигателей внутреннего сгорания и электрических машин («гибридный привод»), а также электрического привода становится все более распространенной в легковых автомобилях.Соединение электрических машин и трансмиссии вырабатывает электроэнергию за счет рекуперации энергии торможения. Влияние на конструкцию тормозной системы заключается в том, чтобы обеспечить одинаковое ощущение педали, независимо от того, тормозится ли автомобиль электрической машиной и / или фрикционными тормозами (смешивание тормозов).

Гидравлические тормозные системы с электронным управлением (например, ABS, TCS, ESC) оптимизируют динамику автомобиля. Вместе с датчиками луча и изображения это открывает различные возможности для использования дополнительных функций тормозной системы, т.е.е., для усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS), чтобы соответствовать будущим требованиям безопасности транспортных средств. Производительность этих передовых систем помощи в основном зависит от системы автомобиля и компоновки компонентов, оборудования, программного обеспечения, датчиков и HMI.

Ключевые слова

Тормозная система Дисковая тормозная педаль Тормозное давление Тормозной момент

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Ссылки

  1. Albrichsfeld C von, Eckert A (2003) EHB als technologischer Motor für die Weiterentwicklung der Hydraulischen Bremse (EHB как технологический драйвер для дальнейшего развития гидравлической тормозной техники), HdkehT-Tagung Fahrzeugik-

  2. Bosch Mediaservice Kraftfahrzeugtechnik (2013) Пресс-информация.

    http: // www.bosch-presse.de/presseforum/details.htm?txtID=6278
  3. Breuer B, Bill KH (2013) Bremsenhandbuch (руководство по тормозной технике). Vieweg Verlag, Wiesbaden

    Google Scholar
  4. Feigel HJ (2012) Интегрированная тормозная система без компромиссов в функциональности. ATZ 114: 46–50

    Google Scholar
  5. Fennel H, Gutwein R, Kohl A, Latarnik M, Roll G (1998) Das modulare Regler- und Regelkonzept beim ESP von ITT Automotive (Модульный контроллер и концепция управления ITT Автомобильная система ESP), том 7.Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik, Aachen

    Google Scholar
  6. Jonner WD, Winner H, Dreilich L, Schunck E (1996) Электрогидравлическая тормозная система - первый подход к технологии тормозов по проводам. SAE 1996-09-91, Детройт

    Google Scholar
  7. Рит П. (1999) Technologie im Wandel X-by-Wire (Технология в замене X-by-wire). IIR Konferenz Neue Elektronikkonzepte in der Automobilindustrie, Штутгарт

    Google Scholar
  8. Rieth P, Eckert A, Drumm S (2001) Global Chassis Control - Das Chassis im Reglerverbund (Глобальное управление шасси - шасси в сети контроллера).HdT-Tagung Fahrwerktechnik, Osnabrück

    Google Scholar
  9. Stölzl S, Schmidt R, Kling W, Sticher T, Fachinger G, Klein A, Giers B, Fennel H (2000) Das Elektro-Braulische Bremssystem von Continental Neue Teves für die System- und Methodenentwicklung in der Serie (Электрогидравлическая тормозная система от Continental Teves - новый вызов для системы и методологии производства). VDI-Tagung Elektronik im Kraftfahrzeug, Баден-Баден

    Google Scholar
  10. Vollmer A (2013) Powertrain, Bremsen und Sensoren, Eine kleine Vorschau auf Highlights der IAA (Силовая передача, тормоза и датчики, краткий обзор основных моментов на IAA ).AUTOMOBIL ELEKTRONIK, стр. 40–43

    Google Scholar
  11. фон Альбрихсфельд C, Bayer R, Fritz S, Jungbecker J, Klein A, Mutschler R, Neumann U, Rüffer M, Schmittner B. исполнительная система), Patentschrift DE 198 05 244.8. Deutsches Patent- und Markenamt

    Google Scholar

Авторы и аффилированные лица

  1. 1.Continental Corporation, Франкфурт, Германия
  2. 2.Continental Teves AG & Co.oHGFrankfurt Германия

Усилитель тормозов: как он работает в тормозной системе

С точки зрения функциональности усилитель тормозов выполняет для тормозного механизма то же самое, что усилитель рулевого управления делает для рулевого управления. Недавнее дополнение к автомобильным тормозным системам призвано улучшить тормозные характеристики и безопасность. С усилителем тормозов водителю не нужно прикладывать чрезмерное усилие на педаль тормоза при остановке автомобиля.

Определение усилителя тормозов

Тормозной усилитель, имеющий решающее значение для функциональности автомобиля и безопасности пассажиров, выглядит как черная канистра круглой формы.Он работает с главным цилиндром , давая более высокое давление на тормоза, тем самым уменьшая давление на педаль, необходимое для торможения.

Устройство находится в задней части картера двигателя, а именно между педалью и главным цилиндром. Он использует вакуум для уравновешивания высокого давления жидкости в тормозной системе транспортного средства, облегчая эффективное торможение.

Фото: Усилитель тормозов

Усилитель тормозов: как это работает

Тормозные усилители доступны с двумя разными диафрагмами - одинарной (для небольших автомобилей) и тандемной (для больших легковых и грузовых автомобилей).Они работают за счет увеличения силы, действующей на педаль тормоза. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, жидкость передает это давление на тормоза. Однако даже этой силы недостаточно, чтобы остановить машину. Таким образом, усилитель тормозов увеличивает эту силу в 2-4 раза по размеру диафрагмы.

Когда педаль тормоза получает давление от водителя, вал, прикрепленный к усилителю силового тормоза, перемещается вперед, толкая поршень в главный тормозной цилиндр . В результате тормозная жидкость проходит через тормозную систему.Усилитель тормозов, напротив, увеличивает прочность педали за счет вакуума в двигателе, уравновешивая высокое давление тормозной системы.

Фото предоставлено: Сервисный центр Autovantage

Когда жидкость достигает колес после прохождения через тормозной цилиндр, она сжимает колодки тормозных дисков, замедляя транспортное средство. Сила трения действует в , передавая энергию от тормозов на шины, а затем на дорогу.

Преимущества использования усилителей тормозов

Основная функция усилителя тормозов - увеличить мощность, подаваемую на педаль. Вам нужно будет приложить огромное усилие, чтобы замедлить и остановить машину, если нет усилителя тормозов. Так что это благословение для тех людей, у которых нет здорового телосложения или которым приходится много водить машину, поскольку им больше не нужно бороться с педалью тормоза. Кроме того, легкое торможение с небольшим нажатием на педаль снижает риск несчастных случаев.

Как работает miniBOOSTER? - miniBOOSTER Hydraulics A / S

Высокоэффективное усиление

miniBOOSTER - это осциллирующие усилители. Они автоматически повышают давление в системе, повышая давление на выходе, и компенсируют потери масла на стороне высокого давления. Эта функция miniBOOSTER основана на запатентованной системе, как показано на анимации.

Базовая конструкция включает поршень низкого давления (LP), поршень высокого давления (HP) и бистабильный реверсивный клапан (BV1).Клапан сброса давления (DV) является дополнительной функцией.

Гидравлическая жидкость под давлением в системе подается в порт IN. Он свободно проходит через обратные клапаны KV1, KV2 и DV (если есть) через порт H. В этот момент весь поток проходит через усилитель, а цилиндр на стороне высокого давления H будет двигаться вперед с высокой скоростью. Когда цилиндр встречает сопротивление, давление на стороне высокого давления H увеличивается до уровня давления питания насоса. Это вызывает закрытие обратных клапанов KV1 и DV, и масло направляется в Vol 1.Бистабильный клапан BV1 соединяет Vol 2 с резервуаром через Vol 3. Когда давление насоса применяется к Vol 1, поршни перемещаются вниз.

Когда поршень полностью опускается, подается питание Pilot Supply 1, заставляя бистабильный клапан BV1 изменять свое положение. Жидкость направляется в Том 2, перемещая поршни вверх, доставляя жидкость под более высоким давлением. Результирующее давление определяется отношением площади поршня низкого давления LP к площади поршня высокого давления (HP).

После того, как поршень высокого давления (HP) переместился вверх, Pilot Supply 1 подключается к резервуару, бистабильный клапан BV1 возвращается в исходное положение, и цикл повторяется до тех пор, пока не будет установлено необходимое конечное давление.В этот момент усилитель останавливается и снова запускается только для поддержания давления на стороне высокого давления H.

.

Давление может быть сброшено со стороны высокого давления через пилотный обратный клапан DV (если он есть). При подключении порта R к давлению питания и порта IN к резервуару, Pilot Supply 3 будет находиться под давлением, позволяя жидкости со стороны высокого давления H течь обратно в резервуар.

Патент США на патент гидроусилителя (Патент № 4300583, выдан 17 ноября 1981 г.)

Уровень техники

Это изобретение относится к гидроусилителям и, в частности, относится к клапану для гидроусилителя, который поддерживает управление торможением при переходе от ручного режима к силовому торможению.

Гидравлические усилители известны в данной области техники и обычно используются для помощи при торможении автотранспортных средств, то есть в механических тормозах. Обычно гидроусилители работают в автомобиле, используя жидкость из насоса рулевого управления с гидроусилителем, подаваемую во впускной патрубок усилителя. В усилителе повышено давление жидкости гидроусилителя рулевого управления. Повышенное давление передается от усилителя на тормозное средство, такое как главный цилиндр.

Гидравлические усилители имеют корпус или кожух, который имеет входное отверстие, сообщающееся с насосом рулевого управления с гидроусилителем, и выходное отверстие, сообщающееся с рулевым механизмом с усилителем.Толкатель оперативно связан с педалью тормоза. Когда педаль тормоза нажата, толкающая штанга вызывает срабатывание клапана управления или усиления, чтобы ограничить зазор в канале в гидроусилителе, сообщающемся между насосом рулевого управления с гидроусилителем и рулевым механизмом с гидроусилителем, чтобы вызвать повышение давления между усилителем рулевого управления. насос и ограниченный зазор. Толкатель заставляет поршень ступицы, который скользит по отношению к корпусу, перемещаться в корпус во время торможения. Движение поршня ступицы влияет на регулирующий клапан усилителя, имеющий впускной и выпускной клапаны.Впускной клапан открывается в канал более высокого давления между насосом рулевого управления с гидроусилителем и ограниченным зазором, вызванным перемещением клапана усиления. Выпускной клапан закрывается, и силовая камера между ступицей и поршнем усилителя принимает жидкость под высоким давлением. Давление заставляет поршень усилителя, который скользит по отношению к корпусу, двигаться. Движение поршня усилителя прикладывает силу к тормозным средствам, таким как главный цилиндр, заставляя тормоза срабатывать. При отпускании тормозов открывается выпускной клапан и давление в силовой камере снижается.Подходящие средства, такие как возвратная пружина, заставляют ступицу и поршень усилителя вернуться в нейтральное или не тормозное положение.

Во время нормальной работы гидроусилитель помогает оператору транспортного средства задействовать тормоза. Для необычных обстоятельств были разработаны альтернативные варианты базового гидроусилителя. Примеры некоторых из них показаны в патентах США No. №№ 3093119; 3,532,027; 3,625,113; и 3 979 912. В этих патентах представлены варианты осуществления, добавленные к гидроусилителям для компенсации внезапной остановки, потери тормозного давления, предотвращения блокировки гидроусилителя рулевого управления путем ограничения давления гидроусилителя ниже максимального давления в системе и управления ходом педали тормоза.

Необычная ситуация возникает, когда оператор по какой-либо причине теряет мощность насоса гидроусилителя рулевого управления и задействует тормоза вручную. Во время ручного управления оператор прикладывает большее усилие на педаль тормоза, чем во время работы усилителя рулевого управления, чтобы добиться равного торможения транспортного средства. Настройки клапана находятся в таком положении, которое приведет к более высоким давлениям в режиме усиления мощности, чем необходимо для достижения желаемого торможения. Если насос гидроусилителя рулевого управления внезапно запустится, в гидроусилитель попадет волна жидкости под высоким давлением, что приведет к более сильному торможению, чем предполагалось.Это вызывает внезапную остановку или торможение и сопутствующие неудобства, в том числе крен груза и пассажиров внутри транспортного средства. Пример такой ситуации происходит, когда тормоза включаются при включенном усилителе мощности. Затем двигатель глохнет или по какой-то причине выключается. Автомобиль по-прежнему катится и теперь находится под воздействием тормозов в ручном режиме. Если оператор перезапускает двигатель, пока транспортное средство все еще находится в движении, и его нога нажимает на педаль тормоза, сила, которую он использует в ручном режиме, теперь будет использоваться в режиме усиления мощности, вызывая большее торможение, чем предполагалось.Когда это происходит на практике, тормоза внезапно блокируются, и замедление автомобиля может быть чрезмерным.

Патент США. US 3625113 решает эту проблему внезапного включения функции усиления мощности гидроусилителя, когда тормоза используются в ручном режиме посредством гидравлического поршня. Подход, использованный в этом патенте, заключается в использовании дополнительного уплотнения и скользящего элемента, ссылочная позиция 42, используемых в гидроусилителе тормозов. Обводной канал через поршневой узел создается, чтобы избежать повышенного давления в камере 38, которое используется при работе с усилителем.Элемент 42, используемый для решения этой проблемы, приводит к использованию другой движущейся детали внутри гидроусилителя, что требует существенной модификации других частей существующего усилителя. Кроме того, требуется другое место уплотнения. Желательно избежать внезапного включения режима усиления мощности гидроусилителем в ручном режиме с минимальной модификацией существующих типов клапанов гидроусилителя и без необходимости добавления другого элемента и уплотнения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение представляет собой клапан усиления для гидроусилителя, который позволяет переходить из режима ручного торможения в режим торможения с усилителем без управления, требуемого в ручном режиме, немедленно применяемого, когда функция усилителя мощности начинает работать.Клапан усиления состоит из корпуса, имеющего передний и задний конец. Первая камера расположена по направлению к переднему концу корпуса и сообщается с насосным средством, а вторая камера, смежная с первой камерой, сообщается с расположенной ниже по потоку линией низкого давления. Поршень клапана усиления, передний конец которого направлен в первую камеру, расположен внутри отверстия клапана усиления, которое примыкает ко второй камере и закрыто на заднем конце. Имеются средства для смещения поршня клапана усиления в направлении к переднему концу корпуса и средство ограничения давления реакции на давление, которое может ограничивать перемещение поршня по направлению к передней части корпуса.Существует путь от перекачивающего средства через передний вход в корпусе клапана усиления к первой камере, через сужение или зазор между первой камерой, второй камерой и поршнем, к выходу из корпуса клапана усиления к линия ниже по потоку. Блок управления гидроусилителем гидроусилителя соединен в линию, от пути между насосными средствами к впускному отверстию, к входному отверстию заднего конца в камеру заднего конца в корпусе клапана усиления между закрытым концом канала и задней частью. часть поршня.Средство уплотнения находится между передней и задней частями поршня. Поршень имеет геометрию поперечного сечения, которая позволяет ему скользить в первой и второй камерах.

Канал находится внутри поршня клапана усиления, соединяющий отверстие поршня переднего конца и отверстие поршня в боковой стенке. Поршень боковой стенки расположен между передним концом поршня и уплотнительным средством, которое находится между передним концом и задним концом поршня, и на расстоянии от переднего конца поршня, так что при ручном управлении тормозами проем в боковой стенке сообщается со второй камерой.Обводной канал автоматически открывается и сбрасывается в ответ на давление в системе.

Целью настоящего изобретения является создание средства предотвращения внезапного применения режима усиления мощности в гидроусилителе, когда гидравлическое давление было потеряно и внезапно восстановлено. Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы решить указанную выше задачу без дополнительных деталей за счет наличия перепускного канала через поршень клапана усиления. Общей целью настоящего изобретения является создание безопасного гидроусилителя, который компенсирует переход от ручного торможения к механическому торможению с минимальным воздействием на транспортное средство или пассажиров.Преимущество настоящего изобретения заключается в его использовании в гидростатическом клапане усиления без использования механических соединений для открытия байпасного канала.

Целью настоящего изобретения является получение одной или нескольких из вышеперечисленных целей. Эти и другие цели и преимущества данного изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники из нижеследующего описания и ссылки на прилагаемые чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС.1 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую гидроусилитель, содержащий клапан усиления и ограничитель давления, реагирующего на давление, без усовершенствования настоящего изобретения.

РИС. 2 - схематическая диаграмма, показывающая положение клапана усиления согласно настоящему изобретению, когда нет торможения или торможения при низком давлении.

РИС. 3 - схематическая диаграмма, показывающая положение клапана усиления, соответствующего настоящему изобретению, во время торможения с усилителем, когда ограничитель давления включен.

РИС. 4 - схематическая диаграмма, показывающая положение клапана усиления, содержащего настоящее изобретение, во время ручного торможения.

Соответствующие элементы на фиг. 1–4 имеют одинаковые ссылочные символы.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение будет понятно специалистам в данной области техники при обращении к фиг. 1-4, которые представляют собой схематические виды гидроусилителя 12, имеющего часть 13 управления усилителем и клапан 23 усиления со средством ограничения давления срабатывания.Клапан 23 усиления и ограничитель давления показаны подробно. Гидравлический усилитель, используемый для иллюстрации настоящего изобретения, предназначен для использования с системой силового торможения в автомобиле. Однако настоящее изобретение может быть использовано для этой или других систем гидроусилителя.

Гидравлический усилитель 12 работает, вызывая повышение давления в блоке 13 управления усилителем, которое действует на тормозные средства, такие как главный цилиндр. Это повышение давления может быть вызвано клапаном потребления или усиления, который обычно показан позицией 23.Во время работы усилителя мощности, когда тормоз не используется, клапанные средства в блоке 13 управления усилителем закрываются, так что жидкость не проходит от насоса 11 через линию 24 управления усилителем в блок 13 управления усилителем. Насос 11 рулевого управления с гидроусилителем подает жидкость через насос. линия 25, клапан 23 усиления и линия 18 к рулевому механизму 15 с гидроусилителем. Жидкость течет от рулевого механизма 15 с гидроусилителем по линии 19 в резервуар 20 для насоса 11 рулевого управления с гидроусилителем. Когда тормоз не нажат, система работает с циркулирующей жидкостью гидроусилителя рулевого управления, как если бы гидроусилитель 12 не был в системе.

Клапан 23 усиления имеет корпус 105 клапана усиления, который имеет передний конец 104 и закрытый задний конец 107. Имеется впуск 130 через корпус 105 клапана усиления, который соединен с линией 25 насоса. Впускной канал 130 соединен с первая камера 115 внутри корпуса 105. Предпочтительно первая камера 115 имеет цилиндрическую форму, ось которой проходит вдоль или параллельно оси корпуса 105. К первой камере 115 примыкает и соединена с ней вторая камера 116, которая предпочтительно является цилиндрической, имеет общую ось. с первой камерой 115 и имеет большую площадь сечения, чем первая камера 115.Имеется цилиндрическое отверстие 111 клапана усиления, смежное со второй камерой 116 и имеющее общую ось со второй камерой 116. Выходной канал 131 проходит из второй камеры через корпус 105 клапана усиления к линии 18.

Поршень 120 клапана усиления расположен с возможностью скольжения в отверстии 111 клапана усиления. Поршень 120 имеет переднюю часть 121 и заднюю часть 122, причем передняя часть направлена ​​к переднему концу 104, а задняя часть - к заднему концу 107. Предпочтительно поршень 120 имеет цилиндрическую боковую стенку и диаметр, который немного меньше диаметра цилиндрического отверстия 111 клапана усиления.

Между стенкой отверстия 111 клапана усиления и боковой стенкой поршня 120 имеется уплотнительное средство, расположенное между передней частью 121 и задней частью 122, такое как уплотнительное кольцо 125. Камера 128 заднего конца находится между задней частью 122 поршня. 120 и задний конец 107 корпуса 105 клапана усиления. Кроме того, имеется средство для смещения поршня 120 к переднему концу 104 корпуса 105 клапана усиления. Предпочтительно, поршень 120 смещается пружиной 126 поршня, расположенной между закрытый конец 107 корпуса 105 и задняя часть поршня 120 клапана усиления в камере 128 заднего конца, как показано.

Гидравлический усилитель 12 имеет средство перекачивания жидкости, такое как насос 11 гидроусилителя рулевого управления. Насос 11 гидроусилителя рулевого управления соединен через насосную линию 25 с передним входом 130 в первую камеру 115 корпуса 105 клапана усиления. Выход 131 из второй камеры 116 корпуса 105 клапана усиления соединен с нижней линией 18, которая может вести к рулевому механизму 15 с усилителем. Узел 13 управления усилителем соединен с впускным каналом 132 стороны усилителя линией 53 усилителя. Впускной канал 132 стороны усилителя проходит через корпус 105 к заднему концевому проходу 140 и в заднюю концевую камеру 128.

Шток 55 соединен с передней частью 121 поршня 120 клапана усиления параллельно оси поршня 120 и предпочтительно вдоль оси поршня 120. Конец штока 55, противоположный соединению с поршнем 120 клапана усиления, с возможностью скольжения проходит через отверстие 56 для штока через перегородку первой камеры, такую ​​как первая стенка 106 камеры. Средство уплотнения, такое как уплотнительное кольцо или лабиринтное уплотнение, может находиться между штоком 55 и отверстием 56 для штока.

Ссылаясь на фиг. 1, гидроусилитель 12 находится в режиме без торможения или в режиме помощи с низким энергопотреблением.Клапан 23 усиления показан без усовершенствования настоящего изобретения. Когда блок 13 управления усилителем активируется оператором, нажимающим на педаль тормоза, поршень 120 клапана усиления прижимается к первой камере 115, вызывая сужение зазора 59, как показано на фиг. 3. Это увеличивает давление между насосом 11 гидроусилителя рулевого управления и зазором 59. Следовательно, давление увеличивается в линиях 24, 25 и 53, а также в части 13 управления усилителем, чтобы усилить усилитель торможения.

Клапан усиления имеет связанное с ним средство ограничения давления. Ограничитель давления - это устройство, используемое в гидроусилителях для ограничения повышения давления, создаваемого клапаном усиления гидроусилителя, до уровня ниже заданного значения. Предпочтительный гидроусилитель, используемый в настоящем изобретении, имеет ограничитель давления реакции на давление, то есть ограничитель давления, который ограничивает давление в системе в ответ на давление в системе, такой как ограничитель 31 давления, показанный на фиг.1-4. Ограничитель 31 давления предотвращает повышение давления между зазором 59 и насосом 11 гидроусилителя рулевого управления до значения, превышающего заданное.

Ограничитель 31 давления имеет камеру 90 ограничения давления внутри корпуса 105 клапана усиления. Предпочтительно камера 90 ограничения давления представляет собой отверстие, в котором находится поршень 93 ограничения давления, который перемещается в осевом направлении внутри камеры 90 ограничения давления. Поршень ограничения давления 93 имеет переднюю часть 95 и заднюю часть 94. Передняя часть 95 сообщается по линии 96 с насосом 11 рулевого управления с гидроусилителем.Предпочтительно, передняя часть 95 проходит со скольжением в канал 98 ограничения давления через передний конец 104 корпуса 105 клапана усиления и соединена с линией 96, которая соединена с линией 25 насоса. Между боковой стенкой корпуса имеется уплотнительное средство. поршень 93 и отверстие 98 ограничения давления, которое изолирует переднюю часть 95 внутри отверстия 98 от задней части 94, например уплотнительное кольцо 99 или лабиринтные уплотнения, которые представляют собой множество канавок, которые задерживают жидкость и минимизируют влияние силы трения.Имеется пружинное средство, такое как пружина 101 ограничителя давления, которая смещает поршень 93 к переднему концу 104 корпуса 105 клапана усиления и в канал 98. Камера 90 ограничения давления сообщается с резервуаром 20 низкого давления через канал 91 камеры ограничения давления. и трубопровод камеры ограничения давления 92.

Ссылаясь на фиг. 1 и 2 ограничитель давления показан в положении, когда отсутствует тормозное действие через блок 13 управления усилителем или ограничитель давления не используется.В этом режиме ограничитель давления смещен к переднему концу 104 корпуса 105. Имеются подходящие средства для остановки поршня 93, такие средства могут быть ступенькой внутри отверстия 98 ограничения давления или выступом 102, пересекающимся со стенкой, окружающей канал 98. Spring 101 предназначен для полного раскрытия в этом режиме. Пружина 101 проходит между выступом 102 на поршне 93 и стопорным средством, таким как неподвижная втулка, на стороне первой стенки 106 камеры в камере 90 ограничения давления. Шток 55 клапана усиления проходит от поршня 120 клапана усиления через отверстие 56 штока в осевом направлении. в камеру ограничения давления 90.

Когда тормоз приводится в действие при низком давлении, зазор 59 в клапане усиления становится ограниченным, и давление в системе между зазором 59 и насосом 11 рулевого управления с гидроусилителем соответственно увеличивается. Линия 96 ограничения давления передает это давление на переднюю часть 95 поршня 93 ограничения давления, толкая его вправо к пружине 101. В то же время поршень 120 клапана усиления перемещается влево, тем самым перемещая шток 55 клапана усиления влево. . Клапан усиления продолжает увеличивать давление гидроусилителя до тех пор, пока шток 55 и задний конец 94 поршня ограничения давления 93 не пересекутся, как показано на фиг.3. Устройство ограничения давления начинает ограничивать давление в системе на пересечении штока 55 клапана усиления и заднего конца 94 поршня ограничения давления 93. Пружина 101 сконструирована таким образом, что силы жидкости против переднего конца 95 давления ограничивающий поршень 93, и сила, действующая через часть 13 управления усилителем на заднюю часть 122 поршня 120 клапана усиления, прижимающая шток 55 к задней части 94 поршня 93 ограничения давления, заставляет поршень 120 клапана усиления прекращать движение при заданном давлении тем самым достигается желаемый предел давления в клапане 23 усиления и поддерживается поток через зазор 59 к рулевому механизму 15 с гидроусилителем.

Недостаток системы, показанной на фиг. 1 заключается в том, что если давление в системе между насосом 11 гидроусилителя рулевого управления и зазором 59 выходит из строя по какой-либо причине, такой как остановка двигателя или отказ насоса гидроусилителя рулевого управления, тормозная система переходит в ручной режим. Если автомобиль продолжает катиться и режим ручного торможения продолжает работать, внезапный перезапуск двигателя и / или насоса вызывает внезапное повышение давления между насосом 11 и зазором 59. Это приводит к скачку давления до блок 13 управления усилителем и вызывает большее тормозное действие из-за относительного положения компонентов, чем при их использовании в ручном режиме.Это нежелательное усиление торможения может привести к повреждению автомобиля или травме пассажиров. Настоящее изобретение обеспечивает средства для поддержания управляемого вручную торможения в случае внезапного восстановления давления в системе.

В настоящем изобретении, как показано на фиг. 2, 3 и 4, поршень 120 клапана усиления имеет вид в разрезе или геометрию, поперечную оси клапана усиления, что позволяет ему скользить в первой камере 115 и второй камере 116. Предпочтительно, диаметр цилиндрической формы поршень 120 немного меньше диаметра расточки 111; и первая камера 115 и вторая камера 116 имеют общую ось с каналом.Первая камера 115 предпочтительно является цилиндрической с диаметром, приблизительно равным диаметру отверстия 111 и немного большим, чем у поршня 120. Вторая камера 116 имеет диаметр, который больше диаметра первой камеры 115. Вторая камера требует не быть цилиндрической, хотя цилиндрическая вторая камера является предпочтительной и более простой в изготовлении.

Поршень 120 клапана усиления имеет отверстие 134 в переднем конце и отверстие 135 в боковой стенке. Внутри поршня 120 имеется канал 136, соединяющий отверстие 134 переднего конца и отверстие 135 в боковой стенке.Предпочтительно канал внутри поршня содержит осевой канал 137 от отверстия в переднем конце, который соединяется с радиальным каналом 138 от отверстия 135 в боковой стенке. Радиальный канал может представлять собой отверстие одного диаметра от боковой стенки поршня 120, соединяющееся с осевым канал 137. Предпочтительно, радиальный канал содержит канал 139 в боковой стенке от отверстия 135 в боковой стенке поршня 120 до радиального канала 138. Канал 139 в боковой стенке имеет большую осевую длину, чем диаметр радиального канала 138, который может быть центрирован в осевом направлении. в проходе в боковой стенке 139.Канал 139 в боковой стенке может быть выемкой, полностью или частично по окружности поршня 120. Между внутренней стенкой канала 111 и поршнем 120 клапана усиления, расположенным между задним концом второй камеры 116, имеется уплотняющая поверхность 144 боковой стенки. и канал 139 в боковой стенке. Эта уплотнительная поверхность 144 предотвращает утечку жидкости из второй камеры 116 между поршнем 120 и каналом 111 в отверстие 135 в боковой стенке, когда канал 139 в боковой стенке не перекрывает вторую камеру 116.

Осевое расстояние от передней стороны канала 139 в боковой стенке до переднего конца поршня 120 клапана усиления должно быть достаточным, чтобы отверстие 135 в боковой стенке было по существу изолировано от второй камеры 116, когда система работает с любой мощностью вспомогательной мощности. торможение поршнем гидроусилителя. Таким образом, во время нормальной работы с усилителем мощности через канал 136 по настоящему изобретению проходит минимальное количество жидкости.

Отверстие 135 в боковой стенке выполнено с возможностью пересечения со второй камерой 116 во время ручного управления за счет надлежащего размера поршневой пружины 126 и необходимого осевого расположения отверстия 135 в боковой стенке в поршне 120 клапана усиления.

Действие настоящего изобретения можно увидеть, обратившись к фиг. 2-4. На фиг. 2 показана система, в которой нет торможения или очень медленное торможение, когда ограничитель 31 давления еще не задействован. Уплотняющая поверхность 144 находится между отверстием 135 в боковой стенке и второй камерой 116, по существу предотвращая прохождение потока через канал 136.

РИС. 3 показана система в нормальном режиме торможения с усилителем. Ограничение возникает в зазоре 59 клапана 23 усиления, увеличивая давление между насосом 11 и зазором 59.Повышение давления передается через линию 25 насоса и линию 24 управления усилителем на блок 13 управления усилителем, в заднюю камеру 128, а также через линию 25 насоса через линию 96 ограничения давления на переднюю часть 95 поршня ограничения давления 93, вызывая обратное движение. часть 94 поршня 93 ограничения давления для зацепления со штоком 55 поршня 120 клапана усиления. Уплотняющая поверхность 144 находится между отверстием 135 в боковой стенке и второй камерой 116, по существу препятствуя прохождению потока через канал 136. Таким образом, на нормальную работу усилителя мощности канал 136 не влияет. .

Если давление в системе падает по какой-либо причине, такой как остановка двигателя или отказ насоса 11 гидроусилителя рулевого управления, используется ручной режим для включения тормозов. В этом режиме не происходит повышения давления в системе между насосом 11 гидроусилителя рулевого управления и зазором 59. Как показано на фиг. 4, первая камера 115 и вторая камера 116 имеют такие размеры, чтобы они могли скользить по входу поршня 120 клапана усиления. Поршневая пружина 126 прижимает поршень 120 к передней части корпуса 105, поскольку в задней концевой камере 128, первой камере нет давления жидкости. 115, вторая камера 116, камера ограничения давления 90 и канал 98 ограничения давления.Там может быть средство, таким как расширение 102, пересекающая стенку, окружающее отверстие 98 или другой подходящей остановкой, такими как стопорное кольцо или шаг в отверстии, чтобы остановить движение ограничения давления поршня 93 по направлению к переднему концу 104 кожуха. Во время ручного торможения поршень 120 клапана усиления останавливается в таком месте, где есть проход от насоса 11 гидроусилителя рулевого управления через трубопровод 25 насоса, впускной канал 130, первую камеру 115, проход 136 в поршне 120 клапана усиления и наружу. выходного канала 131 к рулевому механизму 15 с гидроусилителем.В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, имеется открытый путь от впускного отверстия 130 через первую камеру, через переднее торцевое отверстие 134, осевой канал 137, радиальный канал 138, канал 139 в боковой стенке, вторую камеру 116, выходящий из выпускного отверстия 131 для сообщения с линией 18. Таким образом, , если по какой-то причине насос 11 рулевого управления с гидроусилителем будет перезапущен внезапно, например, при запуске заглохшего двигателя во время действия ручного режима торможения, внезапного повышения давления в системе не произойдет. Не было бы зазора 59, который вызвал бы необходимое повышение давления в гидроусилителе.Усилитель рулевого управления будет применяться через проход 136, хотя торможение останется в ручном режиме.

Следовательно, канал 136 открывается, когда насос 11 рулевого управления с гидроусилителем перестает работать, что определяется давлением в системе и поршневой пружиной 126. Когда насос 11 рулевого управления с гидроусилителем снова работает, система после получения давления автоматически сбрасывается. для торможения с усилителем, кроме случаев, когда насос возвращается в режим ручного торможения. Когда насос 11 гидроусилителя рулевого управления прекращает работу и происходит ручное торможение, клапаны в части 13 управления усилителем открываются и обеспечивают связь от насоса 11 через линию 25 насоса, линию 24 управления усилителем к линии 53 усилителя, впуск со стороны усилителя. 132, задний концевой проход 140 и в заднюю концевую камеру 128.Давление в задней камере 128 плюс сила от поршневой пружины 126 к переднему концу 104 корпуса 105 клапана усиления больше, чем сила давления в первой камере 115 от насоса 11 и сила, действующая на поршень 93 ограничения давления. Насос 11 гидроусилителя рулевого управления настроен на работу при низких давлениях, обычно около 50 фунтов на квадратный дюйм. Эта разница сил на поршне 120 клапана усиления поддерживает его в ручном рабочем положении с открытым каналом 136. Хотя насос 11 рулевого управления с гидроусилителем работает, это не внезапное возвращение к торможению с усилителем.

Когда насос 11 начинает работать и педаль тормоза отпускается, поршень 120 клапана усиления гидростатически перемещается в отверстие 111 для последующего нормального торможения гидроусилителя в режиме усиления мощности. После отпускания тормозов клапаны в блоке 13 управления усилителем предотвращают поток или давление жидкости через линию 53 усилителя к впускному отверстию 132 стороны усилителя, задний концевой канал 140 к задней камере 128. Повышенное давление от насоса 11 гидроусилителя рулевого управления через впускное отверстие 130 в первую камеру 115 переводит поршень 120 клапана усиления в положение без торможения с усилением, как показано на фиг.2. Давление от насоса 11 через трубопровод 25 насоса, передний впускной канал 130 и в первую камеру 115 толкает поршень 120 клапана усиления к заднему концу 107 корпуса 105 клапана усиления. Это происходит потому, что при отпускании тормоза клапаны в части 13 управления усилителем, близко к сообщению между линией 24 и линией 53. Давление в задней камере 128 сбрасывается через часть 13 управления усилителем. Затем поршень 120 клапана усиления сбрасывается или принудительно устанавливается в положение для торможения с усилителем, в следующий раз, когда будут задействованы тормоза.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает средство, которое предотвращает внезапное включение режима усиления мощности, если в процессе использования ручное торможение и в систему внезапно подается давление. Это защищает пассажиров и оборудование от внезапного торможения. Кроме того, функция торможения с усилителем становится доступной сразу после того, как насос гидроусилителя рулевого управления работает, и оператор отпускает ручной режим торможения. Это достигается за счет минимального изменения конструкции гидроусилителя.

Модификации, изменения и усовершенствования предпочтительных форм изобретения, раскрытых, описанных и проиллюстрированных здесь, могут возникнуть у специалистов в данной области техники, которые поймут его принципы и предписания. Соответственно, объем патента, который должен быть выдан в связи с этим, не должен ограничиваться конкретными вариантами осуществления изобретения, изложенными в нем, а, скорее, должен быть ограничен прогрессом, в котором изобретение способствовало развитию данной области.

Тормозные приводные системы (часть вторая)

Тормоза с усилителем

В независимой тормозной системе давление, прикладываемое к тормозам, ровно настолько, насколько велико давление ногой на верхнюю часть педали руля направления.Тормозные системы с усилителем при необходимости увеличивают усилие, развиваемое пилотом, за счет давления в гидравлической системе. Разгон только при резком торможении. Это приводит к большему давлению на тормоза, чем может обеспечить только пилот. Тормоза с усилителем используются на средних и больших самолетах, для которых не требуется система срабатывания тормозов с полной мощностью.

Главный тормозной цилиндр с усилителем для каждого тормоза механически прикреплен к педалям руля направления. Однако главный тормозной цилиндр с усилителем работает иначе.[Рисунок 13-96] Рисунок 13-96. Главный цилиндр усиленной тормозной системы увеличивает давление на педаль за счет гидравлического давления авиационной системы во время резкого торможения.

При включении тормозов давление от ступни пилота через механическую связь перемещает поршень главного цилиндра в направлении, заставляя жидкость поступать в тормоза. Начальное движение закрывает тарелку компенсатора, используемую для уменьшения теплового расширения, когда тормоза не задействованы. Когда пилот сильнее нажимает на педаль, подпружиненный тумблер перемещает золотниковый клапан в цилиндре.Давление в гидросистеме самолета проходит через клапан на заднюю часть поршня. Давление увеличивается, как и сила, развиваемая для включения тормозов.

Когда педаль отпускается, шток поршня перемещается в противоположном направлении, и поршень возвращается к упору поршня. Компенсирующая тарелка открывается снова. Переключатель снимается с золотника с помощью рычажных механизмов, и жидкость толкает золотник назад, открывая канал возвратного коллектора системы. Гидравлическая жидкость системы, используемая для повышения тормозного давления, возвращается через порт.

Тормоза с усилителем

Большие и высокопроизводительные летательные аппараты оснащены механическими тормозами для замедления, остановки и удержания самолета. Приводные системы силового тормоза используют гидравлическую систему самолета в качестве источника энергии для приведения в действие тормозов. Пилот нажимает на верхнюю часть педали руля направления для торможения, как и в случае с другими исполнительными системами. Главный цилиндр не может обеспечить требуемый объем и давление гидравлической жидкости. Вместо этого клапан управления тормозом с усилителем или дозирующий клапан тормоза получает сигнал педали тормоза либо напрямую, либо через рычаги.Клапан дозирует гидравлическую жидкость в соответствующий тормозной узел в прямой зависимости от давления, прикладываемого к педали.

Рисунок 13-97. Ориентация компонентов в базовой системе силового тормоза показана на рисунке A. Общий вид системы силового тормоза авиалайнера показан на рисунке B. [щелкните изображение, чтобы увеличить] Используются многие конструкции систем силового тормоза. Большинство из них похожи на упрощенную систему, показанную на рисунке 13-97A. Тормозные системы с усилителем сконструированы таким образом, чтобы облегчить постепенное регулирование тормозного давления, ощущение педали тормоза и необходимое резервирование в случае отказа гидравлической системы.Тормозные системы больших самолетов включают устройства обнаружения и коррекции противоскольжения. Это необходимо, потому что буксование колес трудно обнаружить на кабине экипажа без датчиков. Тем не менее, занос можно быстро контролировать автоматически, регулируя давление гидравлической жидкости в тормозах. Гидравлические предохранители также часто встречаются в силовых тормозных системах. Враждебная среда вокруг шасси увеличивает вероятность разрыва или разрыва троса, выхода из строя фитинга или других неисправностей гидравлической системы, когда гидравлическая жидкость теряется на пути к тормозным узлам.Предохранитель останавливает любой чрезмерный поток жидкости при обнаружении его замыкания, чтобы удерживать оставшуюся жидкость в гидравлической системе. Челночные клапаны используются для направления потока из дополнительных источников жидкости, например, в резервных системах или при использовании источника питания аварийного торможения. Тормозная система с электроприводом авиалайнера показана на рис. 13-97B.

Клапан управления тормозом / Клапан дозирования тормозов

Ключевым элементом в системе силового тормоза является клапан управления тормозом, иногда называемый клапаном дозирования тормозов.Он реагирует на нажатие педали тормоза, направляя гидравлическую жидкость авиационной системы на тормоза. По мере увеличения давления на педаль тормоза все больше жидкости направляется на тормоз, вызывая более высокое давление и большее тормозное действие.

Рисунок 13-98. Дозирующий клапан тормозов от Boeing 737. Механически обработанный суппорт или золотник перемещается вбок, чтобы пропустить необходимое количество жидкости гидравлической системы к тормозам. Возникающее давление пропорционально величине нажатия педали руля / тормоза и величине смещения ползуна.Ползун / золотник также одновременно регулирует возврат жидкости в возвратный коллектор гидравлической системы при сбросе тормозного давления. [щелкните изображение, чтобы увеличить] Клапан дозирования тормозов от Боинг 737 показан на Рисунке 13-98. Система, в которой он установлен, показана на Рисунке 13-99. Два источника гидравлического давления обеспечивают дублирование этой тормозной системы. Входной вал тормоза, соединенный с педалью руля направления / тормоза через механические соединения, обеспечивает ввод положения для дозирующего клапана.Как и в большинстве клапанов управления тормозами, входной вал тормоза перемещает конический золотник или скользит в клапане, что позволяет давлению гидравлической системы течь к тормозам. В то же время задвижка закрывает и открывает доступ к обратному каналу гидравлической системы, если это необходимо. Рисунок 13-99. Тормозная система с усилителем на Боинге 737. [щелкните изображение, чтобы увеличить] Когда педаль руля направления / тормоза нажата, золотник дозирующего клапана перемещается влево. [Рисунок 13-98] Он закрывает возвратное отверстие, поэтому в тормозной системе может накапливаться давление.Камера давления гидравлического питания соединена с камерой давления тормозной системы движением ползуна, который из-за своей конусности разблокирует проход между ними. При дальнейшем нажатии педали золотник клапана перемещается дальше влево. Это позволяет большему количеству жидкости поступать к тормозам из-за сужающейся формы ползуна. Тормозное давление увеличивается с добавлением дополнительной жидкости. Канал в салазках направляет тормозную жидкость в компенсирующую камеру в конце салазок.Это действует на конец ползуна, создавая обратную силу, которая противодействует начальному движению ползуна и дает ощущение педали тормоза. В результате нагнетательный и возвратный порты закрываются, и в тормозах сохраняется давление, пропорциональное давлению на педаль. Когда педаль отпускается, возвратная пружина и давление в компенсирующей камере перемещают ползун вправо в исходное положение (обратное отверстие открыто, камера давления подачи и камеры давления тормозной системы заблокированы друг от друга).

Дозирующий клапан работает, как описано, одновременно для внутреннего и внешнего тормозов. [Рисунок 13-98] Конструкция узла звена такова, что одна сторона дозирующего клапана может работать, даже если другая выходит из строя. Большинство регулирующих тормозных клапанов и дозирующих клапанов работают аналогичным образом, хотя многие из них представляют собой отдельные блоки, которые питают только один тормозной узел.

Автоматический тормоз, указанный на схеме дозирующего клапана, подключен к гидравлической линии уборки шасси.Жидкость под давлением входит в этот порт и немного сдвигает ползун влево, чтобы автоматически задействовать тормоза после взлета. Это предотвращает вращение колес, когда они задвинуты в колесные арки. Когда шасси полностью убрано, давление в автоматическом тормозе снижается из этого порта, поскольку в системе втягивания отсутствует давление.

Рисунок 13-100. Тормозная система с усилителем на Боинге 737. [щелкните изображение, чтобы увеличить] Большая часть ощущения от педали руля направления / тормоза обеспечивается системой управления тормозом или дозирующим клапаном тормозной системы.Многие самолеты улучшают ощущения от педали с помощью дополнительного сенсорного блока. Блок увеличения чувствительности тормозного клапана в вышеупомянутой системе использует ряд внутренних пружин и поршней различных размеров для создания силы, воздействующей на движение входного вала тормоза.