схемы и принцип работы, что лучше выбрать, какое давление в ГУР и видео как работают

Электро- и гидроусилитель руля в автомобиле — устройство, которое нужно для более упрощенного поворота рулевого колеса при выполнении маневров. Его наличие позволяет с большим комфортом управлять машиной.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Принцип работы гидроусилителя

Основным компонентом узла считается золотник, его положение определяет процесс функционирования узлов и элементов системы. Независимо от типа перемещения золотника, которое может быть осевым либо роторным, отличий в принципе действия нет.

Когда рулевое колесо установлено в центральном положении, золотник удерживается посредством центрирующих пружинных элементов. Это обеспечивает возможность свободного перемещения масла по всем компонентам системы. Но при условии, что распределитель находится в правильном положении.

Насосное устройство функционирует в усиленном режиме, перегоняя рабочую жидкость по системе. Этот узел работает всегда, независимо от того, выполняются маневры или нет. Основное предназначение насосного устройства заключается именно в прокачке масла.

Когда водитель поворачивает руль, золотник начинает передвигаться, в результате чего закрывает сливной патрубок. Это приводит к подаче масла в одну из полостей цилиндра, процедура закачки выполняется под воздействием давления. Одновременно компоненты поршня и шток из-за перемещения жидкости проворачивают колеса и корпус распределительного устройства в ту сторону, куда перемещается золотник. Корпус распределительного устройства может настигнуть золотник только в момент, когда он перестает двигаться, это свидетельствует о выполнении маневра. Затем золотниковый элемент перемещается в изначальное состояние, открывается патрубок для слива масла.

Саня Маевский подробно рассказал о принципе работы ГУР.

Устройство ГУР

В зависимости от типа гидравлического усилителя его конструкция может быть разной.

Классический ГУР

Схема ГУР

Составные компоненты системы гидроусилителя руля:

1. Насосный механизм. Этот узел предназначен для обеспечения всей системы необходимым давлением, чтобы жидкость циркулировала. На большинстве современных авто применяются пластинчатые механизмы. Это обусловлено повышенным КПД и увеличенным ресурсом использования. Сам насос обычно монтируется на двигателе, а его работа обеспечивается благодаря ременной передаче.
2. Распределительный узел. Этот механизм используется для распределения масла и его направления на конкретные полости цилиндра. В зависимости от системы в ГУР может использоваться роторный либо осевой распределительный механизм. Если движения золотника поступательные, распределительный узел оснащен осевым распределителем, вращательные — то роторным. Узел устанавливается на компонентах рулевого привода или непосредственно на валу с рулевым механизмом. Этот механизм чувствителен к наличию загрязнений в рабочей жидкости.
3. Гидравлический цилиндр. Используется для обеспечения работы поршня и штока при подаче жидкости. Для поворота колес машины применяются специальные рычаги. Сам цилиндр располагается между кузовом и приводом либо на рулевом механизме.
4. Магистрали. По патрубкам производится перемещение масла в системе ГУР. Магистрали могут быть низкого либо высокого давления. Первые используются для возврата рабочей жидкости из расширительного резервуара в насосное устройство и опять в бачок после отработки. Вторые предназначены для подачи расходного вещества между насосным устройством, распределительным механизмом и цилиндром.
5. Масло. Смазочное вещество необходимо для обеспечения подачи усилия к гидравлическому цилиндру от насосного устройства. С его помощью выполняется смазывание всех компонентов усилителя.
6. Расширительный резервуар. Бачок предназначен для хранения расходного материала и его циркуляции. Оборудуется фильтрующим устройством, посредством которого выполняется очистка вещества от грязи. На резервуаре имеются отметки, которые позволяют контролировать уровень жидкости.

ЭГУР

Схематическое описание устройства ЭГУР

Такой тип усилителя имеет аналогичное устройство, только ЭГУР оснащается управляющим модулем, а также электромагнитным клапаном. Также система может быть дополнена контроллером скорости.

Какое давление в гидроусилителе руля

Если руль в системе гидравлического управления находится в исходном состоянии, величина давления смазочного вещества составит 5-7 бар. Когда выполняется маневр и задействуется насосное устройство, то параметр давления увеличится до 79-86 бар.

Насосное устройство системы ЭГУР Насосный механизм ГУР

Как работает электроусилитель руля

В системе ЭУР отсутствует рабочая жидкость. Электрический усилитель функционирует не всегда, а только при выполнении маневров. Силовой агрегат системы обеспечивает крутящий момент, определяющийся моментом на рулевом узле. Этот параметр замеряется посредством специального контроллера, передающего информацию на управляющий модуль системы. Блок предназначен для расчета нужного параметра мощности активации мотора системы с учетом положения руля.

Процедура замера угла поворота выполняется посредством контроллера, встроенного в переключатель, установленный под рулем. На роторном устройстве электродвигателя имеется контроллер, который производит замер частоты вращения механизма, после чего передает данные на ЭБУ. Это требуется для того, чтобы модуль определил скорость прокручивания узла. Управляющий модуль ЭУР учитывает множество показаний при расчете необходимого усилия на электродвигатель.

Данный параметр определяется:

• значением момента руля;
• скоростью движения машины;
• оборотами силового агрегата, угла и скорости прокручивания руля.

В дальнейшем усилие от мотора поступает на рейку посредством приводной шестеренки, а также червячной передачи. Перемещение рейки осуществляется в результате нескольких усилий. Этому способствует рулевое колесо, а также электромотор системы ЭУР, который управляется электронным модулем.

При перемещении руля торсион закручивается. Приложенное усилие вычисляется электронным модулем в соответствии с изменением положения составляющих элементов контроллера. Механизм поворота определяет отклонение рулевого колеса. Эти параметры обрабатываются микропроцессорным модулем, который взаимодействует с ЭБУ машины.

С учетом данной информации микропроцессорный блок выполняет расчет нужного усилия, после чего подает питание необходимого значения на мотор. Последний выполняет перемещение вала руля или рейки.

Устройство ЭУР

Схематическое устройство ЭУР

Основные составляющие системы:

1. Электрический мотор, на большинстве машин применяются бесщеточные устройства.
2. Сервопривод. Могут использоваться разные типы устройств.
3. Контроллер определения крутящего момента. Этот датчик считается одним из главных, он обычно монтируется на торсион, расположенный в разрезе рулевого вала. На концах элемента устанавливаются две разных части контроллера. В зависимости от типа ЭУР датчик может относиться к классу оптических либо магнитных.
4. Контроллер перемещения рулевого колеса.
5. Управляющий модуль.
6. Некоторые авто оснащаются контроллером скорости поворота рулевого колеса.

Что лучше: электро или гидроусилитель руля?

Чтобы разобраться в том, что лучше, предлагаем ознакомиться с перечнем недостатков обеих систем.

Минусы ГУР	Минусы ЭУР
В машинах, оснащенных ГУР, не допускается длительное удерживание рулевого колеса в крайнем положении. Это приведет к перегреву рабочей жидкости и поломке конструктивных элементов, в первую очередь насоса	ЭУР не может похвастаться высокой информативностью рулевого управления
ГУР следует время от времени обслуживать. Один раз в несколько лет требуется замена рабочей жидкости. Потребитель должен регулярно следить за ее уровнем, диагностировать целостность электроцепей, магистралей и насосного устройства	Вероятность появления сбоев в настройках ЭУР. Возможна поломка контроллеров рулевого колеса или вала
Работа усилителя напрямую связана с силовым агрегатом. Часть мощности насосное устройство забирает у силового агрегата. При движении прямо эта мощность расходуется впустую	Вероятность появления сбоев во время движения. Если усилитель заблокируется, это может привести к его поломке и аварийной ситуации на дороге. Выровнять колеса, если машина стоит на месте, будет проблематично
ГУР не позволяет произвести регулировку режимов функционирования с учетом условий езды	Электрическая составляющая зачастую не подлежит ремонту. Контроллеры положения руля лучше не ремонтировать, а поменять, поскольку при перепайке датчиков потребитель может задать неправильные параметры. Из-за этого обслуживание ЭУР будет более дорогим
ГУР обеспечивает высокую информативность работы всей системы при движении на невысокой скорости. Но при езде на высоких оборотах ДВС этот параметр падает	Периодически требуется калибровка контроллеров. Самостоятельно это сделать проблематично, придется обращаться к квалифицированным специалистам

Гидроусилитель руля проще в обслуживании, но его работа отбирает часть мощности мотора машины.

Видео «Самостоятельный ремонт ЭУР»

Канал CompsMaster на примере автомобиля Лада Калина рассказал о выполнении ремонта ЭУР.

avtozam.com

Редукционный клапан

В любых грамотно спроектированных изделиях, всегда применяются определенные защитные меры, от их разрушения при каких-то неблагоприятных обстоятельствах, возникающих во время работы. Не является исключением и автомобиль. Его конструкция предусматривает применение систем, использующих в работе повышенное давление.

Примером могут служить такие из них, как:

• топливная;
• смазки;
• ГУР и другие.

Для защиты от его превышения они имеют специальные устройства, например, в дизеле такую роль выполняет редукционный клапан ТНВД.

Редукционный клапан, принцип работы

Если вспомнить определение, то назначение редукционного клапана заключается в поддержании на постоянном уровне давления, создаваемого во время работы конкретного устройства. Его превышение чревато либо повреждением самой системы, либо разрушением каких-то ее элементов. Понять принцип работы редукционного клапана поможет приведенный рисунок:

Основными элементами подобного устройства являются шарик 1, пружина 2 и шайба 3. При работе насоса, подающего жидкость или любые масла в пределах системы, происходит увеличение внутри нее давления. Когда оно превышает определенную величину, под действием возникающей силы шарик 1 отжимает пружину 2 и смещается, открывая дополнительный канал, по которому избыток жидкости или масла удаляется из системы.

Такой принцип – сброс масла или другой жидкости обратно в исходный резервуар при превышении давления – используется довольно-таки часто. Подобный принцип может быть реализован по-разному, но неизменным остается суть, описанная выше. Для примера можно рассмотреть несколько конкретных его воплощений.

Редукционный клапан масляного насоса

Система смазки присутствует на любом автомобиле, будь то ВАЗ 2114 или Мерседес. И в любой системе обязательно наличие масляного редукционного клапана независимо от его изготовителя – Bosch, Тойота или Фольксваген. Если в системе смазки нет подобного масляного клапана, то при работе масляного насоса неизбежной становится ситуация, когда давление масла превысит установленные нормы. Из-за этого начнут протекать сальники или возможен разрыв масляного фильтра.

Как работает такая защита, поможет понять приведенный рисунок:

Здесь реализован тот же подход, что и описан выше. Когда давление превышает установленный безопасный предел, шарик 2 клапана открывает дополнительный канал для масляного потока и излишки масла сбрасываются в поддон картера двигателя. Где находится редукционный клапан? На ВАЗ 2114 он располагается в канале между камерой сжатия и всасывания, как показано на фото

Редукционный клапан топливной системы

Другим, не менее важным, применением является использование подобной защиты для топливной системы. В первую очередь это относится к дизельным двигателям, ТНВД можно назвать основой всей системы питания. Его назначение – дозированная подача солярки к форсункам.

Топливный насос осуществляет подачу горючего из бака на вход ТНВД, а редукционный клапан ТНВД гарантирует стабильную величину давления.

Дело в том, что работа обычного насоса низкого давления обеспечивает подачу топлива в большем объеме, чем требуется. Поэтому редукционный клапан ТНВД его излишки, через дренажный штуцер, возвращает в топливный бак. Существует несколько различных типов ТНВД, созданных на основе разных конструктивных решений. Хотя это не имеет отношения к настоящей теме, но надо отметить, что одним из основных производителей ТНВД является Bosch, в изделиях этой фирмы реализован свой подход, ее продукция пользуется заслуженным качеством и отличается продолжительным сроком службы.

Однако, как и сам дизель, ТНВД критичен к качеству топлива, и даже использование изделий такой знаменитой фирмы, как Bosch, не позволяет применять низкокачественную солярку.

Редукционный клапан насоса ГУР

ГУР можно считать обязательным элементом оснащения современного автомобиля, в том числе семейства ВАЗ, например таких, как 2114, 2170, Приора. Его конструкция отрабатывалась достаточно долго и доказала свою эффективность. Функциональное устройство ГУР приведено на рисунке

Такое устройство при работе насоса создает повышенное давление, которое через гидроцилиндр и систему рычагов поворачивает колеса в зависимости от изменения положения руля. Это реализует любой ГУР, и установленный на ВАЗ 2114 тоже. Однако существует некоторое ограничение, которое необходимо учитывать. ГУР рассчитан на работу при определенном давлении, и его максимальное значение не должно превышать установленной величины. Для каждого автомобиля она своя, для ВАЗ 2114 это будет шестьдесят-сто атмосфер.

Вот для исключения превышения заданной величины и используется редукционный клапан. Особенно это актуально, когда руль встает на упор, и если не принять защитных мер, ГУР может быть разрушен. Поэтому изготовителями автомобилей с ГУР не рекомендуется держать руль в крайних положениях. В тех случаях, когда необходимо найти, где находится редукционный клапан, искать его надо в насосе, именно там обеспечивается необходимая величина давления на выходе.

Такой элемент, как редукционный клапан, является обязательной частью многих систем и обеспечивает их защиту при работе в самых разных условиях. Его назначение – избежать превышения давления в системе и благодаря этому предохранить ее от разрушения или повреждения.

znanieavto.ru

Принцип работы гидроусилитель руля

Гидроусилитель руля является средством, обеспечивающим комфорт в автомобиле. Однако, у него есть не только плюсы, но и минусы. Знать принцип работы гидроусилителя руля, значит, иметь возможность  точно определить неисправности, возникающие при работе. Кроме этого, своевременное обслуживание продлит срок службы.

Устройство

Гидроусилитель руля нужен не только для обеспечения комфорта. На грузовых автомобилях без него было бы просто невозможно повернуть колёса. Как видно из названия, он выполняет роль усилителя, работа которого основана на свойствах жидкости, в качестве её используется специальное масло.

Каждый узел системы выполняет свои функции. Среди них можно выделить следующие:

• Нагнетание масла;
• Распределение;
• Предохранительные функции;
• Обратная связь;
• Преобразование давления в усилие;
• Хранение рабочей жидкости.

Качество тех или иных функций зависит от исправности соответствующего узла, детали. Поэтому возникшая неисправность диагностируется  исходя из определённых признаков.

Нагнетание масла

Реализуется с помощью насоса, для приведения в движение которого используется ремень гидроусилителя руля. Есть разные типы насосов. Среди них в последнее время появились электрические. Обороты такого насоса изменяются в зависимости от скорости движения автомобиля. Ремень гидроусилителя руля обеспечивает жёсткую кинематическую связь с двигателем. Производительность насоса зависит от частоты вращения коленчатого вала. От насоса к распределителю подходит шланг гидроусилителя руля высокого давления. От распределителя в бачок подходит трубка, по которой поступает масло с низким давлением.

Распределение

Рабочая жидкость под давлением нуждается в распределении при повороте рулевого колеса. Зачастую механизм и распределитель выполнены вместе. Угол поворота руля передаётся торсионом, который перемещает золотник. Последний будет двигаться до тех пор, пока усилие на нём не станет равным нулю. Когда это произойдёт, то масло перестанет давить на рабочий цилиндр, и он остановится. Колёса в это время тоже остановятся. Рабочая жидкость будет перетекать в бачок гидроусилителя руля.

Предохранительные функции

Поворачивать руль можно до упора, при этом не переставая прилагать усилие. В таком случае торсион постоянно открывает золотник. Масло непрерывно действует на рабочий цилиндр. Развиваемое им усилие не ограничивается. Давление в системе растёт. Любая трубка может лопнуть, или произойдёт разрушение других деталей.

С целью не допустить подобное явление были внедрены предохранительные клапаны, которые срабатывают по достижении рулевым механизмом крайних положений.

Обратная связь

Чувство руля является очень важным при движении. Оно информирует водителя о характере поверхности, наличии препятствий на пути. Гидроусилитель руля снабжён специальными шайбами, которые изменяют усилие, прилагаемое к рулевому колесу. Таким образом, водитель чувствует в какой ситуации находятся колёса. Это необходимо, например, зимой, когда дорога покрыта льдом. Информация о её состоянии позволит водителю вовремя принять меры безопасности и тем самым предотвратить дорожно-транспортное происшествие.

Преобразование давления в усилие

Реализовано через поршень и шток. Трубка подводит масло к распределителю, далее, к рабочему цилиндру. Преобразовать давление жидкости в усилие можно, используя поршень определённой площади. Чем больше площадь, тем больше усилие, которое будет поворачивать колёса.

Расчёт площади предполагает определённый запас силы, но в то же время слишком большая площадь неоправданно увеличит размер цилиндра.

Хранение масла

Рабочая жидкость хранится в бачке. Точнее сказать, там находится запас масла, необходимый для правильной работы системы. К нему подходит трубка слива и забора масла. Особых требований не предъявляется. Важно, чтобы он был целым и содержал достаточный объём масла. Бачок содержит фильтр, который препятствует проникновению частиц в систему. Производительность насоса зависит от чистоты этого фильтра.

Рекомендации

Залогом долговечной работы любого устройства является его своевременное техническое обслуживание. Для гидроусилителя оно заключается в следующем:

• Проверка уровня масла в бачке;
• Визуальный контроль целостности ремня и трубок;
• Контроль натяжения ремня;
• Контроль утечки масла;
• Чистоты фильтра и масла.

Недостаток масла приводит к перебоям в работе усилителя. Но доливать нужно только специальное масло. Рекомендуется периодически менять масло и фильтр.

Вовремя обнаруженная утечка или повреждение позволит не допустить более серьёзных последствий. Повреждённый ремень лучше заменить. В случае его обрыва управлять легковым автомобилем, скорее всего, будет можно, но недолго, т. к. это приведёт к скорейшему износу деталей.

autodont.ru

это что такое? Ремонт ГУР, устройство, эксплуатация :: SYL.ru

Современные автомобили даже в базовой комплектации оснащаются гидроусилителем рулевого управления. Эта система заметно упрощает управление автомобилем. Для выполнения маневра достаточно приложить минимальное усилие к рулю. Давайте посмотрим, как устроен этот механизм, как обслуживать и ремонтировать ГУР, что это такое в автомобиле.

Как создавался гидроусилитель

Первым легковым авто с такой опцией стал Rolls-Royce Phantom в середине 20-х годов двадцатого века. Но он так и остался в единственном экземпляре.

В массовое производство ГУР попал в годы Второй мировой.

Армии Британии и США ставили системы на тяжелые броневики. Затем, в 50-х, эта опция была доступна на Chrysler и Citroen.

Устройство и принцип работы

ГУР — это гидроусилитель руля. Система представляет собой цилиндр, гидравлический насос, гидрораспределитель, резервуар с гидравлической жидкостью. Кроме того, устройство имеет патрубки, которые позволяют соединить все это в единое целое.

Насос роторного или аксиально-поршневого типа с помощью приводного ремня от коленвала всасывает жидкость из бачка и под высоким давлением подает ее в золотниковый распределитель. Он помогает определить силу, которую водитель приложил к рулю. Также устройство должно строго дозированно помочь повернуть колеса. В качестве следящего элемента применяют торсион. Зачастую он уже встроен в рулевой вал.

ГУР — это гидравлическая система, которая значительно облегчает управление. Когда автомобиль стоит либо движется прямо, руль не используется, и гидроусилитель не работает. В этот момент жидкость без нагрузки циркулирует по резервуару.

Когда водитель начнет поворачивать рулевое колесо, торсион в виде металлического стержня станет закручиваться. Вместе с ним будет вращаться и часть золотникового клапана. Внешняя часть клапана неподвижна, и в это время каналы совмещаются, а гидравлическая рабочая жидкость попадает в силовой цилиндр. Другая полость отдает ее в резервуар.

Чем больше будет угол поворота, тем шире станет перепускной клапана. Так распределитель следит за усилием на рулевом колесе и при помощи торсиона усиливает приложенную силу, а затем поворачивает управляемые колеса.

ГУР на «Ланос»

Эту систему ставят как опцию, однако можно приобрести комплект и установить ее самостоятельно.

Кроме того, что механизм значительно облегчает управление, он еще и сглаживает ударные нагрузки от езды по отечественным дорогам. Машина становится более отзывчивой и лучше держит курс. При попытках автоматического выворачивание колес в другую сторону гидравлический усилитель препятствует этому.

Гур — это отличное решение для тех, кто много времени поводит за рулем автомобиля. Устроен он для «Ланос» традиционно. Состоит этот узел из стандартных механизмов. Особая конструкция золотникового элемента делает вождение более комфортным.

На “Ланосе” есть насосы, работающие от двигателя. Такой привод будет поглощать часть мощности, которая вырабатывается силовым агрегатом. Насос задействован постоянно, ведь нужно держать рабочее давление. При этом усилитель подключается лишь в момент вращения рулевого колеса. Другими словами, насос просто так съедает часть мощности.

Чем выше скорость автомобиля, тем большая мощность уходит насосу.

Однако на высоких скоростях управление намного проще, и огромная мощность не влияет на ГУР. Это может вызвать такую неприятность, как неинформативность руля. Чтобы подобного не случилось, рекомендуется устанавливать механизм с возможностью регулировки усиления.

Типичные неисправности

В целом ГУР – это надежный механизм, который не требует какого-либо серьезного обслуживания. Даже если система сломается во время движения, ничего страшного не случится, и даже можно будет продолжить езду.

Среди типичных неисправностей можно выделить два вида. Это гидравлические поломки или же механические. Итак, рассмотрим основные проблемы ГУР, ремонт и устранение этих неполадок.

Проблемы и способы решений

Если на рулевое колесо передаются толчки, то причина этого – слабое натяжение либо изношенный ремень привода насоса. Для устранения достаточно простой замены, подтяжки или регулировки положения элемента.

Если для маневра приходится прикладывать большее усилие, то виноват в этом приводной ремень или же упал уровень жидкости. Течь часто наблюдается в ГУР «Рено Дастер», но механизм можно заменить по гарантии.

Двигатель на небольших скоростях не дает нужного количества оборотов, в системе недостаточное давление? Возможно, в системе воздух. Среди способов решения проблемы – замена приводного ремня, добавление гидравлической жидкости, регулировка или замена уплотнителей.

Нечеткость управления и неинформативность руля наблюдаются из-за падения уровня жидкости в резервуаре. Также в систему мог попасть воздух. Еще это фиксируется, когда есть проблемы с деталями рулевого механизма.

Устраняют неисправность доливанием жидкости, остановкой течи, удалением воздуха, заменой изношенных деталей. Это простая проблема с ГУР. Ремонт в данном случае можно выполнить самостоятельно.

Если для поворота руля в среднем положении приходится прикладывать большое усилие, то здесь проблема в насосе либо поломка рулевой механики. Нужно проверить и заменить насос, а также продиагностировать всю систему.

Быстрый маневр требует больших усилий – слабое натяжение приводного ремня, низкие обороты двигателя, механические поломки. Завоздушиванием страдает ГУР «Рено Кенго».

Обслуживание

Чтобы сохранить механизм в рабочем состоянии надолго, нужно соблюдать правила эксплуатации. Периодически по регламенту следует выполнять замену гидравлической жидкости. Старое и грязное масло подвергает элементы системы износу.

Постоянно следите за уровнями жидкости в системе автомобиля. При их падении механизмы будут изнашиваться более стремительно, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт. Используйте только те жидкости, которые рекомендованы производителем автомобиля.

Итак, мы выяснили, для чего нужен и как устроен гидравлический усилитель рулевого управления автомобиля.

www.syl.ru