Vetaif.ru

Авто журнал
11 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гидроусилитель руля схема устройство

Как работает гидроусилитель руля – объясняю на «пальцах» особенности работы усилителя в разных режимах эксплуатации

Гидроусилитель руля в автомобиле (ГУР) предназначен для облегчения вращения рулевого колеса и управления машиной на малых скоростях. В большей степени он помогает управляться с «баранкой» на парковке, когда авто стоит на месте, а колеса нужно повернуть в определенную сторону.

Сегодня разберем устройство и принцип работы гидроусилителя и его основных узлов. Вкратце затронем особенности конструкции и функционирования насоса ГУР – это большая и интересная тема, которой будет посвящена отдельная статья.

В гидроусилителях могут использоваться гидрораспределители различной конструкции. Рассмотрим один из самых распространённых вариантов — гидрораспределитель с поворотным золотником.

Руль с помощью карданных валов соединён с поворотным золотником. При вращении руля вращается и золотник. На золотнике расположено несколько пазов, через которые и будут соединяться заданные каналы при повороте золотника Золотник размещён внутри поворотной втулки. Во втулке выполнены окна для подвода жидкости к золотнику и канавки, через которые жидкость подводится к отверстиям для присоединения трубопроводов, выполненным в корпусе.

При повороте золотника, он поворачивается относительно втулки, через паз соединяются окна, через которые жидкость от насоса подводится в одну из полостей гидроцилиндра, а из другой полости жидкость отводится на слив.

При прекращении поворота, окна должны закрыться это происходит за счёт того, что втулка объединена с зубчатым колесом рулевой рейки. И при движении колес и рейки поворачивается втулка, в результате чего окна перекрываются. Получается, что при в повороте золотника открываются каналы для течения жидкости, а при повороте колес втулка «догоняет» золотник, и окна перекрываются.

Втулка и золотник связаны еще через один элемент — торсион. Это тонкий, но упругий вал, который работает на скручивание. С одной стороны торсион соединён с золотником, с другой со втулкой. При повороте руля, а значит и золотника торсион скручивается, жидкость поступает в гидроцилиндр, его шток движется увлекая за собой рулевую рейку, которая вращает шестерню и поворачивает втулку. При повороте втулки скручивание нивелируется.

Максимально возможное рассогласование между положением золотника и втулки ограничено. В золотнике выполнен паз в которым перемещается штифт, соединённый со втулкой, при достижении максимального положения штифт упирается в кромку и золотник движется вместе со втулкой. Таким образом сохраняется механическая связь золотника и втулки, позволяющая управлять автомобилем даже в случае отказа гидроусилителя руля.

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.

Читать еще:  Как найти время тормозного пути

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.

4. Устройство и принцип работы клапана ГУР.

Для управления подачей жидкости в силовой цилиндр используется управляющий (золотниковый) клапан.

Схема системы ГУР с управляющим клапаном (золотником)

Он имеет вход от насоса и два выхода в разные стороны от поршня в рабочем цилиндре (в самом золотнике отверстий больше, для увеличения пропускной способности и, соответственно, скорости передачи давления). При нормальном (прямом) расположении руля и, соответственно, колёс, золотниковый механизм запирает отверстия входа, давление одинаково с обеих сторон поршня. При провороте рулевого вала золотниковый механизм совмещает с помощью пазов отверстия входа и одного из выходов. В результате с одной стороны поршня образуется избыточное давление, толкающее его, а с ним и всю рулевую рейку с рычагами в ту или иную сторону. При выравнивании руля отверстия вновь запираются и давление с обеих сторон поршня выравнивается.

Вкратце пройдёмся по оставшимся элементам, обязательным, но неосновным. Уже упомянутый силовой (он же рабочий) цилиндр представляет собой двухсторонний поршень в камере с раздельными объёмами, в которые с одной или другой стороны поступает гидрожидкость, толкая его своим давлением. Поршень жёстко соединён с рулевыми тягами, которые двигают колёса при движении поршня.
Редукционный (перепускной) клапан, как правило, находится в насосе и служит для сброса избыточного давления, создаваемого насосом, в магистраль в обход рабочего контура (так называемая обратка).
С бачком вообще просто, он обеспечивает резерв жидкости при её активном использовании, в него же возвращается избыточная жидкость при минимальной работе ГУРа.
Да, ещё маслопроводы низкого давления (из резины, которых может не быть, если бачок конструктивно смонтирован на насосе) и гидравлические маслопроводы высокого давления от насоса к управляющему клапану, а от него к рабочему цилиндру (выполняются из металла) и обратно в бачок.

Таков принцип работы ГУР и вытекающее из этого принципа устройство системы гидроусилителя руля. Кроме собственно гидроусилителя может быть ЭУР, то есть электроусилитель руля и ЭГУР — электрогидроусилитель руля. Они имеют свои преимущества и недостатки по отношению к классическому ГУР, но это уже темы для отдельных статей.

Уход за гидроусилителем

Для надежной и бесперебойной работы устройство гидроусилителя руля требует постоянного контроля и ухода. Вот некоторые рекомендации.

  • периодически проверяйте уровень масла в бачке;
  • следите за герметичностью системы, своевременно устраняйте различные утечки;
  • проверяйте натяжение приводного ремня и при необходимости регулируйте;
  • раз в 1-2 года меняйте фильтрующий элемент в бачке. Следует своевременно производить замену масла, следите за изменением его цвета;
  • помните, что на автомобиле с гидроусилителем нельзя удерживать руль в крайнем поворотном положении более 5-6 секунд. Это может привести к перегреву масла;
  • не допускайте долгой эксплуатации автомобиля с неработающим гидронасосом. Это приведет к быстрому износу и выходу из строя распределителя и деталей рулевого механизма.
Читать еще:  Почему генератор выдает большое напряжение

Почему перестал работать гидроусилитель руля

Устройство гидроусилителя руля достаточно сложно, тем не менее он представляет собой стабильную и надежную систему. К сожалению, любая система подвержена поломкам. Почему не работает гидроусилитель руля, можно понять по нескольким признакам:

  • Если поворот осуществляется с применением большого количества силы или, наоборот, с меньшей силой чем требовалось раньше.
  • Если руль периодически сам поворачивается в ненужную сторону.
  • Если во время движения чувствуются толчки на руле.
  • Если ощущается вибрация руля и его сложно вернуть в нейтральное положение.

У каждой причины поломки есть свой путь решения. Если ощущаются сильные толчки на руле, скорее всего, неисправность кроется в приводном ремне гидроусилителя. Для устранения этой проблемы нужно восстановить натяжение или установить новый ремень.

Для решения другой проблемы, когда рулевое колесо поворачивается с большим усилием чем раньше, нужно продиагностировать приводной ремень или количество масла, которое выступает рабочей жидкостью. Для того чтобы понять, насколько это предположение, верно, потребуется проверить уровень масла, соединительные шланги и натяжение ремня. Естественно, уровень масла должен быть требуемым, шланги не должны иметь повреждений, которые способствуют утечке жидкости, а ремень должен быть натянут.

Когда руль вибрирует, чаще всего проблема скрывается в соединениях трубок гидроусилителя, поэтому нужно просто проверить их целостность.

Что нужно знать о ГУР?

Что такое гидроусилитель руля, какое его предназначение и для чего он используется? Для начала рассмотрим функции.

Функции

Схема стандартного усилителя

Гидроусилитель руля изначально создавался с целью облегчения управления транспортным средством. Основным предназначением системы считается обеспечение более легкого поворота рулевого колеса в ходе выполнения маневров во время движения. Помимо этого, гидроусилитель руля в автомобиле нужен для того, чтобы улучшить его маневренность благодаря тому, что автолюбителю больше не нужно прилагать усилия для поворота.

Устройство также позволяет повысить безопасность транспортного средства при появлении определенных непредвиденных ситуаций во время пути. Такое устройство ГУР позволяет смягчить вибрацию на руле, если машина попадает в яму или на кочку. Кроме того, устройство позволит обезопасить автомобилиста при неожиданном проколе резины, так как система автоматически удерживает рулевое колесо в прямолинейном положении. Соответственно, даже такое ЧП во время езды не изменит направление движения авто.

Схема гидроусилителя руля и элементов

Схема гидроусилителя руля авто

Что такое гидравлический усилитель руля и для чего он нужен в автомобиле, понятно, теперь рассмотрим схему.

Это устройство состоит из насоса, устройства распределителя, гидравлического цилиндра, соединительных патрубков, расходного материала и бачка:

  1. Основной элемент, которым обладает гидроусилитель руля, — это насос. Благодаря этому устройству весь узел обеспечивается давлением, что позволяет создать систему циркуляции жидкости. На практике в современных авто зачастую применяются пластичные насосы, поскольку они обладают наиболее высоким КПД и характеризуются долгим ресурсом эксплуатации. Обычно насос, создающий давление, находится на силовом агрегате.
  2. Распределительное устройство выполняет функцию направления, а также распределения расходного материала — масла — в те или иные полости цилиндра. В конструкциях автомобиле встречаются несколько типов распределительных устройств — роторные и осевые. В том случае, если движения золотника в системе является поступательным, устройство считается осевым, а если золотник вращается, то устройство роторное. Такое устройство распределителя позволяет ему находиться как на валу, так и непосредственно под рулевым приводом. Сам по себе распределитель — это чувствительное устройство к загрязнению масла.
  3. Гидроцилиндр. Такое устройство узла предназначено для того, чтобы приводить в действие шток и поршень вод воздействием на эти элементы давления масла. Благодаря достаточному уровню давления, колеса автомобиля проворачиваются под воздействием рычагов. Гидроцилиндр может быть установлен на рулевой системе или между приводом и кузовом транспортного средства.
  4. Еще один немаловажный элемент схемы — соединительные патрубки, без них работа ГУР будет невозможной. Основным предназначением патрубков является обеспечение беспрепятственного прохода расходного материала по всей системе. Соединительные патрубки делятся между собой на элементы низкого либо высокого давления. Патрубки низкого давления необходимы для возврата рабочей жидкости из бачка в насос и из насоса в бачок. Шланги высокого давления предназначены для подачи масла между цилиндром, распределительным устройством и насосом.
  5. Не менее важным компонентом любой схемы является расходный материал. Такое масло предназначено для обеспечения подачи усилия к цилиндру от насоса. Кроме того, благодаря жидкости обеспечивается смазка всех компонентов узла.
  6. В бачке содержится все масло, необходимое для циркуляции по системе. Емкость оснащена фильтром, позволяющим обеспечить полную прочистку масла, циркулирующего по системе. В зависимости от конструкции, бачок может быть оборудован щупом с метками, позволяющими проверять уровень жидкости.
Читать еще:  Сколько весит зил сельхозник

Принцип работы

Далее, рассмотрим принцип работы гидроусилителя руля. Как сказано выше, есть два типа золотников, но даже с разными элементами принцип работы и схема узла практически идентичны. Когда руль находится в центральном положении, он удерживается благодаря центрирующим пружинкам, в это время расходный материал без проблем циркулирует во всему узлу, если распределитель установлен правильно. Что касается насоса, то он работает более усиленно, на этом этапе основной функцией является перегон рабочей жидкости по усилителю. Насос работает всегда — неважно, поворачиваются ли колеса или нет.

Когда рулевое колесо поворачивается, золотник также начинает перемещаться. После перемещения компонент перекрывает сливные патрубки, а в один из цилиндров поступает масло. Одновременно на шток и поршень начинает воздействовать жидкость, в результате чего колеса и корпус распределительного механизма поворачивается в сторону перемещения золотника. Сам корпус механизма настигает золотник в тот момент, когда тот перестает двигаться, это свидетельствует о том, что поворот автомобиля выполнен. Когда водитель выполнил маневр, золотниковый компонент возвращается в исходное положение, после чего открывается магистраль для слива масла (автор видео — XtaticVideo).

Что такое гидроусилитель руля (ГУР) и для чего он нужен?

ГУР – это устройство, добавляющее к повороту рулевого колеса дополнительное усилие. Если вспомнить физику, для совершения определенного поворота на рулевой рейке нужно либо приложить больше физической силы, либо сделать больше оборотов рулевым колесом. Оба эти варианта не слишком удобны для водителя: управление транспортным средством превращается в довольно-таки изматывающее занятие.

Усилитель «докручивает» колёса (увеличивает усилие) в том направлении, в котором сделан поворот, и на такой угол, на который водитель повернул руль. Благодаря этому улучшается маневренность автомобиля на высокой скорости, узких участках дороги, во время парковки.

Вторая задача этого устройства – демпфировать удары, которые приходятся на рулевую рейку от неровностей дороги. Чем меньше вибраций и толчков приходится на руки водителя, тем меньше утомляемость, острее внимание на дороге, особенно в дальних поездках.

И, наконец, система ГУР позволяет сохранять траекторию движения, если одно из колес внезапно выходит из строя (прокол или взрыв шины). Да и на полностью исправных колесах легче держаться в полосе движения и чувствовать автомобиль, если система гидроусилителя работает нормально.

Бочка мёда и ложка дегтя в наличии ГУРа

Несомненным положительным качеством этого узла являются:

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

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

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector