>

Принцип работы гидроусилителя руля

Гидроусилитель руля очень распространенное устройство на транспортных средствах. В этой статье вы прочтете, как работает гидроусилитель руля (ГУР).

Гидравлический усилитель руля (ГУР) нужен не только для обеспечения комфорта , но и для повышения безопасности движения. С помощью него водитель может сохранить контроль над машиной, даже если произошел разрыв передней шины. То, насколько это дорогостоящее устройство надежно, зависит от того, насколько своевременно оно обслуживается.

princip-raboty-gidrousilitelya-rulya

Усилители появились из-за необходимости снизить усилие, которое водитель прилагает к рулевому колесу, что имеет особую важность для грузовых авто. Даже имея сложное устройство и высокую стоимость как следствие, гидроусилители широко распространены еще и потому, что помимо основной их функции (усиления) они:

  • Дают возможность уменьшить передаточное отношение рулевого механизма. Благодаря этому количество оборотов руля между его крайними положениями снижается и, следовательно, маневренность увеличивается;
  • Делают мягче удары, которые от неровностей дороги передаются на руль, помогая сохранить управление при разрыве передней шины и уменьшая утомляемость водителя;
  • Дают возможность сохранить управление автомобилем, даже если усилитель вышел из строя;
  • Обеспечение «чувства дороги» и кинематического следящего действия (см. ниже).

Устройство гидроусилителя

Усилитель руля – это гидравлическая система, которая состоит из таких элементов:

  • Насос. Необходим для обеспечения давления и циркуляции рабочей жидкости в системе. Благодаря высокому КПД и низкой чувствительности к износу рабочих поверхностей, больше всего распространены пластинчатые насосы. Насос крепят на двигателе, а привод его осуществляется ременной передачей от коленчатого вала.
  • Распределитель. Нужен для направления (распределения) потока жидкости в конкретную полость гидроцилиндра или обратно в бачок. Когда золотник (подвижный элемент) при этом перемещается поступательно — распределитель носит название «осевой», в случае, когда он вращается, его называют роторным. Располагаться он может на одном валу с рулевым механизмом или на элементах рулевого привода. Распределитель является прецизионным (высокоточным) узлом, который особо чувствителен к загрязнению масла.
  • Гидроцилиндр преобразовывает давление жидкости в движение поршня и штока, который, в свою очередь, за счет системы рычагов делает поворот колеса. Может быть расположен между кузовом и элементами рулевого привода, либо быть встроенным в рулевой механизм.
  • Рабочая жидкость (специальное масло) осуществляет передачу усилия от насоса к гидроцилиндру и смазывает все пары трения. Бачок является резервуаром для этой жидкости. Он имеет фильтрующий элемент, а в пробке находится щуп для определения уровня.
  • Соединительные шланги. С их помощью по системе усилителя обеспечивается циркуляция жидкости. Шлангами высокого давления соединяется гидроцилиндр, насос и распределитель, а шланги низкого давления нужны для циркуляции жидкости из бачка в насос и возвращения в него из распределителя.

В автомобилях современности электронным блоком, в зависимости от скорости движения, корректируется работа гидроусилителя. Это дополнительное повышение на высокой скорости безопасности, ведь водителю будет сложнее повернуть руль резко (непроизвольно) и, следовательно, отклонить машину от траектории.

Принцип работы гидроусилителя руля

Когда рулевое колесо неподвижно, золотник в среднем (нейтральном) положении удерживается с помощью центрирующих пружин. Полости распределителя таким образом соединены между собой, что жидкость может свободно перетекать в сливную магистраль из нагнетательной. Насос усилителя работает не на поворот колес, а только на прокачку по системе жидкости.

Повернув руль, золотник переместится и перекроет сливную магистраль. В одну из рабочих полостей цилиндра под давлением поступает масло. Поршень со штоком, под действием жидкости начинает поворачивать колеса, которыми корпус распределителя перемещается в сторону, в которую движется золотник. Золотник прекращает движение и корпус его «догоняет» в момент остановки вращения рулевого колеса. Нейтральное положение распределителя восстанавливается, в нем сливная магистраль опять открывается и поворот колес прекращается. Таким образом осуществляется кинематическое следящее действие усилителя – при нем обеспечивается поворот колес на угол, который задается при вращении руля водителем.

«Чувством дороги» называют обратную связь от управляемых колес к рулю через усилитель. С помощью него водитель получает информацию об условиях, в которых осуществляется поворот колес. Для этого, как и на авто, не имеющем усилителя, поворот руля на скользкой дороге должен происходить легче, чем на сухой. «Чувство дороги» (силовое следящее действие) дает водителю возможность работать рулем правильно при любых погодных условиях.

Для того, чтобы его осуществить в разных конструкциях распределителей имеются камеры, плунжеры, или реактивные шайбы. Давление в распределителе и цилиндре будет выше, чем больше будет сопротивление повороту колес. При всем этом одна из реактивных шайб стремится возвратить золотник в исходное, нейтральное положение с большим усилием. В итоге руль кажется «тяжелее».

Если автомобиль наехал на препятствие (к примеру, на камень), оно оказывает воздействие на управляемые колеса и стремится повернуть их, что несет опасность на высоких скоростях. Начав вынужденный поворот, колесами корпус распределителя перемещается относительно золотника и перекрывает сливную магистраль. В полость цилиндра под давлением поступает масло. Поршнем усилие в обратном направлении передается на колеса и не позволяет им крутиться дальше.

В связи с тем, что ход золотника является небольшим (примерно 1 мм.), авто практически не изменяет направления движения. Гидроусилитель не только делает легче поворот колес, но и защищает пальцы рук водителя от ударов спицами руля, если он наехал на препятствие. На руле небольшой толчок будет ощутим из-за реактивных шайб, над которыми возрастает давление.

Если насос по каким-то причинам прекратил работу (к примеру, если оборвался ремень привода) сохраняется возможность управлять машиной. В данном случае от рулевого механизма усилие будет передаваться на корпус распределителя и далее на колеса непосредственно золотником. Перетекая из одной полости гидроцилиндра в другую через перепускной клапан, жидкость не будет создавать препятствия для поворота колес, но с учетом того, что гидроусилитель не работает, руль будет «тяжелее».

Принцип работы гидроусилителя с вращающимся (роторным) золотником не отличается от вышеописанного.

Рекомендации:

Важно следить за работоспособностью гидроусилителя, чтобы он раньше времени не вышел из строя. Если с ней все нормально, на руле усилие будет заметно меньше, чем при отключенном двигателе, помимо этого необходимо соблюдать все требования инструкции по эксплуатации авто и следить за:

  • уровнем масла в бачке;
  • герметичностью системы и с максимальной скоростью устранять всевозможные утечки;
  • натяжением ремня привода и регулировать его при необходимости.

производить замену масла и фильтрующего элемента раз в 1-2 года. Также важно осуществлять их замену, если цвет масла изменился. Чтобы избежать выхода из строя деталей гидроусилителя категорически запрещается удерживать колесо руля более 5 секунд в крайнем положении, так как из-за этого масло может перегреться.

Нельзя долгое время ездить на автомобиле с неработающим насосом — это послужит причиной быстрого износа деталей рулевого механизма и распределителя в связи с тем, что на такой режим они не рассчитаны. Если вы заметили первые признаки неисправности, является необходимым установить причину и устранить ее как можно быстрее.

Для ремонта узлов рулевого гидроусилителя нужен квалифицированный персонал и высокоточное оборудование, в связи с этим производится он исключительно в специализированных мастерских. Целесообразность замены узла или ремонта определяют его ценой. Для автомобилей отечественного производителя, в большинстве случаев, будет выгодней приобрести новый узел, а вот для иномарок ремонт может обойтись более дешево.

Комментировать

Рекомендую прочитать