Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи, схема рульового управління з ГУРом

Гідропідсилювач керма (абревіатура ГУР) — знайома більшості автолюбителів. Відноситься вона до основної частини рульового механізму. Раніше керування машиною, було дуже виснажливим заняттям, так як доводилося при різкій зміні траєкторії напружуватися для повороту рульового колеса, особливо це було проблематично на вантажних машинах. Конструктори, які вдосконалюють деталі для зручності, комфорту і безпеки, звернули на це увагу, тому рульове колесо не стало винятком. Щоб свисти зусилля до мінімуму, була придумана система гідропідсилювача керма.

Основним його призначенням, як і було задумано виступає, комфортне керування машиною в момент руху, але є й інші не менш важливі заслуги, такі як:

  • збереження «зворотного зв’язку»;
  • забезпечення стійкості на дорозі;
  • підвищення безпеки. Тобто відбувається контроль над МС після пошкодження передньої шини і можливість ухилитися від зіткнення;
  • дозволяє «відчувати» дорожнє полотно і створює кинематическое слідкуючий дію;
  • зменшує передавальне відношення рульової системи, що підвищує маневреність;
  • подовжує час служби деталей рульового вузла.

    Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи, схема рульового управління з ГУРом

    Гідропідсилювач керма

По конструкції ГУР компактні і можуть поглинати удари, з вібрацією відходять від дорожнього полотна на рульове колесо. Під час використання вони абсолютно безшумні. З їх появою їзда стала безаварійної, навіть число паркувальних місць знизилося вдвічі. Маючи в авто гідропідсилювач складні повороти і багаторазові маневри стали даватися на ура. Однак багато хто не знає принципу роботи встановленого штатного гідропідсилювача, а коли транспортний засіб відводить убік вони намагаються вирішити ситуацію на «схід-розвал» роблячи це невірно. Природно, бувалі розвальщики легко можуть виставити кути установки коліс для правильного «опору» відведення машини вбік, якщо гідропідсилювач несправний.

Щоб пристрій не підводило і надійно виконувало всі запропоновані завдання потрібно своєчасно відвідувати сервісні центри для діагностики.

Зміст

  • 1 Крок у історію
  • 2 Різновиди гідропідсилювачів
  • 3 Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи
  • 4 Пристрій насоса гідропідсилювача керма
  • 5 Технічне обслуговування гідропідсилювача
  • 6 Недоліки ГУР

Крок в історію

Так як перші машини по конструкції були не важкими і з вузькими колесами, то для повороту керма не вимагалося особливих зусиль. Але з появою перших вантажних автомобілів обертати колеса багатотонної вантажівки, виявилося досить трудомістким заняттям, а то й зовсім не посильним. Тут-то і потрібно зменшити діаметр керма і змінити пристрій рульової рейки. Винайшов і запатентував гідропідсилювач вперше Фредерік Ланчестер. Спочатку, благо автомеханіки поширилося тільки на кар’єрні самоскиди, пожежні та вантажні машини. Провісники пневмоусилители — були нескладними і живилися від компресора вже існуючих пневматичних гальм.

Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи, схема рульового управління з ГУРом

Тільки у 20-х роках XX-го століття компанія Rolls-Royse оснастила гідропідсилювачем машину-візитку Phantom. Ясна річ, гідравлічні підсилювачі були складніше, ніж вже існуючі пневматичні. Але спроба не увінчалася успіхом, і експеримент був відкладений на кілька років. Далі вже під час Другої світової війни англійці знову ввели в роботу ГУР, встановивши його на великі броньовані автомобілі. І вже через п’ять років технологія щільно закріпилася в європейському і американському автопромі. З тих пір пристрій не зазнавало принципових змін. Сьогодні різноманітність системи ГУРа вражає, крім нього існують ще дві дивовижних технології полегшують експлуатацію транспортних засобів – Електропідсилювач і Электрогидроусилитель.

Різновиди гідропідсилювачів

Стверджувати, що ГУР в стандартному виконанні вкрай необхідний не можна. Він корисний лише в певних моментах. Звичайно, він дозволяє з успіхом маневрувати в міських умовах, але от на відкритій трасі при високій швидкості користі від нього зовсім немає. Із зростанням швидкості перестаєш «відчувати» дорогу, що популярно особливо в зимовий період.

Щоб, як-то перекрити вада, було зроблено встановити рульову рейку з перемінним придаткових ставленням. Проте спроба була безуспішною врятувала ситуацію електроніка, яка виступила модифікацією гідропідсилювача. Вона поєднує не тільки комфорт, але і інформативність керма. Электрогидроусилитель керма (ЭГУР) служить за тим же принципом, відмінності — надбавка електронного блоку та виконавчого електроклапана.

Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи, схема рульового управління з ГУРом

Бачок гідропідсилювача

Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи

Щоб зрозуміти, як влаштована конструкція ГУРа, розглянемо схему гідропідсилювача рульового управління, що складається з таких частин, як:

  • Силовий гідроциліндр подвійної дії поміщений в рульову частина, де стоїть між деталями приводу і кузова. З’єднаний він з золотниковым керуючим вузлом і гідроциліндром. Основна заслуга — перетворення тиску рідини в переміщення поршня і штока, допомагають рухати колеса в потрібний напрямок.
  • Насос прикріплюється на двигуні, а його привід від колінчастого вала здійснюється ремінною передачею від шківа колінчастого вала. Потрібно для формування тиску масла. Більш поширені конструкції лопастого типу, тому що у них гарний ККД.
  • Робоча рідина міститься в бачку, там же є фільтр, кришка з щупом для виміру рівня. Функція масла змащувати тертьові деталі і передавати зусилля від насоса до гидроцилиндру.
  • Бачок, наповнений гідравлікою, щоб утримувати його в чистоті всередині є фільтр.
  • Регулятор тиску або розподільник – це прецизійний (высокоустойчивый) і простий за схемою вузол. Являє собою редукційний клапан. Розташовується на деталі рульового приводу або на одному валу з рульовим елементом. Його завдання розподіляти гідравліку в потрібну порожнину гідроциліндра або назад в бак. Потрібно для контролю частоти обертання коленвала двигуна, щоб той не підвищував допустиму норму тиску гідравлічної рідини. Золотниковий розподільник – складна деталь, що складається з торсиона й золотникового клапана. Коли знаходиться всередині золотник крутиться, розподільник називають роторним, а якщо поступально переміщається – осьовим.
  • З’єднувальні шланги високого і низького тиску зводять між собою гідроциліндр, насос і розподільник. Також за ним циркулює гідравлічна рідина з бака в насос і назад, повертаючись від розподільника. Там, де потрібно створити взаємну рухливість вузлів, застосовують гнучкі шланги.

    Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи, схема рульового управління з ГУРом

    Принцип роботи у ГУР і ЭГУР схожий

  • Принцип роботи гідропідсилювача керма з осьовим, так і з роторним розподільником, заснований на переміщенні золотника при перекладці рульового колеса. Спочатку насос формує тиск у вузлі рульового управління. Якщо «баранку» крутять в одну із сторін, починає рухатися золотник і закриває одну з зливних магістралей, а робоча рідина під тиском йде в потрібні порожнини гідроциліндра. Гідравліка зі штоком тисне на поршень, а він рухає колеса.

    Коли колеса повертаються, вони направляють корпус розподільника у бік руху золотника. А коли золотник приймає обездвиженное стан починають відновлювати своє звичайне положення корпусу розподільника. З нагнітальній магістралі масло легко проходить в зливну. Далі, підсилювач просто качає робочу рідина за допомогою насосу по системі. У той же час колеса спрямовані прямо. Коли кермо закінчує крутитися, вся схема змінюється і зупиняється.

    Якщо навіть гідронасос зламався (наприклад, обірвався ремінь приводу) — це не впливає на керування транспортним засобом. Тому що від рульової системи зусилля буде йти на корпус розподільника, а після на колеса з золотником. Через передпусковий клапан, гідравліка стане рухатися з однієї порожнини в іншу і не створювати перешкоди, що дозволить повертати кермо, тільки з напрягом. Схема рульового управління з гідропідсилювачем наочно демонструє всю суть системи.

    Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи, схема рульового управління з ГУРом

    Пристрій насоса гідропідсилювача керма

    Під час повороту рульового колеса в іншу сторону розподільник подає масло в протилежні частини гідроциліндра, відповідно рульова рейка йде в іншу сторону та повертає колеса в потрібну сторону. Що стосується водія, то він докладає мінімум зусиль на поворот керма. Коли автомобіль знаходиться без руху кермо повертати також просто для цього необхідно щоб був запущений мотор.

    Якщо транспортний засіб наїжджає на перешкоду, сила відштовхування намагається повернути колеса. Але замість цього вони відносно золотника рухають корпус розподільника і перекривають зливну магістраль. Після чого гідравлічна рідина надходить у порожнину циліндра, поршень посилає зусилля на колеса, що йдуть у зворотному напрямку. Швидка реакція призводить до того, що колеса блокуються і не можуть повертати. З-за того, що хід золотника малий (десь 1 мм), транспортний засіб практично не змінює напрям руху. ГУР захищає руки водія від зіткнення зі спицями керма, коли він на щось врізається. Маленькі поштовхи все-таки відчуваються – це відбувається з-за того, що над реактивними шайбами, підвищується тиск.

    «Почуття дороги» — це зворотний зв’язок від керованих коліс через підсилювач до керма. Повідомляє водієві, в яких умовах відбувається поворот. Відчуваючи силове слідкуючий дію керувати машиною можна при будь-якій погоді. Тому в складі конструкції кріплять реактивні шайби, плунжери або камери. Одна з шайб при високому тиску, намагається помістити золотник у вихідну точку, від цього рульове колесо працює «тугіше».

    Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи, схема рульового управління з ГУРом

    Розташування ГУРа

    Пристрій насоса гідропідсилювача керма

    Вузол насоса лопатевого типу ділиться на види:

  • Лопатевий.
  • Шестерневий.
  • Механізм насоса складається з корпусу, ротора та ущільнювального кільця. Насос має кліноременний привід від шківа колінчастого вала. Шків матується в кінці зовнішнього валу, що знаходиться на кульковому й голчастому підшипнику. Ротор розташовується на шліцах валу, в його пази вільно встановлені лопаті. До корпусу насоса прироблений розподільним диском і кришкою статор.
    Внутрішня поверхня його корпусу має складну форму. Лопаті встановлюються в ротор, де паралельно його поздовжньої осі передбачено кілька прорізів. Ці лопаті під тиском відцентрової сили трохи виходять з пазів і стикаючись, з внутрішньою поверхнею корпусу, створюють замкнуті камери.

    Внутрішня поверхня корпусу влаштована таким чином, що коли об’єм від обертання ротора знижується між ними стискається масло. Якщо з’являється отвір, то гідравлічна рідина стрімко виходить з лопатей. Процес всмоктування рідини проходить навпаки. Сам по собі насос повинен бути високопродуктивним, щоб забезпечувати повороти валу максимально швидко.
    Запускається передачами від двигуна:

  • Шестерінчатої.
  • Ремінною.

    Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи, схема рульового управління з ГУРом

    Рульове управління з гідропідсилювачем, поєднаним з рульовим механізмом

  • Технічне обслуговування гідропідсилювача

  • Дуже часто приводить ремінь стає причиною поломки гідропідсилювача, тому потрібно стежити за рівнем його натягу.
  • Необхідно дивитися за рівнем масла в бачку, якщо його показник нижче норми, потрібно долити. Брак масла призведе до того, що насос вийде з ладу. Яка підходить гідравлічна рідина найбільше потрібно дізнатися з інструкції або в спеціалізованому магазині.
  • Один раз в рік міняйте фільтруючий елемент в бачку.
  • Зливати масло легко, потрібно зняти шлангу і при відкритій кришці бачка рідина виллється від дії атмосферного тиску. Затока свіже масло необхідно при відкритій кришці пару раз прокрутити кермо в крайні положення, це потрібно, щоб зайвий повітря покинув бачок.
  • Врахуйте, що на ТЗ з гідропідсилювачем не варто тримати кермо в крайньому поворотному положенні понад 5-6 секунд – перегріється гідравлічна рідина.
  • Крім того, слід час від часу здійснювати заміну масла, це пояснюється забрудненнями, які впливають на його властивості. При втраті основних властивостей рідина здатна пошкодити сальники кермової рейки, а це призведе до збою ГУРа.
  • Регулярно проводите візуальний огляд системи, так як може бути порушена герметичність системи. Патьоки гідравліки кажуть, що потрібен ремонт.
  • Якщо гідронасос не працює, використовувати машину довгий час не можна – це призведе до зносу розподільника і поломки елементів рульового механізму.

    Гідропідсилювач керма: пристрій і принцип роботи, схема рульового управління з ГУРом

    Затока присадки в ГУР

  • Недоліки ГУР

  • Треба переглядати систему щодня на наявність дефектів.
  • Нанос працює від мотору, тим самим забираючи у нього частину потужності.
  • Немає функцій регулювання положень роботи для різних умов.
  • Як видно мінусів не так вже й багато.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: