Как это работает: гидроусилитель руля

• Автор: AutoGrodno.by
• 19.04.2011, 07:06

    Гидроусилителем руля называется конструктивный элемент рулевого управления автомобиля, в котором дополнительное усилие при повороте рулевого колеса создается с помощью гидравлического привода. Гидроусилитель руля является самым распространенным видом усилителя рулевого управления.

    Простейший гидроусилитель руля имеет привод гидронасоса от коленчатого вала двигателя. У такого усилителя производительность прямо пропорциональна частоте вращения колнечатого вала двигателя, что противоречит реальным потребностям рулевого управления (при максимальной скорости движения требуется минимальный коэффициент усиления, и наоборот).

 

 

 

 

    Наиболее совершенным с точки зрения потребительских свойств и конструкции является электрогидравлический усилитель руля. Преимуществами электрогидравлического усилителя являются компактность, возможность функционирования на неработающем двигателе, экономичность за счет включения в нужный момент. В конструкции данного гидроусилителя предусмотрена возможность электронного регулирования коэффициента усиления. Поэтому, наряду с комфортностью управления усилитель может обеспечить легкость маневрирования на малых скоростях, что недоступно обычному гидроусилителю.

    Электрогидравлический усилитель рулевого управления имеет следующее устройство:

•     насосный агрегат;
•     гидравлический узел управления;
•     система управления.

    Насосный агрегат представляет собой объединенный блок, включающий гидравлический насос, электродвигатель насоса и бачок для рабочей жидкости.

На насосный агрегат устанавливается электронный блок управления.

    Гидравлический насос может быть лопастного или шестеренного типа. Наиболее простым и надежным является шестеренный насос.

    Гидравлический узел управления является исполнительным механизмом усилителя руля. Он включает:

•     торсион с поворотным золотником и распределительной гильзой;
•     силовой цилиндр с поршнем.

    Гидравлический узел управления объединен с рулевым механизмом. Шток поршня силового цилиндра является продолжением рейки рулевого механизма.

    Система управления обеспечивает работу гидроусилителя. На современных автомобилях используется электронная система управления, которая обеспечивает регулирование коэффициента усиления в зависимости от скорости поворота рулевого колеса и скорости движения автомобиля. Усилитель с такими характеристиками называется адаптивным усилителем рулевого управления.

   На автомобилях концерна Volkswagen и BMW электронная система управления гидравлическим усилителем руля имеет торговое название Servotronic.

    Система Servotronic включает:

•     входные датчики;
•     электронный блок управления;
•     исполнительное устройство.

    Входными датчиками системы являются датчик усилителя руля (датчик угла поворота рулевого колеса – на автомобилях, оборудованных ESP), датчик спидометра. Помимо датчиков, система использует информацию о частоте вращения коленчатого вала двигателя, поступающую от системы управления двигателем.

    Электронный блок управления гидроусилителем руля принимает и обрабатывает сигналы датчиков и в соответствии с установленной программой воздействует на исполнительное устройство.

    В разных модификациях системы Servotronic используются следующие исполнительные устройства:

•     электродвигатель насоса;
•     электромагнитный клапан в гидросистеме.

    В первом случае изменение производительности гидроусилителя осуществляется за счет изменения скорости вращения электродвигателя. Во-втором, за счет изменения проходного сечения гидросистемы (открытие-закрытие клапана).

 

 

 

 

 

    Работа гидроусилителя руля

    При прямолинейном движении автомобиля гидравлический узел управления обеспечивает циркуляцию жидкости по кругу (от насоса по каналам напрямую в бачек).

    При повороте рулевого колеса происходит закрутка торсиона, которая сопровождается поворотом золотника относительно распределительной гильзы. По открывшимся каналам жидкость поступает в одну из полостей (в зависимости от направления поворота) силового цилиндра. Из другой полости силового цилиндра жидкость по открывшимся каналам сливается в бачек. Поршень силового цилиндра обеспечивает перемещение рейки рулевого механизма. Усилие от рейки передается на рулевые тяги и далее приводит к повороту колес.

    При осуществлении поворота на небольшой скорости (при парковке, маневрах в ограниченном пространстве) гидроусилитель руля работает с наибольшей производительностью. На основании сигналов датчиков электронный блок управления увеличивает частоту вращения электродвигателя насоса (обеспечивает открытие электромагнитного клапана). Соответственно увеличивается производительность насоса. В силовой цилиндр интенсивнее поступает специальная жидкость. Усилие на рулевом колесе значительно снижается.

    С увеличением скорости движения частота вращения электродвигателя насоса снижается (срабатывает электромагнитный клапан и уменьшает поперечное сечение гидросистемы).

   Работа гидравлического усилителя осуществляется в пределах поворота рулевого колеса и ограничивается предохранительным клапаном.

 

 

 

 

Гур устройство и принцип работы в 2023 году – Юридическая поддержка

Автор Петр Кузнецов На чтение 18 мин Опубликовано 02. 10.2021 Обновлено 02.10.2021

Содержание

ГУР Назначение и устройство

Для чего нужен ГУР?
Большинство автолюбителей ответят: «Для того, чтобы легче крутить руль». И будут правы, но отчасти. Кроме повышения комфорта, гидроусилитель позволяет уменьшить передаточное число рулевого управления. Что это дает? Чем больше передаточное число, тем меньшее усилие нужно прилагать для поворота колес. Но количество оборотов руля от упора до упора при этом будет равным 4-5. Уменьшая передаточное число, можно довести количество оборотов руля до 2-3. Управляемость, маневренность и острота реакций автомобиля улучшается, что особенно важно в аварийной ситуации, когда может не хватить времени для вращения руля с перехватами. Кроме того, у гидроусилителя есть еще несколько и преимуществ, и недостатков, о которых будет сказано ниже.

Гидроусилитель может устанавливаться на автомобили с рулевым управлением разных типов: червячным, винт-шариковая гайка. Мы расмотрим самый распространенный вариант — рейку. В состав системы гидроусиления входят:

насос
распределитель
силовой цилиндр
бачок и соединительные шланги

Насос гидроусилителя, как и любой другой насос, предназначен для создания и поддержания необходимого давление в системе и циркуляции рабочей жидкости (специального масла). Конструкция насоса может быть разной. Самые распространенные — лопастные, характеризующиеся высоким к.п.д. и износоустойчивостью. Насос крепится на двигателе и приводится в действие с помощью ремня от коленвала.

Распределитель, в зависимости от положения руля, направляет поток жидкости в соответствующую полость силового цилиндра или обратно в бачок. Он устанавливается на рулевом валу. Основные части распределителя — золотниковый клапан и торсион. Клапан состоит из двух цилиндрических частей с каналами для жидкости: внешней и внутренней. Торсион — это тонкий пружинистый металлический стержень, способный закручиваться под действием крутящего момента. Один конец торсиона соединен с рулевым валом, а второй — с шестерней, входящей в зацепление с рейкой. Внутренняя часть золотникового клапана соединяется с верхней частью торсиона, а внешняя — с его нижней частью.

Силовой цилиндр встроен в рейку. Он состоит из поршня и штока, перемещающего рейку под действием давления жидкости.

Рабочая жидкость передает усилие от насоса через распределитель к силовому цилиндру и смазывает все пары трения. Резервуаром для жидкости служит бачок. В нем может быть расположен фильтр, а в пробке — щуп для измерения уровня. Шланги высокого давления соединяют насос, распределитель и силовой цилиндр, а по шлангам низкого давления жидкость поступает в насос из бачка и возвращается в него из распределителя.

Как все это работает? Когда руль неподвижен (автомобиль стоит на месте, или движется по прямой), и система гидроусиления не задействована, в распределителе совмещены маслопроводы подачи и стока. Жидкость вхолостую перекачивается насосом через распределитель обратно в бачок. Когда водитель поворачивает руль, тем самым он закручивает торсион, а вместе с ним крутится и внутренняя часть золотникового клапана. Внешняя же часть пока остается неподвижной. Таким образом совмещаются каналы подачи жидкости в соответствующую полость силового цилиндра (в зависимости от того, в какую сторону повернут руль). Из другой полости силового цилиндра жидкость по открывшимся каналам сливается в бачок.Чем на больший угол повернут руль, тем сильнее закручивается торсион. Поэтому большим оказывается и размер перепускного отверстия, а, значит, и усилие, воздействующее на рейку. Рейка, перемещаясь, раскручивает через шестерню нижний конец торсиона, а вместе с ним и внутреннюю часть золотника. Обе части клапана возвращаются в исходное положение, и жидкость вновь перекачивается через распределитель в бачок.

В случае отказа системы гидроусиления потери управления не происходит, поскольку рулевой вал через торсион механически соединен с ведущей шестерней. Согласно нормам безопасности усилие на рулевом колесе легкового автомобиля не должно превышать 15 кг для полностью работоспособной и 30 кг — для неисправной системы рулевого управления. Быстродействие усилителя должно быть таким, чтобы при скорости вращения руля не менее полутора оборотов в секунду его не «закусывало».

Преимущества и недостатки

К перечисленным выше преимуществам ГУРа можно добавить смягчение ударов, передаваемых на руль от неровностей дороги и более четкое удержание автомобиля на выбранной траектории. Каким образом это происходит? Если, наехав на препятствие, колеса стремятся повернуться в сторону, это вызывает смещение рулевой рейки, ведущей шестерни и закручивание нижней части торсиона. Срабатывает золотниковый клапан, но «в обратную сторону», так как усилие пришло не от руля, а от колес. Поэтому система будет не способствовать повороту колес, а противодействовать ему. То же самое происходит и при внезапном проколе шины: ГУР помогает автомобилю сохранять траекторию, а водителю — удержать руль в руках. Таким образом, усилитель повышает безопасность движения, а за счет повышения комфортности вождения снижает утомляемость водителя.
А теперь о недостатках. Во-первых, постоянно работающий насос отбирает часть мощности двигателя, даже когда ГУР не задействован. Причем производительность насоса должна быть такой величины, чтобы обеспечить легкий поворот колес на стоящем автомобиле — когда сопротивление максимально. Но ведь большую часть времени автомобиль движется, и усилий для поворота колес при этом нужно намного меньше! Вот и получается, что значительная часть отобранной у двигателя мощности пропадает впустую.

Во-вторых, производительность насоса зависит от оборотов двигателя — чем они выше, тем большее давление создает насос. А по идее все должно быть как раз наоборот — при малых скоростях движения необходимо максимальное усиление, а при высоких — небольшое. В простом гидроусилителе отсутствует возможность регулирования коэффициента усиления.

Из этого обстоятельства проистекает третий недостаток — противоречие между коэффициентом усиления и информативностью руля. Легкость и комфортность управления на малых скоростях имеет обратную сторону — «пустоту» руля на больших. Машина слишком «остро» реагирует на каждое движение руля, а отсутствие ощущения сопротивления («обратной связи») при повороте колес не дает возможности водителю правильно оценить их положение. Отчасти решить проблему помогают рейки с переменным передаточным отношением: в центре шаг зубьев небольшой, а к краям увеличивается. В этом случае при малых углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что очень важно на больших скоростях, зато на развороте крутить руль приходится меньше. Чем плох этот вариант? А тем, что передаточное отношение зависит от угла поворота руля, а не от скорости движения. Поэтому конструкторы стали искать другие пути.

На помощь механике и гидравлике, как всегда, пришла электроника. В результате такого симбиоза появился электрогидравлический усилитель. Впервые его применили на автомобилях «Аudi» под названием «Servotronic». Существует два типа ЭГУРа: с электромагнитным клапаном и с электронасосом. Управляет работой усилителя электронный блок на основании показаний датчиков скорости, поворота руля, оборотов коленвала. Набор датчиков может меняться в зависимости от модели автомобиля.

В первой конструкции в распределитель ГУРа дополнительно встраивается электромагнитный клапан и камера обратного действия с поршнем. При повороте колес на месте или при движении с малой скоростью клапан открыт, давление в системе максимально — руль крутить легко. При наборе скорости клапан, управляемый блоком, пропорционально закрывается. В результате давление в системе уменьшается, а усилие на руле увеличивается. Таким образом, получаем искомое чувство «обратной связи».

Во второй, более совершенной конструкции, гидронасос заменен электронасосом, т.е. приводится не от коленвала, а отдельным электромотором. Управляет его работой опять же блок управления. На малых скоростях скорость вращения насоса максимальна, а на больших — ограничивается блоком управления. Поэтому чем выше скорость движения — тем «тяжелее» становится руль. Замена гидронасоса электронасосом позволяет снизить расход топлива до 0,2 л на 100 км.

Устройство насоса ГУР и как он работает – подробное разъяснение на примерах

Насос ГУР – это неотъемлемая часть гидроусилителя руля автомобиля. Он создает давление в системе гидравлического усилителя рулевого управления, перекачивает жидкость из расширительного бачка в полости цилиндра и обратно. Его поломка вызовет полный отказ механизма, руль станет «тяжелым», возрастет многократно усилие на рулевом колесе.

Сегодня разберем устройство насоса ГУР, принцип его работы. Рассмотрим, как работают его основные элементы – ротор и регулирующие клапана. Поговорим о возможных неисправностях и их признаках.

Немного теории

Насосы гидроусилителя бывают двух видов – шестеренчатые и пластинчатые. Распространенным является последний вид, потому что обладает высоким КПД, надежностью и долговечностью.

Различаются по типу привода. Распространение получил ременной тип. Он жестко соединен ремнем с коленчатым валом двигателя автомобиля. Встречаются с отдельным электродвигателем, без ременного соединения. В этом случае уменьшается нагрузка на мотор машины. Этот тип ГУР называется электрогидравлический усилитель руля.

В зависимости от конструкции автомобиля насосы гидроусилителя бывают одноконтурные и двухконтурные. Первый «питает» только усилитель руля и имеет в своей конструкции один контур движения жидкости. У второго типа есть дополнительный контур, которые создает давление в гидравлической подвеске авто, один механизм отвечает за работу двух систем. Из-за сложности в конструкции, его цена выше.

Устройство насоса ГУР

1. Корпус;
2. Ротор с пластинками;
3. Обойма, в которой вращается ротор;
4. Верхняя и нижняя крышка с отверстиями для подачи и слива масла;
5. Регулирующие клапана. Они расположены в корпусе, их можно выкручивать и чистить.

Пластины не закреплены на роторе, имеют определенную подвижность. Во время работы насоса они под действие центробежной силы смещаются в радиальном направлении и постоянно прижаты к внутренней стенке обоймы.

Нижняя крышка имеет по два канала для всасывания и нагнетания жидкости. Расположены симметрично – по бокам забор масла, сверху и снизу слив.

Верхняя крышка имеет такие же каналы. Только сторона нагнетания не имеет сквозных сверлений, гидравлическая жидкость выходит из насоса только через нижнюю крышку.

Регулирующий клапан нужен для поддержания нужного давления в системе гидроусилителя руля и предотвращения его повышения до критических значений. Он состоит из золотника и клапана сброса давления. Первый служит для уменьшения давления в системе при росте числа оборотов двигателя автомобиля, об этом подробно писал в инструкции «Принцип работы гидроусилителя руля». Второй клапан уменьшает давление в корпусе насоса и поддерживает его на нормальном уровне в усилителе.

Принцип работы

Представляете водяную мельницу? По такому же принципу работает насос гидроусилителя. Вместо лопаток рабочего колеса используются пластины. Они зачерпывают масло из впускных каналов и перекачивают в выпускные каналы.

Обойма, в которой вращается ротор с пластинами, имеет овальную форму. Это необходимо для изменения рабочего объема между пластинами. Шкив насоса передает вращение ротору, за счет центробежной силы лепестки постоянно прижаты к его внутренней стенке.

Когда пластинки проходят узкую часть овала, они утапливаются внутрь ротора. Уменьшается объём между ними, стенками ротора и обоймы. Напротив этой полости находится всасывающее отверстие. Пластины, как весла зачерпывают жидкость. По мере вращения, они переходят в широкую часть овала. Здесь увеличивается объём и возникает разряжение. За счет этого, большое количество гидравлики засасывается насосом. Дальнейшее вращение переводит пластины в узкую часть овала. Уменьшается объём, сжимается гидравлическая жидкость, возрастает давление. Внизу находятся сливные отверстия, масло через них под давлением вытекает в систему. Наглядно процесс работы насоса гур смотрите в видео.

Для поддержания оптимального давления, в корпусе установлен редукционный клапан. Лишнее масло сливается через него во всасывающий патрубок. При повышении оборотов мотора, чтобы не «порвать» шланги усилителя, внутри клапана находится золотник. Под избыточным давлением он перекрывает сечение выходного отверстия.

Признаки и неисправности

Частыми виновниками поломки насоса являются передний сальник и подшипник (там находится шкив). Течь гидравлической жидкости свидетельствует об устаревании сальника, гул – об износе подшипника. Рекомендуется менять их парой.

На заметку. Почти во всех маслонасосах гур используется 203 подшипник.

Признаки неисправности:

1. Вой при работе насоса – подшипник;
2. Течь масла – сальник. Может сопровождаться вспениванием жидкости в расширительном бачке. Это тоже вызывает неприятный вой и свист. Так как в системе работает уже не масло, а пена.

Реже, но тоже встречаются поломки по причине износа или повреждения внутренней стороны обоймы. На ней могут появляться задиры. При большой выработке меняется форма обоймы. Изменение овальной формы можно почувствовать пальцем.

Такая неисправность насоса гур ведет к снижению его производительности, руль становиться тугой. В системе не достаточно давление для движения поршня в гидроцилиндре. Либо появляется посторонний звук внутри корпуса.

Износ пар трения – нижняя крышка-ротор и верхняя крышка-ротор. Если посмотреть на внутренние поверхности крышек, то можно заметить на них следы износа, в худшем случае задиры. Это снижает герметичность механизма, и масло свободно перетекает из одной полости в другую. Падает производительность и давление в системе.

Присос воздуха. Попадая в масляный объем, воздух образует пузырьки. Вспененная эмульсия плохо смазывает пары трения. Увеличивается износ деталей агрегата. Это сопровождается металлическим скрежетом и воем.

Воздух может проникать через передний сальник, либо шланг, подключенный ко всасу насоса. Также проверяется другой конец этого шланга, присоединенный к расширительному бачку. На этом участке присутствует небольшое разряжение, способное через негерметичность резины подсасывать воздух.

Советы и рекомендации

1. Проверяйте целостность ремня привода маслонасоса усилителя и его натяжение.
2. Меняйте фильтрующий элемент вместе с заменой масла.
3. Проверяйте патрубки системы на наличие утечек.
4. Контролируйте уровень и состояние масла в бачке, оно не должно иметь примесей и не пениться при работе насоса.
5. При ремонте маслонасоса ГУР нужно менять все уплотнительные резинки.
6. При замене переднего сальника рекомендуется менять подшипник. Не всегда спереди устанавлен подшипник. Вместо него ставится втулка.
7. Меняйте масло в ГУР по регламенту. В противном случае оно насыщается продуктами износа, воздухом, влагой или просто устаревает. Все это ведет к чрезмерному износу трущихся деталей насоса. Кроме этого, стружка разрушает резиновые уплотнители в рулевой рейке и шлангах. Это приведет к дорогостоящему ремонту или замене дорогих узлов гидроусилителя.

Выработайте для себя правило: каждая замена масла в двигателе автомобиля – замена жидкости в гидроусилителе руля.

При повороте руля слышите гул из-под капота – это гудит насос гур, первый признак его скорой замены или ремонта.

Как работает гидроусилитель руля – простое объяснение сложного механизма

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.

Схема устройства

Разберем, из каких компонентов состоит гидравлический усилитель рулевого управления автомобиля. Рассмотрим, за что отвечает каждый из них. Основные компоненты системы:

1. Насос. Некоторые, по неизвестной причине, называют его компрессор, но это не так;
2. Гидроцилиндр и рулевая рейка;
3. Исполнительный (распределительный) механизм;
4. Шланги и бачок гидравлической жидкости.

Как работает

В автомобилях без гидроусилителя руля, рулевое колесо через вал соединяется шестерней с зубчатой рейкой – упрощенная схема. Когда «баранку» поворачивают, вращение через вал и шестерню передается рулевой рейке, она сдвигается в противоположную сторону. Она соединена с колесами тягами. Благодаря такой конструкции колеса поворачиваются в нужную сторону.

В современных машинах в рулевую рейку встроен гидроцилиндр. От исполнительного механизма к нему подводятся две трубки, закрепленные на разных его сторонах. При повороте вправо, в исполнительном механизме открываются клапаны (полости). Гидравлическая жидкость от насоса ГУР давит на правую сторону гидроцилиндра. Он двигается влево, увлекая за собой рулевую рейку. Происходит поворот колес не за счет физической силы водителя, а за счет повышения давления в цилиндре. При повороте влево, открываются другие полости в распределительном механизме, жидкость давит на противоположную сторону цилиндра, поршень сдвигается вправо вместе с рейкой.

Таким образом, гидроусилитель помогает водителю без приложения достаточной мышечной силы повернуть колеса автомобиля в нужную сторону.

Исполнительный (распределительный) механизм

Он выполнен единым целым с корпусом рулевой рейки. К нему подводятся шланги от насоса ГУР. От него трубками или шлангами передается давление жидкости к гидроцилиндру рейки.

Внутри него находится два вала – распределительный и торсионный. На последнем закреплен поворотный золотник. Торсионный вал отличается определенной гибкостью. При вращении «баранки» он закручивается, причем рейка остается неподвижной. При закручивании вала в корпусе распределительного механизма открываются определенные полости. Через них давление жидкости давит на ту или другую сторону гидравлического цилиндра усилителя. Происходит его смещение и движение рулевого механизма в нужном направлении.

Вращение торсиона относительно распределительного вала ограничено стопором. Он позволяет торсионному валу незначительно двигаться относительно распределительного вала. Если насос ГУР не работает, и нет давления жидкости, стопор дает возможность водителю вращать колеса без участия гидравлического усилителя.

Разберем схему работы распределительного механизма гидроусилителя руля. Существует три его положения – нейтраль, когда колеса прямо или рулевое колесо неподвижно, поворот влево и вправо.

Нейтральное положение

Условно говоря, в таком положении золотника распределительного механизма сливные и напорные отверстия остаются приоткрытыми. Жидкость от насоса ГУР равномерно поступает в обе полости цилиндра, часть её сливается обратно в бачок. С двух сторон гидроцилиндра создается одинаковое давление, поршень остается в нейтральном положении.

Поворот влево

Поворачивая руль влево, закручиваем торсион. Проходное сечение между валом распределителя и поворотным золотником, внутри которого помещен торсион, увеличивается. Через открытую полость жидкость устремляется в левую часть гидравлического цилиндра, на схеме показано красным цветом. С той стороны повышается давление, цилиндр смещается вправо, увлекая за собой рейку, колеса поворачивают влево.

В этот момент в противоположной стороне цилиндра находится жидкость, которую нужно куда-то слить, потому что для её сжатия понадобится дополнительная сила и водителю тяжело повернуть руль влево. В этот момент в распределительном механизме открываются сливные полости, обозначенные желтой стрелкой. Она через них сливается обратно в расширительный бачок ГУР.

Если перестают вращать руль, вал распределительного механизма возвращается в нейтральное положение. Проходные сечения между валом распределителя и золотником становятся первоначальными. Гидравлическая схема гидроусилителя рулевого управления возвращается в исходное состояние, давление в обеих полостях цилиндра уравнивается, поршень прекращает движение.

Поворот вправо

Аналогичным образом происходит при повороте вправо. Золотник поворачивается в правую сторону относительно распределительного вала. Увеличиваются зазоры проходных сечений, жидкость поступает в правую часть цилиндра. Одновременно, через открытые сливные полости, она сливается из левой полости гидроцилиндра. Поршень двигается влево вместе с рейкой, осуществляется поворот колес в правую сторону.

Повернув «баранку» на определенный угол, и прекратив её вращение, вал распределительного механизма возвращается в нейтральное положение относительно золотника. Размеры проходных сечений возвращаются в исходные значения. Схема гидравлического усилителя переходит в начальное состояние, поршень перестает двигаться.

Как гидроусилитель выключается при повышении скорости автомобиля

На значительных скоростях автомобиля, необходимо отключать ГУР в целях безопасного управления машиной. Лёгкая «баранка» может привести к чрезмерной управляемости и большой чувствительности колес на малейшее отклонение рулевого колеса. Чтобы этого избежать, в схеме гидроусилителя руля применяется несколько систем, изменяющих усилие в зависимости от числа оборотов двигателя или скорости машины.

ГУР с регулированием давления по числу оборотов

С увеличением количества оборотов двигателя, поток жидкости на выходе пластинчатого насоса уменьшается, как следствие – снижается давление. Ослабевает помощь гидроусилителя водителю.

В клапане регулирования выходного потока, расположенном в корпусе насоса ГУР, установлен дополнительный золотник. Находиться между клапаном формирования потока и проходным отверстием. Он уменьшает поток гидравлики на выходе из насоса путем уменьшения выходного сечения. Рассмотрим наглядный пример.

При низких оборотах мотора давление в камере «А» давит на золотник. Его недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины, он не смещается и проходное сечение не изменяется.

По мере роста числа оборотов, давление в камере «А» возрастает. Оно продолжает давить на стенку золотника и преодолевает сопротивление возвратной пружины. Он смещается, перекрывая выходное отверстие. Поток гидравлической жидкости уменьшается. Это вызывает большую разницу давления в камерах «А» и «С», клапан управления потоком смещается влево, больше открывая выходное отверстие со стороны всасывания насоса. Это уменьшает давление, выходящее из насоса, поступающее в распределительный механизм ГУР.

При дальнейшем росте числа оборотов двигателя, золотник больше перекрывает выходной канал. Полностью выходное отверстие не перекрывается, какими бы не были высокими обороты коленвала, в системе усилителя остается минимальное давление. Таким образом, минимизируется помощь гидроусилителя по мере роста числа оборотов двигателя.

ГУР с регулированием давления по скорости движения

Работа этой системы основана на датчике скорости автомобиля. Компьютер дает сигнал на электромагнитный клапан, установленный в распределительном механизме.

Внутри распределителя находится управляющая камера. По мере увеличения скорости авто, открывается электромагнитный клапан. Он подает гидравлическую жидкость в камеру распределителя. Внутри её повышается давление, препятствующее скручиванию торсиона. В результате руль становиться «тяжелее».

Существуют типы гидроусилителей, где на торсион влияет не давление в камере, а плунжер. По мере роста скорости автомобиля, давление давит на плунжер. Он толкает вал распределителя в направление, противоположное вращению рулевого колеса. Это увеличивает реактивное сопротивление на руле.

Насос ГУР

Он необходим для создания и поддержания заданного давления в системе. Существует два типа – шестеренчатый и пластинчатый. Последний тип устанавливается на большинстве современных автомобилях.

Он состоит из пластинок. Работает по принципу мельничного колеса. Соединен ременной передачей со шкивом коленвала. Поэтому производительность зависит от скорости вращения коленчатого вала мотора. Если оборотов недостаточно, водитель может ощущать неприятную упругость при вращении рулевого колеса.

Его конструкция не так проста, как все думают. В нем установлено несколько перепускных и запорных клапанов, регулирующих давление в системе гидроусилителя при больших оборотах двигателя.

Оцените статью:

[Всего голосов: 0 Средняя оценка: 0]

Как работает усилитель тормозов?

Усилитель тормозов — это компонент, который многократно увеличивает тормозное усилие, когда водитель нажимает педаль тормоза. Это приводит к остановке автомобиля с уменьшенным давлением ноги на педаль. До усилителей тормозов ручные тормоза требовали гораздо больше усилий, чтобы нажать на педаль тормоза и остановить автомобиль. Усилитель тормозов обеспечивает максимальную мощность торможения при минимальном нажатии на педаль.

В настоящее время используется несколько различных типов усилителей тормозов:

• Вакуумные системы усилителей тормозов
• Системы гидроусилителей тормозов
• Электрогидравлические системы усилителей тормозов

Ниже приведены пояснения по каждому типу системы.

Вакуумный усилитель тормозов

Вакуумный усилитель тормозов наиболее распространен в легковых автомобилях. Вакуумный усилитель, используемый на большинстве автомобилей с бензиновым двигателем, устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром. Бустер представляет собой металлическую камеру с гибкой диафрагмой, разделяющей обе стороны. Вакуумные усилители обычно имеют диаметр 6-8 дюймов и толщину 3-4 дюйма. Разрежение двигателя подается к обеим сторонам диафрагмы до тех пор, пока не будет нажата педаль тормоза. При нажатии на педаль металлический стержень прижимает клапан к диафрагме и позволяет атмосферному давлению поступать в камеру со стороны педали. Поскольку сторона камеры главного цилиндра все еще находится под вакуумом, разница в давлении создает помощь или «ускорение», необходимое при торможении.

В случаях, когда вакуум в двигателе недостаточен, можно использовать вакуумный насос для создания вакуума, необходимого для правильной работы бустера. Ищете новый вакуумный усилитель тормозов? Найдите подходящую запасную часть для вашего автомобиля здесь.

Hydro-Boost

Гидроусилитель тормозов устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным цилиндром, как и вакуумный усилитель. Вместо разрежения в двигателе гидравлическое давление подается насосом гидроусилителя руля для помощи при торможении. При нажатии педали тормоза золотниковый клапан перемещается внутри корпуса и направляет давление жидкости в камеру. Сила жидкости в камере заставляет поршень двигаться вперед и обеспечивает ускорение при торможении. Аккумулятор сохраняет давление на случай потери давления в гидроусилителе руля.

Гидроусилитель используется в тех случаях, когда разрежение в двигателе может быть слабым (двигатели с наддувом или турбонаддувом) или отсутствовать (дизельные двигатели).

Электрогидравлический

Электрогидравлический усилитель — это новый тип помощи при торможении, применяемый в гибридных и электрических транспортных средствах. Упомянутый как «тормоз по проводам», нет прямой связи между педалью тормоза и тормозной системой. Система частично электрическая, частично гидравлическая. Датчики измеряют силу нажатия на педаль тормоза и отправляют эти сигналы в электронный блок управления (ЭБУ). Используя входные данные от нескольких датчиков, ЭБУ определяет, какое тормозное давление необходимо для каждого колеса. Электрогидравлическая тормозная система объединяет в себе функции антиблокировочной системы торможения и контроля устойчивости. Система также интегрируется с рекуперативным торможением на электромобилях. Это происходит, когда электродвигатель реверсирует, чтобы замедлить транспортное средство и перезарядить аккумуляторы. Ввод педали тормоза используется для определения того, требуется ли дополнительное гидравлическое усилие для остановки автомобиля.

Несмотря на то, что вакуумные и гидроусилители тормозов были широко распространены на протяжении десятилетий, постепенно они могут быть заменены электрогидравлическими системами для более точного управления торможением и интеграции с системами безопасности транспортных средств.

Необходимо заменить или модернизировать усилитель тормозов вашего автомобиля? BuyBrakes предлагает лучшие цены на запасные тормозные усилители для вашего автомобиля. Мы предлагаем как вакуумные, так и гидравлические усилители, в зависимости от вашей модели.

Системы Hydro-Boost: безвакуумный усилитель тормозов

Гидроусилитель тормозов может показаться загадочным для неподготовленного техника, потому что замена деталей не решит некоторые проблемы с тормозами. Эти системы используют давление насоса гидроусилителя руля для питания усилителя тормозов. Усилитель — это, по сути, усилитель руля, который дополняет действия водителя.

Когда в 1970-х годах в грузовиках средней грузоподъемности впервые появился гидроусилитель, эта система была разработана для решения проблем, связанных с требованиями безопасности и топливной экономичности.

Они работали, потому что они производят больше наддува, чем вакуумный усилитель. Во-вторых, блоки достаточно компактны, чтобы поместиться в местах, где вакуумный усилитель не может, например, в фургонах. Наконец, они помогают дизельным автомобилям, которые не могут производить достаточное количество вакуума в двигателе.

Транспортные средства с гидроусилителем несложно обслуживать и, как правило, не требуют специальных инструментов, но требуют сервисной информации и практических знаний системы.

1. Слушайте

Правильно работающие гидроусилители производят определенные шумы, которые не слышны в вакуумных усилителях. Эти шумы возникают, по большей части, когда педаль тормоза манипулируют способом, не связанным с повседневным стилем вождения. К общим категориям нормальных рабочих шумов относятся шипение и лязг/стук.

2. Базовый функциональный тест

Чтобы проверить, работает ли система гидроусилителя, выполните этот тест:

1. При выключенном двигателе нажмите на педаль тормоза до упора.

2. Запустите двигатель.

3. При правильной работе педаль тормоза должна опускаться вниз, а затем упираться в ногу.

Проседание педали при запуске двигателя является результатом избыточного давления в силовой камере. Как только система гидроусилителя руля находится на полном давлении, педаль отталкивается от давления вашей ноги.

Этот тест проверяет только работу насоса, блока гидроусилителя и резерва. Этот тест не будет диагностировать проблемы с производительностью по определенным жалобам клиентов.

3. Проверьте сервисную информацию для правильной процедуры проверки

Базовый функциональный тест может только сказать вам, работает ли система — он не скажет вам, насколько хорошо система работает. Многие процедуры тестирования оригинальных комплектующих имеют определенные диапазоны оборотов и движения рулевого колеса для определения исправности системы. Посмотрите их.

4. Шланги являются элементами безопасности

Шланги гидроусилителя руля так же важны, как и тормозные шланги. Осмотрите все шланги гидроусилителя руля, в том числе шланги, которые соединяют только рулевой механизм с гидроусилителем с насосом. Если в системе обнаружен протекающий или мягкий губчатый шланг, замените все шланги. Если какой-либо один шланг неисправен, другие, вероятно, готовы выйти из строя.

Не все дефекты шлангов могут быть обнаружены при внешнем осмотре, поскольку обычно они выходят из строя изнутри. Изношенные шланги производят мусор, который может повредить все части системы, включая блок гидроусилителя.

5. Промывка системы

Золотниковый клапан входит в точно обработанное отверстие, являющееся частью корпуса гидроусилителя. Посадка между золотниковым клапаном и отверстием такова, что оно создает уплотнение, в то же время пропуская достаточное количество жидкости между контактными площадками и отверстием для обеспечения смазки. Допуски подвижных частей внутри гидроусилителя таковы, что даже небольшое количество загрязнений может вызвать неисправность. Особенно это касается золотникового клапана. Допуски, необходимые для образования уплотнения «металл-металл», довольно малы, и любые загрязнения или скопление потускнения могут помешать плавной работе золотникового клапана. Правильно функционирующий золотниковый клапан имеет решающее значение, поскольку он регулирует поток жидкости в камеру питания и из нее.

Любой автомобиль, оснащенный гидроусилителем, выиграет от периодической промывки гидроусилителя руля, но есть дополнительный шаг, который необходимо выполнить, чтобы обеспечить промывку камеры гидроусилителя и внутренних деталей. При выполнении промывки медленно нажмите и отпустите педаль тормоза, чтобы новая жидкость попала в гидроусилитель. Если вы пропустите этот шаг, у вас будет большое количество старой жидкости в гидроусилителе, которая будет смешиваться с новой жидкостью после нажатия и отпускания тормоза пару раз.

6. Поиск утечек

Любая утечка в блоке гидроусилителя является основанием для замены. Ищите утечки на торцевых крышках, корпусах и брандмауэре. Утечки вызовут состояние опускания или длинной педали.

7. Прокачка

Тормозные системы с гидроусилителем самопрокачиваются, если в системе нет других проблем. Используйте эту начальную процедуру прокачки при замене или обслуживании любого компонента в системе гидроусилителя. При нормальных условиях вождения воздух, который остается в системе, удаляется, если компоненты установлены правильно и в системе нет ограничений потока. Всегда обращайтесь к руководству по обслуживанию автомобиля для конкретных процедур установки и тестирования.

8. Проверка охладителя

Как и гидроусилитель руля, гидроусилитель не любит перегрева. Некоторые маневры на бездорожье или использование больших шин могут привести к резкому повышению температуры жидкости. Это может повредить уплотнения и золотниковый клапан. Если у вашего клиента есть грузовик с большими шинами, порекомендуйте охладитель рулевого управления с усилителем, чтобы сохранить тормоза.

9. Регулировка педали и главного цилиндра

Большинство заменяемых гидроусилителей срываются с рельсов во время регулировки стержней, которые крепятся к педали тормоза и главному цилиндру.