Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

устройство, принцип работы насоса, рейки

Гидроусилитель руля (ГУР) – это система, облегчающая курсовое управление автомобилем.

Почему первым автомобилям не был нужен ГУР

Первые автомобили были легкими и с узкими колесами, а скорости их движения невысоки. Поэтому для поворота колес при помощи руля требовалось небольшое усилие и первые водители легко обходились без ГУР. Гидроусилитель руля потребовался с появлением первых тяжелых грузовиков. С тех пор устройство гидроусилителя не претерпело принципиальных изменений.

Устройство гидроусилителя руля

Принцип работы гидроусилителя руля с распределителем осевого и роторного типов одинаков. Основан на том, что когда руль стоит «прямо», золотник занимает среднее положение, оба сливных канала открыты, а жидкость нагнетаемая насосом минуя силовой гидроцилиндр, сливается обратно в бачок.

Но даже при небольшом повороте руля золотник закрывает один из сливных каналов, и жидкость под давлением направляется в соответствующую полость силового гидроцилиндра. Другая же полость останется связанной с каналом слива.

Поршень гидроцилиндра под действием давления смещается, и это усилие перемещает рейку или поворачивает червяк редуктора, в зависимости от конструкции рулевого механизма. Схема работы ГУР всегда такова, что насос создает давление, распределитель направляет, а гидроцилиндр преобразует его в усилие для поворота колес. Гидроусилитель руля устроен так, что при его отказе рулевое управление автомобиля продолжает работать. Только для того чтобы повернуть руль, нужно прикладывать большие усилия.

Гидроусилитель руля состоит из следующих агрегатов и деталей:

  • Насос. Предназначен для создания давления рабочей жидкости. Чаще всего встречается конструкция насоса лопастного типа.
  • Регулятор давления. Его схема проста. Он, по сути, является обычным редукционным клапаном, сливающим масло обратно в бачок. Нужен он для того, чтобы повышение частоты вращения коленвала двигателя не приводило к превышению предельно допустимого давления масла.
  • Распределитель с управляющим золотником. Роторным называется распределитель, золотник которого вращается. Если же он перемещается линейно вдоль оси рулевого вала, его называют осевым. Осевой золотник поступательно движется по резьбе за счет вращательного движения рулевого вала, перемещаясь вдоль оси этого вала.
  • Силовой гидроцилиндр двойного действия. В нем под действием давления рабочей жидкости движется поршень, помогая поворачивать колеса. Этот агрегат может быть интегрирован в рулевой механизм или соединяться с ним посредством промежуточных передаточных механизмов. Схема конструкции реечного рулевого механизма позволяет встроить в нее гидроцилиндр. Корпус рейки является цилиндром, поршень делают на середине рейки в виде перегородки с уплотнителем. Для поворота в ту или другую сторону подают в корпус масло под давлением с нужной стороны.
  • Бачок с запасом рабочей жидкости. Для ее очистки от продуктов износа агрегатов ГУР бачок имеет встроенный фильтр.
  • Соединительные шланги высокого давления. Обеспечивают подачу масла от насоса к распределителю и дальше к гидроцилиндрам.
  • Соединительные шланги низкого давления. По ним течет жидкость из бачка в насос, а также из распределителя и из силового гидроцилиндра обратно в бачок ГУР.

Конструкция насоса лопастного типа

Популярность этой конструкции объясняется высоким КПД такого насоса. Привод насоса всегда ременный от шкива коленчатого вала. Для удобства привода, крепление насоса осуществляется к блоку цилиндров двигателя.

Внутренняя поверхность его корпуса имеет сложную форму. В роторе такого насоса делают параллельно его продольной оси несколько прорезей, в которые вставляются лопасти. При вращении привода насоса лопасти под действием центробежной силы частично выходят из пазов и, касаясь внутренней поверхности корпуса, образуют замкнутые камеры. Форма внутренней поверхности корпуса сделана таким образом, что при вращении ротора объем между двумя соседними лопастями и корпусом уменьшается, сжимая заключенную между ними жидкость. Поэтому когда между лопастями оказывается отверстие выхода насоса, масло под давлением устремляется в него. Всасывание масла происходит с точностью до наоборот. На другом участке внутренней поверхности корпуса между лопастями создается разрежение, а когда между ними оказывается вход, масло всасывается в камеру.

Рекомендации производителей

  • Нельзя удерживать колеса автомобиля, имеющего ГУР, в крайнем положении более 5 сек, так как это может привести к перегреву масла, вплоть до его закипания, и выходу системы из строя.
  • Для увеличения срока службы агрегатов ГУР и системы в целом рекомендуется не реже одного раза в два года производить замену рабочей жидкости.
  • Для того чтобы гидроусилитель руля не отказал внезапно, необходимо периодически контролировать наличия масла в его бачке. При заметном снижении уровня рабочей жидкости, не связанном с температурой, углом поворота колес, наклоном автомобиля и тому подобным, необходимо проверить герметичность узлов и деталей гидравлического контура: шлангов, бачка насоса и их соединений. Проверка заключается во внешнем осмотре вышеназванных точек на предмет подтекания масла.
  • Не рекомендуется длительное использование автомобиля с вышедшим из строя насосом гидроусилителя. Так как масло здесь используется не только для создания давления, но для смазки трущихся деталей. Работа автомобиля с неисправным насосом приведет к ускоренному износу и выходу из строя распределителя и силового гидроцилиндра.

Удаление воздуха из системы

Признаки завоздушивания системы: подклинивание рулевого колеса при смене направления его вращения; вспененное масло в бачке.

Прокачку системы опишем на примере автомобиля Газ 3110:

  • Повернуть рулевое колесо из среднего положения до конца влево и вправо от 5 до 10 раз.
  • Если масло из системы сливалось полностью, вывернуть клапан из крышки рулевого редуктора. Повернуть рулевое колесо влево и вправо 3-4 раза. Установить клапан на место, долить масло.
  • Установить руль в среднее положение. Запустить мотор на 10-15 сек. Руль вращать не нужно. Заглушить мотор, долить масло.

Запустить мотор, плавно повернуть руль несколько раз влево и вправо, не задерживая его в крайних точках. После того как в бачок перестанут выходить воздушные пузырьки заглушить мотор и долить масло. На этом операцию удаления воздуха можно считать успешно завершенной.

Подробное устройство гидроусилителя руля

Многие водители начинали свою карьеру за рулем с управления автомобилем отечественного производства, оснащенного рулевой колонкой или рулевой рейкой. Пересев за руль более современных отечественных или иностранных авто, водители испытывают несказанное облегчение от легкости обращения с рулем. Объяснение этого блага кроется в рассмотрении подробного устройства гидроусилителя руля (далее ГУР).

Шаг в историю

Превращение механизма рулевой рейки и уменьшение самого рулевого колеса началось с Фредерика Ланчестера, который первым изобрел гидроусилитель и запатентовал его. Изначально это благо автомеханики превалировало только в грузовых автомобилях и автотранспорте специального назначения (пожарные машины). А уже в 20-х годах XX-го века компания Rolls-Royse оборудовала ГУРом свой автомобиль-визитку Phantom. Хотя на тот момент все так и закончилось пробными образцами данного ноу-хау.

Следующим «выходом в свет» гидроусилитель руля обязан Второй мировой войне. В это время американские и английские машиностроители оборудовали ими тяжелые и неповоротливые бронемашины. А в 50-х годах эта технология получила широкое применение в автопроме Америки и Европы.

В настоящее время существует много видов ГУРа, а также других доработанных технологий облегчения вращения рулевого колеса:

  • Электрогидроусилитель;
  • Электроусилитель.

Как устроен гидроусилитель руля

Как говорилось выше, гидроусилитель руля – это модернизированная рулевая рейка. К ее простой конструкции добавили следующие детали:

  • Масляный насос;
  • Бачок с рабочей жидкостью;
  • Золотниковый распределитель;
  • Силовой гидроцилиндр;
  • Регулятор давления;
  • Соединители и шланги.

Устройство насоса гидроусилителя руля определяет деление этого узла на виды:

  • Лопастный;
  • Шестеренный.

Еще устройство насоса включает в себя корпус, уплотнительное кольцо, ротор. Насос отвечает за создание и поддержание определенного давления специальной жидкости в системе и обеспечивает ее движение. Запускается передачами от двигателя:

  1. Шестеренчатой;
  2. Ременной.

Насос ГУР подает под высоким давлением в золотниковый распределитель специальную жидкость. Золотниковый распределитель – сложная деталь, состоящая из торсиона и золотникового клапана. Она регулирует жидкостную подачу в полость цилиндра и возвратное движение жидкости в бачок. Силовой гидроцилиндр обладает бинарным действие, то есть создает усилие в двух направлениях. В нынешнем автомобилестроени этот узел, передающий усилие в рулевую рейку, в неё же и интегрирован.

Изобретено много способов трансформировать усилие поворота руля в работу золотника. Многие из них основываются на движении отдельно взятого промежутка вала рулевой колонки. В актуальных технологиях автомобилестроения роль этого промежутка выполняет торсион, представляющий собой пружинящий лучевым способом промежуток вала рулевой колонки.

Золотник отзывается на угол смещения концов при прикладывании усилия к рулю. Еще применяют конструкции валов с участком с осевой подвижностью, в которых движение соответствующей направленности создается путём винтовой передачи, которая превращает поворот руля в поступательное движение золотникового штока. Есть также механизмы, в которых усилие вращения рулевого колеса отмечается не на рулевой колонке, а на других узлах передачи между рулём и колесами.

Принцип работы ГУР

Если автомобиль находится без движения, двигается прямо, насос перекачивает вхолостую гидравлическое масло внутри системы. Когда рулевое колесо приходит в движение, начинает закручиваться торсион, а золотник поворачивается относительно гильзы распределения. Одновременно открываются соединительные шланги, по которым масло из бачка попадает в определенную камеру в силовом цилиндре (это зависит от того, в какую сторону маневрирует автомобиль под действием поворота руля). А из другой камеры одновременно по открытым протокам гидравлическое масло попадает в бачок. Поршень цилиндра перемещает рулевую рейку, с одновременной передачей усилия рулевым тягам, поворачивающим колёса.

Если авто маневрирует на невысокой скорости, то КПД гидроусилителя руля максимален. Это достигается возрастанием количества оборотов электродвигателя насоса. Увеличение его производительности способствует интенсивному притоку гидравлической жидкости в цилиндр и сила, прикладываемая к повороту руля, уменьшается в разы. Повышение скорости движения машины снижает частоту вращения электродвигателя, при этом в действие вступает электромагнитный клапан, который уменьшает проходимость каналов гидросистемы, а для поворота руля приходится прикладывать больше усилий.

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.

Принцип работы гидроусилителя руля, устройство ГУР

По мере развития автомобилестроения возникла потребность в снижении усилий, прикладываемых при вращении рулевого колеса. В первую очередь, это касается водителей грузовых транспортных средств, управление которыми требует от человека повышенной внимательности и точности. Работе шофёра такого автомобиля было не позавидовать: после нескольких часов езды и кручения тугого руля водители жаловались на скопившуюся усталость, что приводило к снижению внимания и, как следствие, возникновению аварий.

Проблема требовала решения: итогом работы над ней стало появления гидроусилителя руля, основная задача которого заключается в облегчении управления машиной и улучшению её манёвренности.

Составные части ГУР

Устройство состоит из следующих обязательных составных частей:

  1. насоса ГУР, обеспечивающего требуемый уровень давления, требуемого для циркуляции масла. В большинстве случаев устанавливаются пластичные насосы, отличающиеся высоким коэффициентом полезного действия и наибольшим сроком службы;
  2. распределителя, задача которого – направлять масло в нужные части цилиндра и обеспечивать его поступление в бачок. Данный элемент (бывает осевым или роторным) может крепиться на элементах рулевой рейки или на валу рулевого механизма;
  3. гидроцилиндра, приводящего в движение поршень со штоком;
  4. шлангов, благодаря которым гарантируется движение жидкости по механизму. Одни из них (низкого давления) отвечают за поступление масла в насос и в бачок, другие соединяют между собой распределитель, насос и цилиндр;
  5. масла, смазывающего все части системы;
  6. бачка с фильтром, где хранится и очищается рабочая жидкость.

Как работает гидроусилитель руля

Основной элемент — это золотник: принцип работы ГУР основан на его перемещении при повороте рулевого колеса.

В центральном положении руля он удерживается пружинами (насос работает в усиленном режиме, жидкость активно циркулирует по всей системе). При повороте рулевого колеса происходит смещение золотника и перекрытие им одной из магистралей (в цилиндр поступает масло, поршень поворачивает колеса в сторону движения золотника). Когда поворот завершается, распределитель догоняет золотник, и тот останавливается.

Принцип работы гидроусилителя руля, если отсутствует его вращение, немного иной: золотник перестает двигаться, распределитель переходит в нейтральное положение, колёса авто стоят прямо, а насос качает масло по системе.

Преимущества автомобиля с гидроусилителем

Выше было сказано, что обычно устройство устанавливается на большегрузные машины, чтобы максимально облегчить процесс управления, однако многие производители оборудуют им и легковые автомобили.

Помимо этого, принцип действия ГУР обеспечивает меньшее количество полных оборотов руля при совершении маневров (например, во время парковки). Механизм минимизирует удары на руль при езде по неровному дорожному покрытию, позволяя сохранить управляемость автомобилем при наезде на крупный камень или при попадании колеса в глубокую выбоину.

Уход за гидравлическим усилителем

Как и любой другой механизм, ГУР требует регулярного и правильного ухода, способного увеличить срок его службы и сэкономить владельцу авто немало средств на его замену.

Основные рекомендации следующие:

  • регулярная проверка уровня масла;
  • своевременное устранение утечек и проверка герметичности системы;
  • регулировка натяжения приводного ремня;
  • замена масла и фильтра в бачке как минимум раз в год;
  • недопущение удержания руля в крайнем положении на протяжении более чем 5 секунд;
  • прекращение использования машины с неисправным гидронасосом (в противном случае происходит ускоренный износ составляющих рулевого механизма).

Гидроусилитель руля (ГУР): назначение, конструкция, принцип работы

Гидроусилитель руля (ГУР) – гениальное изобретение, благодаря которому управление автомобилем из ежедневного подвига, требующего серьезных усилий, превратилось в комфортное занятие, доступное даже хрупким нежным «феям». Как и все элементы автомобильной «начинки», усилитель руля прошел свой путь развития от примитивного механического устройства до современного электронно-управляемого помощника. Гидравлическая система оказалась настолько удачной, что до сих пор устанавливается на автомобилях.

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.

Устройство ГУР

На все легковые автомобили устанавливаются ГУР одинаковой системы. Схема ГУР состоит из таких основных элементов:

Устройство ГУР
  1. Насос гидравлической жидкости;
  2. Нагнетательный и возвратный шланги;
  3. Золотниковый распределитель;
  4. Гидроцилиндр с поршнем;
  5. Расширительный бачок.

Гидронасос – устройство для создания нужного давления в системе. Устанавливается на корпусе блока цилиндров и приводится в действие от коленвала через шкив и приводной ремень. Насос подает гидравлическую жидкость в золотниковый распределитель, откуда она дальше поступает в гидроцилиндры.

Гидронасосы для ГУР

Трубопровод состоит из шлангов высокого и низкого давления. Шланги высокого давления соединяют элементы системы, в которых жидкость нагнетается насосом: от самого насоса на распределитель и от него на гидроцилиндры. Шланги низкого давления обеспечивают отток жидкости от распределителя в расширительный бачок и из бачка – к насосу.

Золотниковый распределитель – устройство, перенаправляющее поток жидкости на гидроцилиндры в зависимости от угла поворота рулевого колеса. Когда водитель поворачивает руль, золотниковый механизм распределителя тоже поворачивается, открывая доступ жидкости к тому гидроцилиндру, который задействован в повороте. Под давлением от насоса жидкость по каналу идет в нужную сторону цилиндра и добавляет усилие повороту.

Золотник-распределитель ГУР

Гидроцилиндр в большинстве моделей вмонтирован в рулевую рейку. Две стороны цилиндра разделяет подвижный шток, который перенаправляет давление в одну или другую сторону.

Расширительный бачок предназначен для контроля и поддержания нужного уровня жидкости, предотвращения воздушных пробок. В бачке установлен фильтр-сетка, с помощью которого отсеиваются продукты износа механизма ГУР.

Устройство бачка ГУР

Принцип работы гидроусилителя руля

Теперь, зная общее устройство и функции отдельных компонентов системы ГУР, можно рассмотреть и принцип его работы. На виде-уроке, ниже есть четкое объяснения принципа работы гидроусилителя руля, начиная с 3-й минуты.

  1. При работе двигателя насос гидроусилителя руля приводится в движение от коленвала.
  2. Во время езды по прямой, когда руль не задействован, гидравлическая жидкость перекачивается «вхолостую», от насоса на золотниковый клапан, от него сразу на обратную магистраль и в расширительный бачок. Небольшая часть «подкачивается» в гидроцилиндр, чтобы в нём всё время поддерживалось рабочее давление.

    Работа ГУР при неподвижном руле

  3. При повороте руля поворачивается вал распределителя и торсион. При этом открываются каналы, по которым жидкость под давлением поступает в одну из рабочих половин гидроцилиндра. В ней нарастает давление, во второй половине давление уменьшается (жидкость стравливается в сливную магистраль), поршень перемещается и доворачивает рулевую рейку и колёса.

    Работа ГУР при повороте руля вправо

    Работа ГУР при повороте руля влево

  4. При длительном повороте, когда водитель продолжает держать руль вывернутым, гидросистема приходит в равновесие: в цилиндре уравнивается давление между двумя камерами, и жидкость циркулирует по малому кругу. При обратном движении руля гидроусилитель вновь сработает, возвращая рулевую рейку и колеса к прямолинейному движению.

Наибольшая нагрузка на ГУР ложится при крайнем положении вывернутых колёс, когда система не может уравновесить давление в цилиндрах. Самая большая нагрузка в этот момент ложится на насос, поэтому обычно не рекомендуют надолго оставлять колёса в крайнем вывернутом положении.

Одно из преимуществ гидроусилителя в том, что при поломке системы (отказ насоса, утечка жидкости) автомобиль не теряет управления. Да, рулить будет намного сложнее, но ничего смертельного не произойдет.

Какое масло лить и когда?

Как понятно из принципа работы, жидкость выполняет в системе ГУР главную роль. А это значит, она постепенно деградирует (теряет свойства) и требует замены.

Помимо основной работы, гидравлическая жидкость выполняет еще несколько важных функций:

  • Смазывает все элементы гидравлической системы;
  • Уменьшает трение (а значит, и износ) между движущимися деталями;
  • Защищает металлические детали от коррозии;
  • Охлаждает систему ГУР, которая греется во время работы;
  • Продлевает срок службы резиновых уплотнителей, не дает им «задубеть» и растрескаться.

Когда присадки и активные компоненты жидкости срабатываются, начинаются проблемы: окисление масла, коррозия деталей, протечки.

Для гидроусилителя есть четыре типа масел:

  1. Универсальная жидкость ATF, которая применяется и в АКПП, и в ГУР;
  2. Специализированное масло только для гидроусилителя, маркируется PSF;
  3. Жидкости для ГУР, одобренные большинством крупных автопроизводителей, универсальные, обозначаются Multi HF;
  4. Dexron – бренд трансмиссионных жидкостей, принадлежащий концерну GM.

При выборе масла необходимо ориентироваться на рекомендации автопроизводителя, указание из сервисной книжки всегда будет выбором №1. Если нет возможности использовать то, что советует инструкция, масло подбирают по техническим характеристикам.

Базовая основа. Как и моторное масло, жидкость ATF (PSF) может делаться на минеральной, полусинтетической или синтетической основе. Выбирать нужно тот тип основы, который рекомендован для данной модели автомобиля, нельзя лить синтетику туда, где должно быть минеральное масло. Причина – возможное несоответствие химического состава жидкости и, например, металла отдельных элементов системы или резиновых уплотнителей, из-под которых синтетическое масло будет подтекать.

Цвет. Жидкости ATF для ГУР бывают красными, желтыми и зелеными. Причем в каждом цвете могут выпускаться и минеральные, и синтетические масла. Цветовая градация больше ориентирована на маркетинговые приемы, чтобы разделить продукцию разных производителей:

  • Красные жидкости – как правило, это продукция Dexron концерна GM, однако можно встретить красные трансмиссионные масла других производителей, в том числе крупных брендов Motul, Shell, ZIC и т.д.;
  • Желтые масла – продукция концерна Daimler специально для автомобилей Mercedes. Они тоже бывают и минеральные, и синтетические, в зависимости от того, в какой именно автомобиль должны заливаться;
  • Зеленые – масла «широкого профиля», достаточно универсальные. Однако и они делаются на разных типах базовой основы. Применяются в автомобилях концерна BNW, VAG, Bentley, Ford, Peugeot/Citroen, а также в трансмиссиях ZF.

При выборе масла ориентируются в основном на производителя, состав базы, цвет, маркировку.

Периодичность замены жидкости в ГУР

Это больной вопрос многих автомобилей – святая уверенность их владельцев в том, что все жидкости, кроме моторного масла, залиты «навсегда» и не требуют замены. Ну, антифриз еще меняют, а если на СТО мастер хорошенько припугнет, то и проверяют уровень масла в трансмиссии. Но ГУР остается с тем, что залито с завода.

И это неправильная политика для того, кто собирается ездить на своей машине долго и счастливо.
Поскольку присадки, как мы уже говорили, деградируют от нагрева и трения, гидравлическая жидкость постепенно теряет свои качества.

В большинстве случаев замену рекомендуют делать каждые 50-60 тыс. км, а при необходимости – и чаще, но не реже чем раз в пять лет, так как срок годности масла, как правило не больше 5 лет.

Как проверить, что пора менять масло? Достаточно заглянуть в расширительный бачок: вынуть фильтр и убедиться, что количество налета и осадка на нём не оставляет надежд на долгую жизнь гидравлической жидкости. Грязь и осадок – результат выработки активных компонентов, после чего масло значительно хуже защищает систему от износа и коррозии.

Меняют масло и когда появляются первые признаки неисправности в гидроусилителе. Тяжелый ход руля, шум насоса во время работы – признаки того, что жидкости недостаточно и появились воздушные пробки, а значит, пора ее менять или доливать.

Как доливать масло в ГУР?

Тут вопрос не в последовательности действий, а в принципе выбора масла. При доливе нужно руководствоваться таким принципом:

  1. Нельзя смешивать разные базовые основы. К минералке доливаем минералку, к синтетике синтетику. С разными базами идут и разные присадки, и при неправильном доливе получается адская смесь, компоненты которой вступают в реакцию друг с другом;
  2. Лучше всего доливать цвет в цвет;
  3. Смешивать жидкости разного цвета можно, но только желтые с красными, и только с учетом основы.
  4. Зеленые масла не смешивают с другими, их компоненты несовместимы.

А алгоритм замены или доливки масла ГУР пошагово, показан на коротком видео ниже.

Преимущества и недостатки ГУР

Сложно говорить о недостатках ГУР, поскольку эта система зарекомендовала себя как надежная и достаточно простая. Можно сравнить с другими усилителями руля: ЭУР и ЭГУР, которые ставятся на новые автомобили с современной электроникой. По сравнению с ними классический ГУР выглядит немного громоздко, зато и не требует точной и скоординированной работы датчиков, ЭБУ и самого электропривода.

Недостатков у системы гидроусилителя руля немного:

  1. Определенная потеря мощности двигателя, которая расходуется на привод гидронасоса;
  2. Необходимость в ТО каждые 2-3 года, поскольку продукты износа и твердые частички выводят из строя механизм усилителя.

Преимущества же – легкость управления, маневренность, комфорт и безопасность. Ну и безотказность, поскольку поломки ГУР случаются достаточно редко.

Основные неисправности ГУР: причины и способы устранения

О том, что с усилителем руля не всё ладно, можно узнать по появлению очень характерных симптомов. Знать о том, что происходит с автомобилем, нужно хотя бы для того, чтобы не переплачивать на СТО за лишние услуги.

  1. Протечки. Там, где есть жидкость, будут и протечки. Причин много: лопаются трубки системы, изнашиваются и протекают уплотнители. Ремонт заключается в замене неисправного элемента на новый. В продаже можно найти и трубы для ГУР, и ремкомплекты с резиновыми прокладками для системы;
  2. Толчки, удары в рулевое колесо. Это характерный признак изношенного или растянутого приводного ремня насоса. Ремень проскальзывает, насос работает рывками, жидкость поступает в систему с отчетливой пульсацией. Ремень придется менять;
  3. Возрастает усилие на рулевом колесе. Причин такого явления три: завоздушивание системы, недостаток масла или, опять же, износ приводного ремня, отчего насос не может накачать нужное количество жидкости;
  4. Гул насоса при работе. Причина постоянного шума – износ подшипников вала насоса, которые, в свою очередь, страдают от плохого масла и перетянутого приводного ремня;
  5. Вибрация на руле. Причиной ее появления может быть воздушная пробка в системе. Для устранения воздуха систему ГУР прокачивают до исчезновения вибрации при работе. Если через некоторое время проблема повторяется, нужно искать место разгерметизации.

Сегодня гидроусилитель руля – счастливая реальность автомобилистов. Комфорт, легкость и безопасность превратились из роскоши в стандарт. Но, как и любая механика, ГУР требует какого-то минимального внимания. Ведь если проанализировать, большинство неисправностей – прямое следствие некачественного техобслуживания системы усилителя. Достаточно уделять ей какой-то минимум внимания, чтобы получить мощную и безотказную помощь в управлении транспортным средством.

Принцип работы гидроусилителя руля

Принцип работы гидроусилителя руля с осевым распределителем изображён на рисунке:

 

 

 

На рисунке 2а центрирующие пружины удерживают в нейтральном положении золотник. Полости распределителя состыкованы таким образом, что жидкость беспрепятственно перетекает из нагнетающей магистрали в отводящую. В данный момент насос работает только лишь на прокачку жидкости по системе, а не на поворот колёс.

На рисунке 2б изображена работа ГУРа при повороте руля. Золотник в данном случае перемещается и закрывает отводящую магистраль. Под давлением масло поступает в одну из рабочих полостей цилиндра. Жидкость, воздействуя на поршень со штоком, поворачивает колёса. Они передвигают корпус распределителя в сторону движения золотника. Золотник останавливается, как только прекращается движение рулевого колеса, и корпус его «догоняет». Распределитель переходит обратно в нейтральное положение. Опять открывается отводящая магистраль и поворот колёс завершается.

«Чувство дороги» — этот эффект достигается обратной связью от колёс к рулю. На рисунке 2б видно, что конструкция распределителей снабжена большим количеством плунжеров, камер и реактивных шайб. С увеличением сопротивления повороту колёс увеличивается и давление в распределителе. При этом реактивная шайба производит большое усилие, чтобы вернуть золотник в нейтральную позицию. В результате этого процесса появляется ощущение, что руль становиться тяжелее.

При наезде на препятствие колёса перемещают распределитель относительно золотника и перекрывают отводящую магистраль. Масло начинает поступать в полость цилиндра. Поршень возвращает усилие на колёса обратно. С учётом небольшого хода золотника, автомобиль практически не изменяет направление. Таки образом, гидроусилитель руля не только помогает поворачивать колёса, но и сглаживает рулевые удары при наезде на препятствие.

Если гидроусилитель вышел из строя возможность управления автомобилем сохраниться. Просто усилие от руля будут передаваться непосредственно самими золотниками на распределитель и далее — на колёса. Жидкость, проходя через перепускной клапан, не препятствует повороту, но руль станет «тяжелее».

Принцип работы гидроусилителя руля с вращающимися золотниками такой же, как описанный выше.

Гидроусилитель руля • DRIVER’S TALK

Содержание статьи:

Сегодня я расскажу про гидроусилитель руля (ГУР). Из этой статьи вы узнаете, что из себя представляет ГУР, за чем нужно следить при эксплуатации автомобиля с гидроусилителем руля? И на что необходимо обращать внимание при покупке машины, если на ней стоит гидроусилитель руля?

Что такое гидравлический усилитель руля (ГУР)

Гидравлический усилитель руля (ГУР) — это гидравлическая часть рулевого механизма, которая служит для облегчения управления автомобилем. Как понимаете, название напрямую связано с принципом действия. Применение ГУР на автомобилях началось с грузовиков. И это понятно.

Представьте, сколько нужно усилий на руле, чтобы крутить такие огромные колеса на тяжелой машине. А гидроусилитель руля позволяет крутить руль одним пальцем.

Из чего состоит ГУР

Гидроусилитель руля представляет собой систему, состоящую из:

  • насоса, который создает давление и циркуляцию масла в системе;
  • распределителя, который распределяет масло;
  • гидроцилиндра, который  преобразует давление масла в перемещение поршня и штока, который в свою очередь через систему рычагов поворачивает колеса;
  • специального масла, которое передает усилие от насоса к гидроцилиндру и смазывает все пары трения.

Резервуаром для масла служит бачок. В бачке расположен фильтр, а в пробке — щуп для определения уровня масла (не у всех машин). Когда вы заводите мотор автомобиля, то ремень начинает вращать насос ГУР, и руль становится легким для вращения.

Насколько тяжело вращать руль без гидроусилителя руля

Для этого не заводите двигатель и попробуйте повращать руль. Гидравлический усилитель руля не только обеспечивает комфортное и легкое руление, но и повышает безопасность движения. При работе ГУР смягчаются удары, передаваемые на руль от неровностей дороги. Он помогает удержать руль, если переднее колесо пробито на скорости.

Если у вас стоит на автомобиле гидроусилитель руля, то вы всегда сможете удержать автомобиль на нужной вам траектории (руль не вырвется из рук). Важный показатель хорошего гидроусилителя руля заключается в наличие обратной связи, так называемое чувство дороги. На практике, чем дороже автомобиль, тем лучше обратная связь из-за конструкции ГУР, и наоборот.

Когда вы вращаете руль, то происходит обратная связь от управляемых колес через гидроусилитель к рулю. Вы чувствуете, что, к примеру, на скользкой дороге руль поворачивается легче, чем на сухой. И это чувство позволяет водителю через ощущение покрытия дороги правильно вращать руль в любых условиях. Без этой обратной связи (если бы руль вращался всегда с одинаковым усилием) водителю было бы трудно определить направление управляемых колес.

Минусы гидроусилителя руля

Но несмотря на большое количество плюсов и дешевизны в производстве, у гидроусилителя руля есть и много минусов. ГУР работает напрямую от двигателя. Тем самым забирает у двигателя часть мощности, даже когда автомобиль едет прямо или стоит на месте, и водитель не вращает рулем. Если ваш автомобиль оборудован гидроусилителем руля, то вы должны знать, что нельзя держать руль в крайних положениях больше 5 секунд. Потому что в крайних положениях перегревается масло, и ГУР может выйти из  строя.

Так же нежелательно газовать с вывернутыми колесами. Необходимо следить за уровнем масла в бачке, вовремя менять масло, проверять состояние ремня, приводящего в движение насос гидроусилитель руля, следить за протечками масла. И у автомобиля с ГУР плохая обратная связь с дорогой на больших скоростях (руль легкий).

Всех этих недостатков лишен электроусилитель руля (ЭУР).
Но в любом случае управлять машиной с ГУР намного комфортнее, чем без него.

В случае обрыва ремня привода гидроусилителя руля, управление автомобилем сохранится, только усилие на руле будет тяжелее, но вы сможете продолжить движение и доедете туда, куда вам нужно, правда, без комфорта.
После этого не затягивайте с заменой ремня, потому что рулевой механизм с гидроусилителем руля предназначен работать под давлением масла. А если давление упадет (обрыв ремня), то на детали рулевого механизма будет действовать повышенная нагрузка, и рулевая быстро выйдет из строя.

За чем нужно следить в повседневной эксплуатации ГУР?

Периодически (можно совместить проверку системы ГУР с проверкой масла в двигателе) нужно проверять:
1) уровень масла в бачке гидроусилителя (по меткам между min-max или по уровню щупа).

Для этого вы откручиваете крышку бачка (двигатель заглушен) и смотрите уровень масла по щупу, встроенному в крышку бачка;

2) осматривать ремень, приводящий ГУР в движение на наличие трещин, отслоений, проскальзываний;

3) следить за герметичностью системы. Осматриваете всю систему на предмет утечек, если есть подтеки масла, то необходимо их устранять, так как без масла рулевой механизм быстро выходит из строя и ремонт его будет дорогостоящим. Проще следить и вовремя устранять;

4) заменять фильтрующий элемент и жидкость один раз в 2-3 года. Заменять масло, если изменился его цвет или оно стало мутным;

5) особое внимание на гидроусилитель руля стоит обратить, если на руле ощущается вибрация, на поворотах автомобиль не слушается руля или некорректной работе руля при включенном кондиционере (климат- контроле) или тугое вращение руля;

6) зимой в сильные морозы, когда масло густое, не держите руль в крайних положениях и избегайте крутой рулежки на не прогретом автомобиле.

Это несложно — открыть капот и посмотреть систему гидроусилителя руля и займет не более 3-х минут.

Для этого не нужны специальные знания, чтобы увидеть утечки или посмотреть на щуп. Гидроусилитель руля — достаточно надежный механизм и, чаще всего, причинами выхода его из строя служит неправильная эксплуатация (руль держат более 10 секунд в крайних положениях) и недостаточный контроль (водитель редко открывает капот и не следит за уровнем масла в бачке ГУР и не меняет вовремя масло, фильтр и ремень).

На что обратить внимание при покупке автомобиля, оснащенного гидроусилителем руля?

Основные неисправности ГУР можно определить на месте, не выезжая на осматриваемой машине на дорогу. При покупке откройте капот автомобиля и внимательно посмотрите в подкапотное пространство. Внимание на потеки масла в районе рулевого механизма. Открутите крышку бачка ГУР и посмотрите на щуп (если есть).

На щупе или на самом бачке есть метки и уровень масла должен быть не ниже этих меток. Капнете с щупа каплю масла на какую-нибудь поверхность (можно на палец) и посмотрите на эту каплю. Масло должно быть прозрачным (без помутнений) и без примесей, должен определяться цвет. Закрутите обратно крышку бачка ГУР. Осмотрите ремень, приводящий в движение ГУР. На ремне не должно быть трещин, расслоений, не допускаются торчащие нитки корда ремня.

Проверяем руль

После этого заводите двигатель автомобиля и начинаете вращать руль от упора до упора. Руль должен свободно вращаться без рывков и стуков. Ремень не должен издавать визга и свиста в любом положении руля (даже в крайних). Визг ремня говорит о том, что, скорее всего, ослабло натяжение ремня или ремень пришел в негодность.

После этого включите климат контроль (кондиционер), если он есть на осматриваемом автомобиле, и снова покрутите руль от упора до упора. При включенном кондиционере не должно быть замечено толчков, рывков на руле. При вращении руля он должен легко и одинаково вращаться, как в одну, так и в другую сторону, без толчков и воя, шума, свиста из-под капота.

Если вы чувствуете тугое вращение руля, вибрацию или толчки, то, скорее всего, потребуется ремонт или замена насоса ГУР. Если есть неисправности гидроусилителя руля, то вам, возможно, придется отказаться от покупки этого автомобиля (потому что нужен незамедлительный ремонт) или требуйте от продавца сделать скидку на ремонт ГУР.

Это и есть аргументированный торг, когда вы находите неисправность, указываете на нее продавцу и просите уступить в цене. Ремонт рулевого управления достаточно дорогой, поэтому покупать автомобиль с неисправностью гидроусилителя руля или потребовать скидку, решать только вам.

На сегодня все. Пусть гидроусилитель руля не подводит вас в дороге!

Гидроусилитель руля (ГУР) — устройство, принцип работы, замена жидкости гур

Автор Servicing-Auto На чтение 4 мин Просмотров 12 Опубликовано

Сейчас на смену рулевым гидроусилителям все чаще приходят электронные усилители. За время эксплуатации гидроусилители зарекомендовали себя великолепно. Наша сегодняшняя статья будет посвящена их устройству, основным принципам работы, а также рекомендациям по техническому обслуживанию.

Назначение гидроусилителя руля (ГУР)

Основная функция рулевых гидроусилителей заключается в облегчении вращения рулевого колеса во время движения. Изначально их установки производились на грузовые коммерческие автомобили. Помимо легкости вращения, гидроусилительные механизмы уменьшают передаточные отношения руля. Выражаясь простым языком, водителю автомашины, оснащенной ГУР, не требуется делать несколько полных оборотом руля при выполнении любого, даже незначительного, маневра. Кроме того, гидравлические компоненты прекрасно гасят ударные воздействия во время проездов по неровностям. Это позволяет в разы улучшить управляемость транспортного средства, полностью сохраняя её во многих опасных ситуациях.

Устройство ГУР (гидроусилителя руля)

Все элементы гидроусилителя выстроены в единую конструктивную схему. Главными частями ГУР являются:

  1. Бачок гидравлической жидкости. В него заливается рабочая жидкость. У иностранных автомобилей это, как правило, трансмиссионная смазка «ATF», аналогичная используемой в автоматических трансмиссиях. В отечественных авто применяется жидкость с индексом «Р», по своему составу очень напоминающую стандартную «веретёнку».
  2. Распределитель. Задача этого высокоточного механизма заключается в направлении потока гидравлической «жижи» в нужную часть гидроцилиндра. Распределитель обычно установлен на частях рулевого привода, либо на рулевом валу. Различается два вида распределителей: осевой, имеющий поступательное перемещение подвижного золотника, и роторный, золотник которого совершает вращательное движение.
  3. Гидроцилиндр. Это встраиваемый в рулевой узел элемент, призванный осуществлять дополнительные усилия по повороту колес в результате давления гидравлики и специального поршня.
  4. Насос. Основное назначение насоса заключается в поддержании нужного уровня масляного давления системы ГУР. Приводом насоса выступает коленвал, который передает свое вращение с помощью ременной передачи.
  5. Соединительные шланги. Как не трудно догадаться, именно по шлангам осуществляется циркуляция гидравлической жидкости между основными элементами гидроусилителя. Различают шланги высокого давления, установленные между насосом, распределительным блоком и узлом гидроцилиндра, и низкого, отвечающие за подачу масла между бачком и насосом, а также бачком и распределителем.

Принцип работы насоса гидроусилителя руля

Основные принципы работы ГУР не зависят от установленного в них типа распределителя. Все процессы происходят практически идентично. Они основаны на движении золотника, возникающего при повороте руля. Сдвигаясь, он закрывает одну из масляных магистралей, открывая доступ к другому гидравлическому каналу. Жидкость, в зависимости от направления поворота рулевого колеса, попадает в правый или левый отсек гидроцилиндра. Она оказывает мощное давление на соответствующий поршень, который способствует поворачиванию колес. Корпус распределителя совершает поворот по направлению смещения золотника.

При остановке вращения руля схема работы изменяется. Золотник совершает остановку, возвращая распределитель в нейтральное состояние. Из рабочего канала масло перемещается в сливную магистраль. В это время функционирует исключительно насос, прокачивающий гидравлическую жидкость по контурам системы. Отдельно отметим, что при отказе насоса управление автомашиной полностью сохраняется, однако водителю не придется ждать дополнительной помощи от ГУР. Потребуется прилагать дополнительные усилия самому.

Техническое обслуживание гидроусилителя, замена жидкости ГУР

ГУР является вполне надежной системой. Она не требует какого-то особенного обслуживания, впрочем, без ухода её оставлять тоже не стоит.

  1. Необходимо тщательно следить за уровнем натяжения приводящего ремня. Именно он становится наиболее распространенной причиной поломок гидроусилителя. При сильном уровне износа или ослаблении его натяжения, ремень требуется заменить. Характерными признаками этого является обратная отдача на руле.
  2. Требуется поддерживать необходимый уровень гидравлической жидкости в бачке и в случае необходимости пополнять его. Недостаточное количество жидкости выведет из строя насос. Какое именно масло требуется для работы ГУР, можно узнать в рекомендациях производителя своего автомобиля.
  3. Жидкость ГУР следует периодически заменять. Как и моторная смазка, гидравлическое масло подвержено загрязнению и снижению рабочих качеств. При потери рабочих свойств гидравлика может вызвать сбои в работе основных элементов ГУР, а также поспособствует нарушению целостности уплотнительных сальников рулевой рейки. Их ремонт будет весьма дорогостоящим.
  4. Слив жидкости производят путем отсоединения одного из шлангов при открытой крышке расширительного бачка. Под воздействием атмосферного давления масло полностью сольется. После этого целостность контура следует восстановить, а в резервуар необходимо залить новую гидравлическую жидкость. Чтобы исключить появление воздушных пробок требуется несколько раз прокрутить руль в крайние положения при открытой пробке расширительного бачка. Попавший воздух в виде пузырьков выйдет из системы.
  5. Автолюбителям не стоит забывать о периодическом визуальном осмотре жидкостных контуров на предмет протечек. В случае следов масла целостность соединений требуется устранить.

Подведем итоги

В конце статьи скажем, что гидроусилитель имеет достаточно простое устройство, однако та помощь, которую он оказывает водителю, является по-настоящему неоценимой. Именно благодаря ГУР во время поворотов руля приходится прилагать заметно меньше усилий. Порекомендуем не забывать о проведении его обслуживания, дабы исключить любые сбои в работе.

Что такое система рулевого управления с усилителем? Типы, работа с (PDF)

Из этой статьи вы узнаете , что такое гидроусилитель руля , система ? а как это работает ? его Типы , Преимущества , Недостатки и различия между ручным рулевым управлением и усилителем рулевого управления. Также вы можете скачать PDF-файл этой статьи в конце.

Что такое система рулевого управления с усилителем?

Усилитель руля — это система, которая снижает усилие водителя, необходимое для поворота рулевого колеса.Благодаря усилителю рулевого управления автомобилю легче поворачивать или маневрировать.

Работа усилителя рулевого управления

Узел гидроусилителя рулевого управления расположен в нижнем конце рулевой колонки вместо обычного рулевого механизма. Он соединен двумя маслопроводами с гидравлическим насосом, установленным на генераторе. Насос с предохранительным клапаном позволяет избежать чрезмерного давления масла.

Узел гидроусилителя рулевого управления имеет:

Клапаны будут подавать масло, чтобы помочь в повороте.Это работает на продольном движении вала рулевой колонки. Рулевое колесо вращает червяк. Таким образом, он оказывает на червяк торцевую тягу (вверх или вниз) в соответствии с направлением вращения. Это создает движение вала рулевой колонки на небольшую долю дюйма.

Поскольку клапан является одним целым с валом, перемещается в корпусе клапана. Это действие допускает попадание масла под давлением в один или другой конец силового цилиндра. Это заставляет поршень двигаться в том или ином направлении.Это движение передается к валу шатуна через зубчатую рейку.

Типы систем рулевого управления с усилителем

Обычно существует пять типов систем рулевого управления с усилителем:

  1. Встроенный усилитель рулевого управления
  2. Рычажный механизм рулевого управления
  3. Гидравлический усилитель рулевого управления
  4. Электроусилитель руля
  5. Электрогидравлический усилитель Рулевое управление

1. Встроенное рулевое управление с усилителем

Встроенное рулевое управление с гидроусилителем обеспечивает усиление, когда усилие на ободе рулевого колеса превышает два фунта и до пяти фунтов.

Он состоит из рулевого механизма с гайкой с червячно-шариковым подшипником и поршнем гидравлической рейки, центрированным вдоль вала червяка, который может способствовать перемещению гайки в любом направлении за счет гидравлического давления.

Обратный контактный клапан соединен с упорным подшипником червячного вала посредством звена и рычага привода. Любой момент упорного подшипника приводит в движение регулирующий клапан, который открывает и закрывает масляный канал между корпусом клапана и корпусом узла шестерни и шестерни.

Рабочий:

Работа встроенного гидроусилителя руля показана на рисунке. Когда автомобиль движется прямо, масло течет из насоса через открытый центр клапанов обратно в резервуар.

Он также течет в области с обеих сторон поршня рейки, чтобы действовать как смазка и амортизировать удары дороги. Эти области иногда называют «силовыми цилиндрами».

Когда автомобиль поворачивается вправо, червяк перемещается немного вниз влево, за счет реакции колес, сектора вала шатуна, рулевой тяги и поворота червяка на шариковую гайку.

Это движение прижимает червяк к упорному подшипнику и заставляет приводной рычаг и звенья регулирующего клапана перемещать регулирующий клапан в положение, показанное на рисунке. Проход жидкости к правому поворотному цилиндру расширен, а поток к левому поворотному цилиндру сужен.

Таким образом, поток жидкости из насоса ограничивается, и давление в насосе создается с правой стороны от положения рейки, заставляя шариковую гайку перемещаться с правой стороны. Жидкость из силового цилиндра левого поворота направляется в резервуар насоса через возвратную линию.

Когда автомобиль должен повернуть налево, червяк заставляет жидкость поступать в силовой цилиндр левого поворота в больших количествах и опорожнять цилиндр правого поворота. Этот эффект заставляет поршень рейки и шариковую гайку двигаться в направлении левого поворота.

2. Рычажный механизм рулевого управления с усилителем

В этом типе рулевого управления с усилителем гидроцилиндр не является частью рулевого механизма. Он связан с рулевой тягой. Узел клапана наклоняется в рулевую тягу либо как отдельный узел, либо как одно целое с силовым цилиндром.Усилитель подается непосредственно на рулевую тягу.

На рисунке показана одна из конструкций рычажного механизма гидроусилителя рулевого управления. В нейтральном положении, то есть когда автомобиль движется прямо, золотниковый клапан в узле регулирующих клапанов удерживается в центральном положении с помощью центрирующей пружины. Масло течет к обеим сторонам силового цилиндра и вокруг ленты клапанов и возвращается в резервуар насоса.

Рабочий:

Когда автомобиль поворачивает влево и сила на колесе превышает четыре фунта, рука Питмана перемещает золотниковый регулирующий клапан с достаточным усилием, чтобы снять давление центрирующей пружины, так что клапан скользит в сторону правая сторона гидроблока.

В этом положении он соединяет левую сторону силового цилиндра с возвратной линией, ведущей к резервуару насоса, и направляет давление масла на правую сторону силового цилиндра. Это приводит к смещению корпуса цилиндра вправо, в результате чего шток реле перемещается вправо, чтобы колеса поворачивались влево.

Когда автомобиль поворачивает направо, состояние меняется на обратное, и шток реле вынужден поворачивать колеса вправо.

Читайте также: Что такое Quadra или система рулевого управления на четыре колеса? Как это работает?

3.Гидравлический усилитель рулевого управления

Этот тип рулевого управления с усилителем, который применялся с 1950-х по 2000-е годы, был гидроусилителем. У этого типа системы есть некоторые недостатки: она тратит впустую энергию, поскольку насос работает непрерывно, даже когда автомобиль работает напрямую, и никакая дополнительная помощь не требуется.

В этой гидравлической системе с гидравлическими насосами, приводимыми в действие двигателями, и гидроцилиндры используются для увеличения входного усилия на рулевом колесе, что снижает усилие, необходимое для привода передних колес транспортного средства.

Рабочий:

Когда оператор дает команду, вращая рулевое колесо, гидравлический насос, приводимый в действие двигателем, начинает перекачивать сжатую гидравлическую жидкость по трубопроводам. Гидравлическое давление, создаваемое насосом, вставляет гидроцилиндр, который оказывает давление на поршень.

Теперь поршень, находящийся под высоким давлением, начинает перемещаться от одного конца к другому, выталкивая жидкость вперед по передним линиям. При этом действии поршня входная сила, прикладываемая приводом, повторяется много раз.

Жидкость под высоким давлением, переносимая гидроцилиндром, затем оказывает давление на подключенную шестерню через соединительный механизм, который прикладывает усилие к реечной передаче, и рулевое действие происходит в передних колесах.

4. Рулевое управление с электроусилителем

Рулевое управление с электроусилителем (EPS) — это модель современных автомобилей. Это наиболее совершенный тип рулевого управления с усилителем. При этом полностью восстановлена ​​гидросистема с помощью электродвигателей и датчиков от гидроусилителя руля.

Вместо гидравлического усилия двигатель, приводимый в действие аккумуляторной батареей транспортного средства, использует усилие на рулевом механизме. Рулевой механизм и крутящий момент, обеспечиваемый двигателем, контролируются датчиком, определяющим положение рулевой колонки.

Рабочий:

Когда водитель обеспечивает ввод через рулевое колесо, электронные датчики, подключенные к рулевой колонке, считывают ввод и отправляют их в электрический блок управления транспортного средства.

ЭБУ транспортного средства анализирует эти входные данные и выдает сигнал напряжения на электродвигатель, расположенный в конце рулевой колонки, о том, что шестерни находятся в непрерывном зацеплении с ведущей шестерней.

Эти сигналы напряжения, отправляемые ЭБУ, запускают двигатель, приводимый в действие аккумуляторной батареей транспортного средства, и обеспечивают особый крутящий момент в соответствии со значением полученных сигналов напряжения.

За двигателем следует шестерня, которая находится в постоянном зацеплении с ведущей шестерней, которая начинает передавать крутящий момент коллектора на ведущую шестерню, которая передает крутящий момент на рейку, через которую она соединена. Благодаря этому крутящему моменту, установленному шестерней на рейке, рейка перемещается, вращая передние колеса по мере необходимости.

5. Электрогидравлическое рулевое управление с усилителем

Среди гидравлических и электрических типов рулевого управления с усилителем существует гибрид двух систем, известный как электрогидравлический. Он работает как вспомогательная гидравлическая система, только гидравлический двигатель приводится в действие электродвигателем, а не насосом от двигателя.

Это снимает жалобу на потерю энергии, о которой ранее сообщалось, но не позволяет использовать все возможные функции рулевого управления с электроусилителем. В настоящее время только несколько автомобилей используют эту систему, в том числе некоторые тяжелые пикапы.

Ручное рулевое управление по сравнению с усилителем рулевого управления

В чем разница между ручным рулевым управлением и системой рулевого управления с усилителем:

Рулевое управление с усилителем — это система, которая помогает управлять колесами с использованием источника энергии. В то время как Ручное рулевое управление — это система, в которой для рулевого управления используется ручное усилие.

Механизм, используемый в гидроусилителе руля , гидравлический и электрический. Рулевое управление с гидроусилителем содержит рейку и шестерню, рециркулирующий шарик и гайку, червяк и ролик, рулевое управление с гидростатическим и электрическим усилителем содержит рейку и шестерню, EPS с приводом от колонки, EPS с приводом от шестерни, EPS с реечным приводом. Ручное рулевое управление, использует рейку и шестерню, червяк и ролик, а также шарик и гайку рециркуляции.

Элементы, используемые в гидроусилителе руля. — гидронасос, бачок с жидкостью, шланги, магистрали; и либо блок гидроусилителя, установленный на узле рулевого механизма с гидроусилителем, либо составляющий его часть. В то время как ручное рулевое управление имеет рулевое колесо и колонку, механическую коробку передач и узел рейки и шестерни, поворотные кулаки и шаровые опоры, а также узлы шпинделя колеса.

Усилитель руля имеет быстрый отклик.По сравнению с ручным рулевым управлением у него медленный отклик.

Сопротивление движению колеса рулевого управления с гидроусилителем меньше. По сравнению с с ручным управлением сопротивление движению больше.

Усилитель руля предпочтительнее для тяжелых транспортных средств. По сравнению с с ручным рулевым управлением , он более предпочтителен в легковых автомобилях.

Преимущества использования рулевого управления с гидроусилителем : Поглощает удары на дороге, минимальные усилия, большую безопасность и управляемость в критических ситуациях.Ручное рулевое управление обеспечивает механическую связь между рулевым колесом и рулем, все компоненты остаются фиксированными без помощи вспомогательной энергии и предпочтительны для гоночных автомобилей.

Преимущества рулевого управления с усилителем

Ниже приведены преимущества рулевого управления с усилителем:

  1. Он предотвращает передачу нагрузки колесом на рулевую колонку.
  2. Усилитель руля снижает утомляемость водителя.
  3. Снижает входной крутящий момент и обеспечивает непрерывное рулевое управление.
  4. В усилителе рулевого управления выход масла прямо пропорционален скорости поворота рулевого колеса.

Недостатки гидроусилителя

Ниже приведены недостатки гидроусилителя руля:

  1. Конструкция гидроусилителя рулевого управления сложна.
  2. Рулевое управление с усилителем дороже, чем рулевое управление с ручным управлением.
  3. У него проблема с утечкой жидкости.

Заключение

В транспортных средствах система рулевого управления с усилителем помогает операторам управлять транспортным средством, увеличивая усилие рулевого управления, необходимое для поворота рулевого колеса, что упрощает поворот или движение транспортного средства.

Как мы уже обсуждали все различные « типы системы гидроусилителя » с ее работой, но все же, если у вас есть какие-либо вопросы, вы можете задать их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею с друзьями.

Хотите бесплатные PDF-файлы в вашем почтовом ящике? Тогда подпишитесь на рассылку новостей.

Загрузите PDF-файл этой статьи:

Вы можете прочитать больше в нашем блоге:

Внешние ресурсы:

Общие сведения о системе гидроусилителя рулевого управления

Вы когда-нибудь задумывались, как рулевое управление вашего автомобиля влияет на все движение? Возможно, вы знали, что рулевой механизм, который мы используем в последнее время, называется гидроусилителем рулевого управления и бывает двух типов: электрический и гидравлический.Благодаря механизму рулевого управления с гидроусилителем водитель может контролировать направление своего автомобиля, прикладывая минимальное усилие на рулевом колесе, и в то же время он дает водителю соответствующее ощущение дороги. Большая осевая масса, увеличенное поперечное сечение шин и передний привод большинства легковых автомобилей сделали рулевое управление с гидроусилителем необходимым элементом безопасности каждого транспортного средства.

Система рулевого управления с электроусилителем (EPAS) и Система рулевого управления с гидроусилителем (HPAS) — это два важных типа системы рулевого управления с усилителем .Среди них автомобильная промышленность широко использует гидроусилитель рулевого управления из-за простоты управления и устойчивости. В системе HPAS он добавляет определенный крутящий момент к приложенному крутящему моменту и снижает усилие при вращении колеса автомобиля. Адаптировав рулевое управление с гидроусилителем, вы можете плавно и комфортно маневрировать независимо от его размера и веса. Системы EPAS более энергоэффективны, чем гидравлическая система рулевого управления, но применяются только в автомобилях малого и среднего размера.Кроме того, системы рулевого управления с электронным усилителем меньше и легче гидравлических. Понимание общих деталей, относящихся к широко используемой и популярной системе рулевого управления с гидроусилителем, поможет устранять неисправности и обслуживать систему для снижения дорогостоящих повреждений. Мы можем обсудить более подробную информацию о системе HPAS здесь.

Обычно в системе HPAS используется реечный приводной механизм с насосом с постоянным расходом. Этот метод обеспечивает меньший вес и точный контроль над транспортным средством.Еще один механизм управления водителем, который в настоящее время используется в системе HPAS, — это рулевой редуктор. Этот механизм отличается высокой прочностью и рассчитан на грубое использование. Таким образом, внедорожники и грузовики используют этот механизм управления водителем рулевого механизма.

Также читайте: Как работают антиблокировочные тормоза

Рабочий гидроусилитель руля

Гидравлическая система рулевого управления с усилителем представляет собой систему с замкнутым контуром, в которой используются гидравлические жидкости под давлением для изменения угла поворота передних колес в зависимости от угла поворота рулевого колеса.Он содержит гидравлический насос с приводом от ремня, клапаны, цилиндр, резервуар и механизм управления приводом (зубчатая рейка / редукторы рулевого управления).

Здесь мы можем обсудить работу гидравлической системы с использованием механизма управления реечным приводом. Рейка — это металлический стержень, соединенный между передними колесами, а шестерня — это небольшая шестерня с зубьями, размещенными внутри корпуса. Шестерня находится в зацеплении с рейкой для обеспечения точного рулевого управления. Реечное рулевое управление преобразует вращательное движение рулевого колеса в поступательное движение передних колес.Также он обеспечивает редуктор.

Оба передних колеса соединены со стойкой двумя отдельными стяжными шпильками на каждом конце. Рулевое колесо и шестерня соединены вместе с рулевым валом, и вращение рулевого колеса перемещает рейку в желаемом направлении. Это движение поможет повернуть колеса автомобиля.
Выше приведены основные рабочие операции реечного рулевого управления.

Как работает гидравлика в этой системе рулевого управления с гидроусилителем?


Когда водитель вращает рулевое колесо, ремень и шкив двигателя вытягивают жидкость из резервуара в насос.Гидравлический насос будет создавать давление в этой жидкости и выпускать ее по трубопроводам гидравлической жидкости к стойке. Стойка имеет поршневое и цилиндровое расположение. Цилиндр имеет два отверстия по обе стороны от поршня, и эти отверстия соединены с линиями гидравлической жидкости. Когда жидкость под высоким давлением подается в любое из отверстий, поршень будет двигаться в противоположном направлении вместе с рейкой. Это вызовет плавное и точное линейное движение передних колес.

Также читайте: Свойства гидравлической жидкости

Что это и как работает • D S Auto

Подобно тому, как Apple iPhone изменил мобильную индустрию, рулевая рейка с гидроусилителем является эквивалентом в автомобильной промышленности.

Автомобили являются чрезвычайно тяжелым объектом и могут весить до 1500 кг. Представьте, что вы пытаетесь управлять этим чудовищем голыми руками — просто невозможно! Именно поэтому у нас есть рулевая рейка для начала, она сделала возможным .

Но это было не идеально. Если вы водили Perodua Kancil, вы знаете, насколько жестким было управлять вашим автомобилем. Мы знали, что нам нужно вывести рулевую рейку на новый уровень. Ответом была рулевая рейка с гидроусилителем. Рулевая рейка позволяла управлять автомобилем, но рулевая рейка с гидроусилителем облегчила это.

Те, кто попробовал оба типа рулевых реек, наверняка оценят то влияние, которое они оказали на нашу повседневную жизнь в дороге. И из-за этого эта технология стала настолько широко распространенной, что все автомобили, произведенные в 21 веке, используют ту или иную форму рулевого управления с усилителем.

По состоянию на 2018 год у нас есть три типа рулевого управления с усилителем: (i) рулевое управление с гидроусилителем, (ii) рулевое управление с электрогидравлическим усилителем и (iii) рулевое управление с электроусилителем. Сегодня мы исследуем и получим более глубокое понимание прародителя всей системы рулевого управления с гидроусилителем — рулевой рейки с гидроусилителем: что это такое и как работает.

Что такое гидроусилитель рулевого управления?

Вы знаете, инженеры могут быть буквально и практичными, когда дело доходит до именования вещей, и это действительно помогает облегчить понимание вещей! Давайте разберем это слово за словом.

Слово — « Hydraulic » — это просто причудливое слово для обозначения жидкости, которое может означать воду, масло и т. Д. В этом случае мы используем масло для гидроусилителя рулевого управления ярко-розового цвета для наших автомобилей.

Тогда у нас есть слово — «Усилитель руля».Когда мы сжимаем жидкость для рулевого управления и используем ее разумно (подробнее об этом позже), мы получаем дополнительную мощность , которая помогает нам управлять автомобилем .

И вот оно!

По сути, гидроусилитель рулевого управления нагнетает гидравлическую жидкость , чтобы дать нам дополнительную мощность , которая упрощает рулевое управление нашего автомобиля. Это эргономичный помощник для улучшения управляемости и безопасной маневренности.

Это рулевая рейка с гидроусилителем — один из важнейших компонентов рулевой системы нашего автомобиля.

Так выглядит типовая рулевая рейка с гидроусилителем. Вот хитрый трюк. Чтобы узнать, гидравлическая ли это рулевая рейка, все, что вам нужно сделать, это обратить внимание на центр рулевой рейки. Если вы видите две металлические трубы, выступающие из рулевой рейки, значит, это гидравлический тип. Кроме того, вы не сможете отличить их по картинке, но на самом деле они очень громоздкие. Каждая рулевая рейка может иметь длину до 1,5 метра.

Повышение гидроусилителя рулевого управления — Откуда взялась вся эта мощность?

Усилитель руля существует уже очень давно.Я говорю примерно о сотне лет. Первый в истории гидроусилитель руля получил патент в 1876 году. Затем он был улучшен Фредериком В. Ланчестером в 1902 году.

В 1926 году Фрэнсис Дэвис стал первым человеком, успешно установившим гидроусилитель рулевого управления в автомобиль . Он установил его в свой Pierce-Arrow 1921 года и переехал из Нью-Йорка в Лос-Анджелес всего за 12 дней. К сожалению, никто особо не видел потенциала, и он никогда не был коммерциализирован. По крайней мере, до 1939 года, когда разразилась Вторая мировая война.

Фрэнсис Дэвис — отец гидроусилителя рулевого управления.

Во время войны люди начали искать способы лучше, быстрее и проще управлять своей тяжелобронированной боевой машиной. В поисках конкурентного преимущества в битве технология рулевого управления с гидроусилителем быстро завоевала популярность. К моменту окончания войны в 1945 году 10 000 военных машин были оснащены гидроусилителем рулевого управления.

При испытании и испытании в таком большом масштабе трудно не увидеть потенциал этой относительно «новой» технологии. Так и случилось. В 1951 году компания Chrysler стала первым производителем автомобилей, выпустившим в продажу гидроусилитель рулевого управления. Он был доступен публике через их легковой автомобиль — Chrysler Imperial.

Chrysler Imperial 1951 — первый коммерческий легковой автомобиль, оснащенный гидроусилителем рулевого управления. Такая красота!

Вскоре после этого многие другие производители автомобилей, такие как General Motors, Toyota и Honda, быстро придумали свои собственные вариации рулевого управления с усилителем и внедрили их.И это подводит нас туда, где мы находимся сейчас. В 21 веке практически все автомобили теперь оснащены гидроусилителем руля.

Если серьезно задуматься, гидроусилитель руля — это технология, рожденная в трудные времена и выросшая во что-то, что полностью изменило нашу жизнь к лучшему. Это действительно замечательно.

Как работает гидроусилитель руля?

Если вы совершенно не знакомы с системой рулевого управления автомобиля, я настоятельно рекомендую начать с статьи «Как работает система рулевого управления автомобиля» — сначала на простом английском.Это связано с тем, что обычная рулевая рейка без усилителя работает аналогично системе рулевого управления с гидроусилителем.

Единственное отличие состоит в том, что гидроусилитель руля имеет несколько дополнительных деталей для обеспечения дополнительной мощности . Я говорю о…

  • Гидравлическая жидкость
  • Резервуар жидкости рулевого управления
  • Насос рулевого управления
  • Поворотный клапан
  • Гидравлическая камера

Резервуар жидкости рулевого управления

Так же, как у нас есть бензобак для бензина, у нас есть бак для жидкости рулевого управления.Когда мы используем жидкости, у нас всегда есть контейнер, в котором они хранятся, когда мы их не используем.

В этой части нет ничего особенного, да и ее назначение говорит само за себя. Но путешествие по рулевому управлению с гидроусилителем начинается здесь. Когда мы заливаем рулевую жидкость, мы заливаем ее в этот бачок. Он удерживает жидкость и подает ее к насосу рулевого управления через резиновые шланги.

Бачок с жидкостью рулевого управления — это , обычно , это контейнер желтого цвета с надписью «жидкость для гидроусилителя руля» на крышке.

Рулевой насос

Вы можете найти насос рулевого управления, прикрепленный к двигателю автомобиля, обычно рядом с генератором переменного тока и компрессором кондиционера. Подключаем насос рулевого управления к двигателю через ременной механизм с помощью ремня двигателя.

Когда двигатель вашего автомобиля работает, ремень двигателя закручивается по петле, что также включает насос рулевого управления. При этом насос вытягивает жидкость для рулевого управления из бачка с жидкостью для рулевого управления и создает в них давление.

Как именно они это делают? Что ж, я не хочу перегружать вас всеми мелкими деталями, но если вам интересно узнать больше, у нас скоро появится статья о насосе рулевого управления. А пока думайте о насосе рулевого управления как о черном ящике. Мы заливаем жидкость для рулевого управления под низким давлением, а жидкость для рулевого управления под высоким давлением выходит из другого конца.

Насос гидроусилителя рулевого управления.

Эта жидкость для рулевого управления под высоким давлением затем покидает насос рулевого управления через шланги рулевого управления и попадает в рулевую рейку, в частности, в поворотный клапан.

Поворотный клапан

Внутри рулевой рейки находится так называемый поворотный клапан. Поворотный клапан представляет собой высокочувствительный металлический кожух со стратегически расположенными отверстиями, которые перенаправляют жидкость рулевого управления либо обратно к насосу рулевого управления, либо в рулевую рейку.

Вот подробный взгляд на внутренние компоненты рулевой рейки с гидроусилителем.

Думайте об этом как о дорожной полиции на оживленном перекрестке. Он сообщает жидкости рулевого управления, в какую сторону двигаться в зависимости от того, куда вы поворачиваете рулевое колесо.Вот как это работает…

  • Если рулевое колесо находится в исходном положении, поворотный клапан перенаправляет жидкость для рулевого управления обратно в насос рулевого управления, и ничего не происходит. Цикл движения жидкости рулевого управления от резервуара к насосу и к поворотному клапану просто повторяется.
  • Но когда водитель поворачивает рулевое колесо, поворотный клапан открывается, и жидкость рулевого управления из насоса рулевого управления перенаправляется. На этот раз он не возвращается к насосу рулевого управления, а выходит из поворотного клапана по жидкостным трубопроводам в одну из гидравлических камер рулевой рейки.

Гидравлическая камера

Когда жидкость рулевого управления от поворотного клапана перенаправляется в гидравлическую камеру, мы начинаем получать усилитель! Но давайте сделаем шаг назад и посмотрим, как все это произошло.

В гидравлической камере прямо посередине находится гидравлический поршень. Он разделяет гидравлическую камеру на две равные части: левую и правую. Жидкость рулевого управления перенаправляется в эти две камеры, но вот нюанс — они не получают равное количество жидкости рулевого управления!

Когда на одной стороне гидравлической камеры больше жидкости для рулевого управления, она создает перепад давления в камере. Жидкость рулевого управления затем толкает гидравлический поршень к более слабой стороне гидравлической камеры, и рулевая рейка перемещается соответствующим образом.

Теперь некоторым из вас может быть интересно, почему существует перепад давления.

Из-за гидродинамики. Или, более конкретно, уравнение Бернулли. Чтобы дать вам метафору, которая поможет вам понять это, представьте две комнаты одинакового размера с подвижной стеной, которую вы можете сдвинуть посередине. Один зал заполнен на 50 человек, а другой — на 100 человек.Поскольку в комнате так жарко и душно, я раздвигал стену, чтобы освободить больше места в комнате. Но послушайте, в другой комнате тоже нужно больше места! Очень быстро это превращается в перетягивание каната, когда более сильная команда толкает стену на другую сторону.

В любом случае, это «толкание стены» — вот что дает нам дополнительную мощность. Поскольку оба конца рулевой рейки соединены с колесами автомобиля, когда рулевая рейка смещается вправо, колеса автомобиля также перемещаются. И… Вуаля ! Автомобиль меняет направление, и жидкость для рулевого управления течет обратно в бачок для жидкости рулевого управления, чтобы снова повторить весь процесс.

И вот, друзья мои, как работает гидроусилитель руля.

Пределы, присущие гидроусилителю рулевого управления — недостаточно хорошо?

Гидравлический усилитель руля просто великолепен. Он обеспечивает столь необходимую помощь в рулевом управлении в повседневной жизни в дороге. Но, как и все на свете… Нет ничего идеального . Гидравлический усилитель руля тоже имеет свои недостатки.

Ограничение №1: Несоответствие усилителя мощности.

К сожалению, мы не можем контролировать объем получаемой помощи.Усилитель мощности, который мы получаем, может быть не тем, что нам нужно.

Я объясню, что имею в виду.

К настоящему времени мы все знаем, что автомобильный двигатель приводит в действие насос рулевого управления через ремень двигателя. Они связаны физически, и мы не можем контролировать, сколько власти отдавать или не отдавать. Нравится вам это или нет, но скорость нашего насоса рулевого управления напрямую зависит от оборотов двигателя автомобиля. Когда мы едем быстрее, обороты двигателя автомобиля увеличиваются, и насос работает быстрее. И наоборот, когда мы едем медленнее, обороты двигателя автомобиля снижаются, и насос замедляется.Теперь рассмотрим эти 3 сценария…

  • При движении на низкой скорости / на стоянке
  • При движении на высокой скорости
  • При движении прямо

При движении на низкой скорости или на холостом ходу нам требовалось больше усилителя мощности, потому что управлять автомобилем без инерции сложнее. Но на самом деле обороты двигателя автомобиля низкие на холостом ходу, и поэтому мы получаем наименьшее количество мощности только при въезде и выезде с парковки.

При движении на высокой скорости полезно иметь более жесткое рулевое колесо, чтобы оно было более твердым и устойчивым.Но при быстрой езде двигатель автомобиля перегружает насос рулевого управления, и мы получаем слишком большой усилитель. Легкое нажатие на рулевое колесо может повернуть машину в нежелательном направлении.

При движении прямо нам не нужен усилитель мощности, потому что мы не поворачиваем машину. Но двигатель по-прежнему управляет насосом рулевого управления, нужен он нам или нет. Когда вы перемещаете ненужные части, энергия тратится впустую, что снижает экономию топлива.

Ограничение № 2: склонность к утечкам

Есть еще одна проблема.

Из-за самой природы гидравлики нам необходима жидкость для рулевого управления, чтобы система работала. Жидкости очень коварны, куда бы они ни пошли, они найдут любое маленькое отверстие, чтобы сбежать. Это означает, что всякий раз, когда мы используем жидкость, вы можете быть чертовски уверены, что наступит момент, когда она начнет вытекать.

Утечка жидкости — один из самых частых и легко обнаруживаемых симптомов.

В нашем случае нередко обнаруживаются утечки жидкости рулевого управления в шланге рулевого управления, насосе рулевого управления или рулевой рейке уже через несколько лет использования.Когда это произойдет, вы начнете замечать, что рулевое колесо поворачивается тяжелее. Или вам придется постоянно доливать жидкость для рулевого управления каждые 2 недели или около того.

Это лишь одна из многих проблем, с которыми мы можем столкнуться в гидравлической системе рулевого управления. Если вы хотите узнать больше, мы перечислили 7 основных проблем рулевой рейки, которые вы можете выявить [с помощью видео!] Специально для вас.

Прочтите, это будет стоить каждой минуты.

Будущее гидравлической системы рулевого управления

Да, недоработки есть.Но гидроусилитель руля прошел долгий путь и сделал управление автомобилем проще и безопаснее, чем когда-либо прежде. Не знаю, как вы, но я больше не могу представить вождение без гидроусилителя руля!

Это отличная технология, поэтому мы постоянно стараемся ее улучшать. По крайней мере, мы пытались. Плохая новость заключается в том, что мы приближаемся к зрелости гидравлической системы рулевого управления из-за некоторых присущих ей ограничений.

Хорошая новость заключается в том, что именно из-за этого, , мы начинаем видеть переход на электронную систему рулевого управления с усилителем, потому что мы можем ввести гораздо больший контроль над всей системой рулевого управления с усилителем. Точно так же, как датчики ABS улучшили тормозную систему, мы можем сделать то же самое и для системы рулевого управления с гидроусилителем. И кто знает, возможно, это будет просто ступенькой для создания автомобиля без водителя в будущем. Но это была бы другая история для другого дня.

А пока ездите безопасно и умно!

Работа с гидравлическим, электрическим и электрогидравлическим усилителем рулевого управления!

Мы вернулись с еще одной темой из автомобильной инженерии. Всегда полезно знать о своем автомобиле.Люди все больше и больше интересуются информацией о своих автомобилях. В результате мы предлагаем вам несколько общих, но технических тем, связанных с вашим автомобилем, на простом для понимания языке, чтобы вам не надоедали просто случайные технические термины. Прежде чем мы углубимся в сегодняшнюю тему, обязательно загляните в автомобильный блог Индии, где вы найдете все самые свежие события из мира автомобильной промышленности, и в Раздел автомобильных технологий, чтобы прочитать увлекательные технологии, связанные с автомобилями, на простом языке.

Также прочтите: Все, что вам нужно знать о AWD и 4WD — Что такое дифференциал?

Рулевой механизм — принцип и работа

Рулевое управление — одна из важнейших частей транспортного средства, без которой не может существовать ни один автомобиль. Благодаря способности колес поворачиваться в соответствии с действиями водителя движение транспортного средства вообще возможно. Кроме того, для преодоления поворотов и изменения направления движения на автомобиле в распоряжении водителя есть рулевое управление.Таким образом, поворачивать машину можно только в том случае, если колеса поворачиваются под действием рулевого управления. Компоненты любой системы рулевого управления обычно включают в себя узел зубчатой ​​рейки и шестерни, вал рулевого управления, шарнирный подшипник, рулевые тяги. Работа всех этих компонентов будет объяснена в следующем абзаце. Итак, что именно происходит, когда вы поворачиваете руль?

Также прочтите: Как работают ABS, EBD, Brake Assist, Hill-Hold Assist и Traction Control?

Итак, рулевое колесо соединено с рулевой колонкой, которая удерживает рулевой вал внутри.Этот вал соединен с ведущей шестерней на конце с помощью шарнирного подшипника, который помогает передавать движение рулевого колеса на ведущую шестерню. Шестерня соединена с рейкой и образует узел зубчатой ​​рейки и шестерни. Рейка — это шестерня, которая имеет только поступательное движение и может двигаться только вбок. Концы стойки соединены с тягами, которые, в свою очередь, соединены со ступицей колеса. Это то, что на самом деле перемещает шины или колеса в любом заданном направлении.Итак, это общий процесс, который преобразует ручные усилия водителя в колеса.

Прочтите также: Распределительные валы и клапаны — работа и классификация!

Гидравлический усилитель рулевого управления

С давних времен наблюдалось, что перемещение тяжелых транспортных средств исключительно с помощью человеческих усилий было слишком большим усилием для водителя. Следовательно, требовалась какая-то помощь. Как и во всех других автомобильных технологиях, некоторые компоненты были разработаны для облегчения управления автомобилем и уменьшения человеческих усилий.Первым таким решением было включение гидравлической системы в механизм рулевого управления таким образом, чтобы усилие рулевого управления водителя могло быть значительно уменьшено. Это привело к созданию гидравлического узла, который включал в себя гидравлический насос, резервуар, гидравлические трубопроводы, гидравлическую рабочую жидкость, цилиндр двустороннего действия и поворотный клапан, и это лишь некоторые из них. Это были основные компоненты этой гидравлической системы. Гидравлический насос соединялся с двигателем автомобиля с помощью ремней.

Также прочтите: Что такое EGR (рециркуляция выхлопных газов) — работа, принцип и преимущества!

Когда водитель поворачивает рулевое колесо влево или вправо, гидравлическая система активируется, открывая поворотный клапан и позволяя жидкости войти в цилиндр.Цилиндр будет двигаться в желаемом направлении и, в свою очередь, заставит также двигаться стойку. Это означает, что усилие, требуемое водителем, было значительно уменьшено, поскольку гидравлическое усилие дополняло его. Это снизило нагрузку на водителя, и процесс управления стал проще для водителей, даже когда они управляли тяжелым транспортным средством. Рулевое управление с гидроусилителем используется в транспортных средствах уже давно. Здесь также важно отметить, что в случае отказа этой системы колеса струны не будут заблокированы.Водитель по-прежнему сможет управлять автомобилем, хотя и с немного большим усилием.

Также прочтите: Что такое пневматическая подвеска — что такое жесткие и мягкие пружины?

Электроусилитель руля

Как следует из названия, в рулевом управлении с электроусилителем используются вспомогательные электрические средства, облегчающие работу водителя. В этом случае к блоку рулевого управления подключается электродвигатель, и входные данные водителя отправляются в ЭБУ (электрический блок управления) транспортного средства вместе с другими входными данными, такими как крутящий момент водителя, углы поворота, скорость рулевого колеса и т. Д. и т. д., а ЭБУ также отправляет сигнал на электродвигатель для подачи необходимого крутящего момента на рулевое управление.Остальная часть системы работает так же, как и обычная зубчатая рейка в сборе. Усилия водителя преобразуются в электрический сигнал, и ЭБУ обрабатывает эту информацию и отправляет требуемый выходной сигнал компонентам. Как и в случае с гидроусилителем рулевого управления, здесь также, если эта система выйдет из строя, весь процесс перейдет в ручной режим, но рулевое колесо не заблокируется.

Читайте также: Что такое интеркулеры — типы и функции!

Электрогидравлический усилитель рулевого управления

Некоторые автомобили класса «люкс» или автомобили повышенной комфортности имеют комбинацию этих двух систем.Смысл такой системы — предложить лучшее из обоих миров. В случае рулевого управления с электроусилителем водитель почти полностью отключен от дороги, и люди жалуются, что рулевое управление совсем не ощущается. В конце концов, ощущения вибрации или ощущения дороги, проходящей через рулевое колесо, может быть полезной информацией для водителя. В положении парковки вы не хотите, чтобы рулевое управление было тяжелым, и, следовательно, электроусилитель руля гарантирует, что этого не произойдет.

Также прочтите: Что такое торможение двигателем — как работает система охлаждения?

С другой стороны, на более высоких скоростях водитель хочет, чтобы рулевое управление было немного тяжелым, чтобы внушать уверенность и обеспечивать стабильность на высокой скорости. Вы же не хотите, чтобы рулевое управление было очень легким и трясущимся. Здесь преобладает гидравлический аспект, который удерживает водителя в движении с минимальной помощью. Таким образом, водитель может лучше контролировать и чувствовать дорогу. Здесь водитель не полностью отключен от дороги, как в случае рулевого управления с электроусилителем.

Также прочтите: Что такое переназначение, настройка и калибровка двигателя — стоит ли переназначать свой автомобиль?

Источник изображения — CarTalk

Что такое гидроусилитель руля? — The Financial Express

Значение гидроусилителя рулевого управления: система рулевого управления транспортного средства является одним из его ключевых компонентов. В системе рулевого управления с гидроусилителем усилие, необходимое для поворота колеса транспортного средства за счет вращения рулевого колеса, уменьшается с помощью гидроусилителя.

Усилитель рулевого управления Значение: Система рулевого управления транспортного средства является одним из его ключевых компонентов.Он состоит из нескольких различных механических компонентов, которые работают совместно и преобразуют поворот рулевого колеса водителем во вращение передних колес автомобиля. Системы рулевого управления можно условно разделить на две категории. Это стандартная система рулевого управления и система рулевого управления с усилителем.

Что подразумевается под гидроусилителем руля? В чем разница между усилителем рулевого управления и обычным рулевым управлением?

Рулевое управление с усилителем — это усовершенствованная система рулевого управления, в которой общее усилие, необходимое водителю, уменьшается за счет увеличения силы, прилагаемой к рулевому колесу, с помощью электрического или гидравлического усилителя.В обычном рулевом механизме, по сравнению с рулевым механизмом с усилителем, нет гидравлической или электрической помощи, чтобы уменьшить усилие поворота рулевого колеса. Остальные механические компоненты и их работа остаются неизменными между двумя системами рулевого управления, за исключением частей, которые являются эксклюзивными для системы рулевого управления с усилителем.

Как работает гидроусилитель руля? Три основных типа гидроусилителя руля:

  • Гидравлический усилитель рулевого управления: В системе рулевого управления с гидроусилителем усилие, необходимое для поворота колеса транспортного средства за счет вращения рулевого колеса, уменьшается с помощью гидроусилителя.Когда рулевое колесо поворачивается, гидравлический насос, который получает мощность от двигателя транспортного средства, начинает перекачивать гидравлическую жидкость по трубопроводам системы. Затем эта гидравлическая жидкость под высоким давлением поступает в цилиндр и воздействует на поршень цилиндра. Затем этот поршень проталкивает гидравлическую жидкость впереди себя через трубопроводы системы, которая, в свою очередь, оказывает давление на зубчатую рейку и шестерню, соединительное устройство, увеличивая входную силу в несколько раз и приводя к вращению передних колес транспортного средства.
  • Электроусилитель рулевого управления: В системе рулевого управления с электроусилителем, когда водитель транспортного средства поворачивает рулевое колесо, т. Е. Подает сигнал, он считывается датчиками на рулевой колонке и передается на электронный блок управления (ЭБУ) автомобиль. ЭБУ, проанализировав эти входные данные, отправляет электронный сигнал на электронный двигатель. Этот мотор находится в конце рулевой колонки. Шестерни этого электродвигателя затем обеспечивают крутящий момент на основе сигналов, полученных от ЭБУ на шестерню, которая передает этот крутящий момент на рейку и, следовательно, поворачивает колеса транспортного средства.
  • Гибридное рулевое управление с усилителем: В гибридной системе рулевого управления с усилителем вся рабочая концепция остается такой же, как и в системе рулевого управления с гидроусилителем. Единственное существенное отличие состоит в том, что гидравлический насос, приводимый в движение двигателем, заменен на электронасос. Это делает всю систему немного более надежной, чем та, в которой используется гидравлический насос.

Опасно ли ехать без гидроусилителя руля?

Нет, ездить без гидроусилителя не опасно.Механизм рулевого управления с усилителем уменьшает усилие, необходимое для поворота рулевого колеса автомобиля, чтобы изменить его направление. Отсутствие гидроусилителя рулевого управления делает этот процесс обременительным, особенно на низких скоростях, что приводит к утомляемости водителя. Требуемое усилие также увеличивается с увеличением веса автомобиля.

Financial Express теперь в Telegram. Нажмите здесь, чтобы присоединиться к нашему каналу и оставаться в курсе последних новостей и обновлений Biz.

Retrotechtacular: Принципы гидравлического рулевого управления

Вы когда-нибудь испытывали удовольствие, пытаясь управлять однотонным пикапом 1940-х годов, или задавались вопросом, насколько сложно будет повернуть вашу машину без усилителя рулевого управления? По мере того как во время Второй мировой войны военные машины становились все крупнее и тяжелее, возникла необходимость в какой-то помощи в управлении ими.Этот учебный фильм армии США 1955 года наглядно объясняет принципы работы кулачковой и рычажной системы рулевого управления с гидравлическим приводом.

Сначала описывается базовый узел рулевого управления. Водитель поворачивает рулевое колесо, прикрепленное к рулевому валу. Этот вал заканчивается кулачком рулевого управления, который перемещается вверх или вниз по распределительному валу в зависимости от направления поворота. Распределительный вал соединяется с рулевым валом через шлицевое соединение, которое препятствует распространению хода на рулевое колесо.Кулачок рулевого управления соединен с рычагом рычага Питмана и валом рычага Питмана. Движение передается на рычаг Pitman, который соединяется с рулевой тягой с помощью тяги.

Гидравлическая система помогает штанге Pitman управлять рычажным механизмом, который поворачивает колеса и изменяет направление движения транспортного средства. Пять компонентов, составляющих гидравлическую систему, используют силу перепада давления, возникающего внутри силового цилиндра. Гидравлическая система начинается и заканчивается резервуаром, в котором находится жидкость.Насос, приводимый в действие двигателем, отправляет жидкость под давлением через предохранительный клапан к регулирующему клапану, который является сердцем этой системы.

Этот регулирующий клапан содержит золотник, который направляет жидкость из резервуара в силовой цилиндр и обратно через порты и каналы. Когда водитель поворачивает рулевое колесо в одном направлении, кулачок заставляет регулирующий клапан выпускать жидкость под давлением в один конец цилиндра. Это сжимает поршень, который соединен рычагом с рычагом Pitman Arm.Другой конец рычага Pitman входит в зацепление с кулачком рулевого управления. Он перемещается на небольшое расстояние от центра и сжимает соответствующую концевую пружину. Поршень в силовом цилиндре преобразует гидравлическое давление в механическую силу, которая поворачивает колеса в нужном направлении.

Жидкость перекачивается в силовой цилиндр, пока вращается рулевое колесо, а предохранительный клапан устраняет любое повышение давления в системе. Когда вы делаете пончики в автомобиле с кулачком и рычагом рулевого управления, кулачок не вращается во время этого постоянного поворота.Концевая пружина, соответствующая направлению вашего поворота, остается сжатой, и гидравлическое давление в силовом цилиндре выравнивается. Как только вам надоест и вы отпустите колесо, система вернется в нейтральное положение, и вся жидкость, попадающая в регулирующий клапан, немедленно направится обратно в резервуар.

Гидравлическое рулевое управление также помогает при ударах от дороги. Без него каждый маленький камешек и кратер заставил бы рулевое колесо вращаться, и вы с трудом пытались его исправить.Автомобиль с гидравлическим рулевым управлением противостоит этим ударам, изменяя действие, происходящее в силовом цилиндре. Амортизатор проходит через рычажный механизм и рычаг Pitman к рычагу рычага Pitman. Это приводит в действие кулачок, движение которого заставляет регулирующий клапан выравнивать давление, а колеса остаются прямыми.

За последние десять лет производители перешли на рулевое управление с электроусилителем во имя экономии топлива. Недоброжелатели утверждают, что рулевое управление кажется жестким и недостаточным.В этом году нашей машине исполняется двенадцать лет, поэтому мы не знаем, что такое EPAS. Какой ты предпочитаешь?

Retrotechtacular — это еженедельная колонка, посвященная хакам, технологиям и китчу с давних времен. Помогите сохранить его свежим, отправив свои идеи для будущих выпусков.

Как это работает: Электроусилитель руля (EPS)

Электроусилитель руля (EPS) — еще один из тех новомодных гаджетов, который привлек плохую прессу.Но есть причина, по которой мировые производители автомобилей принимают его на вооружение — и все это связано с топливной эффективностью и сохранением истощающихся мировых запасов нефти.

EPS использует электродвигатель для помощи водителю транспортного средства, в отличие от традиционных систем, которые действуют на гидравлическое давление, создаваемое насосом, приводимым в действие двигателем транспортного средства. Этот насос работает постоянно, независимо от того, поворачивается ли руль или нет. Это постоянно увеличивает нагрузку на двигатель, отрицательно влияя на расход топлива автомобиля.

При переходе на электродвигатель нагрузка на двигатель снижается только до тех случаев, когда рулевое колесо поворачивается в ту или иную сторону, что обеспечивает лучшую экономию топлива. Нагрузка по-прежнему действует на двигатель, когда рулевое управление поворачивается за счет сопротивления, которое генератор переменного тока автомобиля накладывает на двигатель, когда требуется дополнительная электрическая нагрузка. Однако в совокупности это намного меньше лобового сопротивления, чем у старого гидравлического насоса.

Так как это работает?
Электродвигатель, который установлен либо на рулевой колонке, либо на рулевом механизме (в наши дни обычно это реечная шестерня), передает крутящий момент на рулевую колонку, помогая водителю повернуть рулевое колесо.Датчики определяют положение рулевого колеса и любой сигнал от водителя — тянуть за руль для изменения направления автомобиля. Модуль управления передает вспомогательный крутящий момент через электродвигатель. Если водитель просто держит колесо ровно в положении для движения по прямой, система не оказывает никакой помощи.

EPS не только дает преимущество в виде экономии топлива, но также имеет несколько других хитростей. Система EPS, управляемая электроникой и компьютером, может быть запрограммирована на множество различных атрибутов.

Инженеры теперь могут программировать переменную помощь в различных режимах. Например, на скорости парковки максимальная помощь облегчает маневрирование на парковке и выезде из нее, но на скоростях по шоссе помощь рулевого управления уменьшается для повышения устойчивости автомобиля. Благодаря небольшому сопротивлению, встроенному в рулевое управление на скоростях на открытой дороге, автомобиль с меньшей вероятностью будет метаться из-за чрезмерной корректировки водителем.

Этот тип системы теперь можно запрограммировать для поддержки активных систем безопасности транспортного средства, таких как Lane Keep Assist (разные производители имеют разные соглашения об именах), где камера или лазер распознают дорожную разметку, так что, когда транспортное средство смещается с места полоса движения активируется рулевое управление, чтобы вернуть автомобиль в полосу движения.

Теперь с EPS доступны и другие более тонкие функции. К ним относится контроль развала, чтобы удерживать автомобиль против развала без ведома водителя, поскольку рулевое колесо требует меньше усилий для удержания (против развала дороги). Также возможно гасить колебания, которые движутся вверх по рулевой колонке (вызванные неровностями и выбоинами), с небольшими изменениями усилия рулевого управления, необходимого для удержания рулевого колеса в прямом положении.

Некоторые водители утверждают, что электронный усилитель руля менее чувствителен, чем старые гидравлические системы.Это зависит от нескольких факторов. Основным из них является базовая установка геометрии рулевого управления автомобиля (установка углов установки колес). Если базовые настройки неудовлетворительны, то программирование усилителя мощности для устранения этих недостатков будет затруднено, и в результате может получиться менее идеальное ощущение рулевого управления (то же самое можно сказать и о рулевом управлении с гидроусилителем).

Если базовая геометрия рулевого управления правильная, то величина усиления рулевого управления может быть бесступенчатой ​​и зависеть от скорости, с транспортными средствами, которые могут парковаться самостоятельно.

Где это закончится? Беспилотный автомобиль!

Ну, это совпадение; Системы, внедряемые в современные автомобили, которые в конечном итоге приведут к появлению беспилотных автомобилей, — это средства автомобильных компаний для медленной подготовки водителей к автоматизированным транспортным средствам будущего.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *