Как устроен гидроусилитель руля

Гидроусилитель руля — важный элемент автомобилей, облегчающий управление, особенно при маневрировании и парковке. В статье рассмотрим устройство гидроусилителя, его основные компоненты — насос и рейка — и принцип их работы. Понимание этой системы поможет выявлять неисправности, что повысит безопасность на дороге и долговечность автомобиля.

Почему первым автомобилям не был нужен гидроусилитель руля

На заре автомобилестроения машины были легкими и узкоколесными, а их скорость невысокой. Для поворота колес с помощью руля требовалось минимальное усилие, и первые автомобилисты обходились без гидроусилителя. Однако с появлением тяжелых грузовиков возникла необходимость в этом устройстве. С тех пор конструкция гидроусилителя практически не изменилась.

Гидроусилитель руля представляет собой сложную систему, которая значительно облегчает управление автомобилем. Эксперты отмечают, что основным элементом этой системы является насос, который создает давление в гидравлической жидкости. При повороте руля жидкость направляется в специальные цилиндры, что позволяет увеличить силу, необходимую для поворота колес.

Специалисты подчеркивают, что эффективность гидроусилителя зависит от его конструкции и качества используемых материалов. Современные модели часто оснащены датчиками, которые регулируют давление в зависимости от скорости движения, что обеспечивает более точное и комфортное управление.

Кроме того, эксперты указывают на необходимость регулярного обслуживания системы, включая проверку уровня жидкости и состояния шлангов, чтобы избежать утечек и обеспечить долговечность работы гидроусилителя. В целом, гидроусилитель руля является ключевым компонентом, который значительно повышает безопасность и удобство вождения.

Как работает гидроусилитель руля автомобиля?

Как устроен гидроусилитель 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. При этом 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.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о гидроусилителе руля:

1. Принцип работы: Гидроусилитель руля использует гидравлическую жидкость для передачи усилия от руля к колесам. Когда водитель поворачивает руль, насос создает давление в системе, что облегчает вращение руля и уменьшает усилие, необходимое для управления автомобилем.

2. Эффективность и безопасность: Гидроусилители руля не только облегчают управление автомобилем, но и повышают безопасность. Они обеспечивают более точное и отзывчивое управление, особенно на высоких скоростях или при маневрировании, что снижает риск аварий.

3. Эволюция технологий: Современные автомобили все чаще используют электроусилители руля (EPS), которые заменяют гидравлические системы. Эти системы более энергоэффективны, так как не требуют работы насоса, и могут адаптироваться к условиям вождения, обеспечивая лучший контроль и экономию топлива.

ЧТО ТАКОЕ ГИДРОУСИЛИТЕЛЬ РУЛЯ? | КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

Детали гидроусилителя руля

Гидроусилитель руля состоит из нескольких ключевых компонентов:

1. Насос. Создает давление рабочей жидкости, чаще всего используется лопастной тип.
2. Регулятор давления. Представляет собой редукционный клапан, сбрасывающий масло в бачок для предотвращения превышения давления при увеличении частоты вращения коленчатого вала.
3. Распределитель с управляющим золотником. Роторный, если золотник вращается, и осевой, если перемещается вдоль оси рулевого вала. Осевой золотник движется по резьбе при вращении рулевого вала.
4. Силовой гидроцилиндр двойного действия. Поршень в нем движется под давлением рабочей жидкости, что способствует повороту колес. Гидроцилиндр может быть интегрирован в рулевой механизм или соединен с ним через промежуточные передачи. В реечном рулевом механизме гидроцилиндр встроен, где корпус рейки выполняет роль цилиндра, а поршень располагается в середине рейки с уплотнителем. Для поворота масло под давлением подается в соответствующий корпус.
5. Бачок с рабочей жидкостью. Оснащен фильтром для очистки жидкости от износа компонентов ГУР.
6. Соединительные шланги высокого давления. Обеспечивают подачу масла от насоса к распределителю и гидроцилиндрам.
7. Соединительные шланги низкого давления. Подают жидкость из бачка в насос и возвращают ее из распределителя и 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 гидроусилителей руля

Рекомендации производителей гидроусилителей руля:

1. Не держите колеса в крайних позициях более 5 секунд, чтобы избежать перегрева масла и поломки системы.
2. Меняйте рабочую жидкость каждые два года для продления срока службы компонентов ГУР.
3. Регулярно проверяйте уровень масла в бачке. Если уровень снижается без связи с температурой или углом поворота, проверьте герметичность шлангов, бачка насоса и соединений на наличие утечек.
4. Не используйте автомобиль с неисправным насосом гидроусилителя. Он не только создает давление, но и смазывает детали. Поврежденный насос может привести к быстрому износу распределителя и силового гидроцилиндра.

Удаление воздуха из системы гидроусилителя руля

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

Прокачку системы опишем на примере автомобиля Газ 3110:

1. Повернуть рулевое колесо из среднего положения до конца влево и вправо от 5 до 10 раз.
2. 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.
3. 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.

Рулевое управление с гидроусилителем

Преимущества и недостатки гидроусилителя руля

Гидроусилитель руля (ГУР) представляет собой систему, которая значительно облегчает управление автомобилем, особенно при маневрировании на малых скоростях. Однако, как и любая другая технология, он имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества гидроусилителя руля:

• Удобство управления: Гидроусилитель позволяет водителю легко поворачивать рулевое колесо, что особенно важно при парковке и маневрировании в ограниченных пространствах. Это достигается за счет использования гидравлической жидкости, которая уменьшает усилие, необходимое для поворота руля.
• Улучшенная обратная связь: Гидроусилитель обеспечивает более четкую и информативную обратную связь от дороги. Это позволяет водителю лучше чувствовать, что происходит с автомобилем, и принимать более обоснованные решения во время движения.
• Снижение утомляемости: Благодаря легкости управления, водители меньше устают при длительных поездках, что особенно важно для дальнобойщиков и тех, кто часто проводит время за рулем.
• Повышенная безопасность: Гидроусилитель позволяет быстрее и точнее реагировать на изменения дорожной ситуации, что может предотвратить аварии и повысить общую безопасность на дороге.

Недостатки гидроусилителя руля:

• Сложность конструкции: Гидроусилитель состоит из множества компонентов, включая насос, цилиндры и шланги, что делает его более сложным в сравнении с механическими системами. Это может привести к более высокой вероятности поломок и необходимости в регулярном обслуживании.
• Зависимость от гидравлической жидкости: Работоспособность гидроусилителя зависит от уровня и состояния гидравлической жидкости. Утечки или загрязнение жидкости могут привести к ухудшению работы системы и даже к ее поломке.
• Энергетические потери: Гидроусилитель требует энергии для работы, что может привести к увеличению расхода топлива. Это связано с тем, что насос, который создает давление в системе, работает от двигателя автомобиля.
• Отсутствие обратной связи на высоких скоростях: На высоких скоростях гидроусилитель может создавать ощущение «размытости» в управлении, так как усилие на руле становится слишком легким, что может снизить контроль над автомобилем.

Таким образом, гидроусилитель руля имеет свои плюсы и минусы, и выбор между ним и другими системами управления рулем зависит от предпочтений водителя, условий эксплуатации автомобиля и его назначения.

Вопрос-ответ

Как устроена система гидроусилителя руля?

ГУР (гидроусилитель руля) — это система, которая облегчает управление автомобилем, снижая усилия, необходимые для поворота рулевого колеса. Она состоит из ряда компонентов, включающих насос, гидроцилиндр, клапаны и трубопроводы, через которые циркулирует гидравлическая жидкость под давлением.

Как работает система гидроусилителя руля?

Гидравлические системы рулевого управления с гидроусилителем работают по принципу гидравлической системы, которая увеличивает усилие, передаваемое от рулевого колеса к управляемым (обычно передним) колесам автомобиля. Гидравлическое давление обычно создаётся героторным или пластинчато-роторным насосом, приводимым в действие двигателем автомобиля.

Как работает рулевая рейка с гидроусилителем руля?

Основной принцип работы рулевой рейки с гидроусилителем – передача мощности от работающего двигателя к зубчатой рейке с помощью гидравлического устройства. К двигателю пристроен насос, который создаёт давление в системе гидроусилителя руля. Приводится в действие он с помощью ременной передачи.

Советы

СОВЕТ №1

Перед тем как проводить любые работы с гидроусилителем руля, обязательно ознакомьтесь с руководством пользователя вашего автомобиля. Это поможет избежать ошибок и обеспечит безопасность при обслуживании системы.

СОВЕТ №2

Регулярно проверяйте уровень жидкости в системе гидроусилителя. Низкий уровень жидкости может привести к повреждению насоса и ухудшению работы рулевого управления. Если уровень жидкости падает, проверьте систему на наличие утечек.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на звуки, исходящие от гидроусилителя. Если вы слышите свист или гул, это может быть признаком неисправности. Не игнорируйте эти сигналы и обратитесь к специалисту для диагностики и ремонта.

СОВЕТ №4

При замене жидкости в гидроусилителе используйте только рекомендованные производителем жидкости. Неправильный выбор жидкости может негативно сказаться на работе системы и привести к ее поломке.