Принцип работы гидроусилителя рулевого управления: Гидроусилитель рулевого управления: устройство и принцип работы

Содержание

ᐉ Гидравлический усилитель рулевого управления с электронным управлением

Чем выше скорость автомобиля, тем меньшие усилия должен прилагать водитель к рулевому колесу, чтобы изменить направление движения, что может привести к потере управляемости. Такая принципиальная закономерность характерна для всех систем рулевого управления (с постоянным и переменным передаточным отношением). Поэтому при разработке рулевого управления принимаются компромиссные решения.

Для улучшения управляемости автомобиля следует повышать крутящий момент при высоких скоростях и сводить его до минимума при малых скоростях движения и при парковке. Для выполнения этих требований современные легковые автомобили оснащаются гидроусилителями с электронным управлением и регулированием типа Servotronic. Эта система регулирует усилия на рулевом колесе в зависимости от скорости автомобиля.

Рис. Зависимость момента на рулевом колесе от скорости движения автомобиля при применении гидроусилителя типа Servotronic. Нулевая скорость соответствует парковке.

Усилитель руля Servotronic создан на базе обычного гидроусилителя. Измененная конструкция клапана управления с поворотным золотником позволяет реализовать принцип непосредственной гидравлической обратной связи. Применением электрогидравлического преобразователя и соответствующим приспособлением клапана управления удалось обеспечить зависимость степени усиления от скорости автомобиля.

Необходимое для работы системы Servotronic давление рабочей жидкости порядка 130 кгс/см2 создается гидронасосом обычной конструкции. Под этим давлением рабочая жидкость поступает к поворотному золотнику 7 клапана управления.

В свободном состоянии торсион удерживает клапан управления в среднем (нейтральном) положении.

Рис. Схема рулевого управления оборудованного гидроусилителем с электронным управлением:
1,7 – поворотный золотник; 2,5 – торсион; 3 – электронный блок управления; 4 – датчик сигнала скорости; 6 – штифт; 8 – насос гидравлический; 9 – резервуар; 10 — предохранительный и перепускной клапан; 11 – реактивный поршень; 12 – электромагнитный клапан; 13,18 – распределительная втулка; 14 – правая полость силового цилиндра;15 — левая полость силового цилиндра; 16 – подвод жидкости к правой полости; 17 – подвод жидкости к левой полости; 19- поршень; а – нейтральное положение; б – поворот вправо; в – поворот влево

В блоке клапана управления находится торсион 5. Верхняя часть торсиона соединена штифтом с золотником 7. Нижняя его часть соединена также штифтом с ведущей шестерней 19 и с втулкой распределителя 13. Торсион связан с рулевым валом через карданный шарнир. Соединения торсиона выполнены посредством штифтов 6.

Рис. Соединения торсиона:
5 – торсион; 6 – штифт; 7 – поворотный золотник; 13 – распределительная втулка; 19 – ведущая шестерня

Подаваемая гидронасосом рабочая жидкость поступает через входное сверление в корпус клапана управления и далее через кольцевой паз и радиальные отверстия в распределительной втулке клапана к регулирующим кромкам золотника. При нейтральном положении клапана рабочая жидкость перетекает через приточные кромки золотника 1 и поступает во все продольные пазы распределительной втулки и далее мимо сливных кромок золотника в его сливные пазы. Через эти пазы рабочая жидкость отводится в сливную полость и далее в бачок. При этом правая и левая полости силового цилиндра оказываются соединенными между собой через подключенные к ним трубопроводы и кольцевые пазы в корпусе клапана.

При повороте рулевого колеса налево создаваемый водителем крутящий момент передается на торсион 2, верхний конец которого соединен штифтом 6 с поворотным золотником, а нижний конец – с распределительной втулкой 18 и приводной шестерней рулевого механизма. В результате торсион скручивается подобно стабилизатору при наезде одного из колес автомобиля на неровность дороги.

При закрутке торсиона золотник вместе с верхней частью торсиона поворачивается в распределительной втулке, изменяя относительное положение пазов золотника и перепускных отверстий втулки. По мере поворота золотника относительно втулки одни каналы открываются, а другие закрываются.

Рабочая жидкость поступает через щели, раскрывающиеся при перемещении приточных кромок, в продольные пазы и далее через отверстие в кольцевой паз и через трубопровод в правую полость 14 силового цилиндра. На поршень 19 воздействует давление жидкости, что облегчает поворот рулевого колеса.

При поступлении рабочей жидкости в правую полость силового цилиндра происходит ее вытеснение из левой полости в сливную магистраль. Если отпустить рулевое колесо, распрямляющийся торсион вернет золотник в нейтральное положение относительно распределительной втулки.

При повороте рулевого колеса направо рабочая жидкость поступает в левую полость 15 силового цилиндра и происходит ее вытеснение из правой полости.

Электронный блок управления системы Servotronic обрабатывает сигнал скорости автомобиля и изменяет в соответствии с ним ток управления электромагнитным клапаном 4. При повышении скорости автомобиля блок управления системы уменьшает ток управления электромагнитным клапаном. В результате этот клапан частично открывается и перепускает ограниченное количество рабочей жидкости из приточного кольцевого паза 5 в полость 9 над реактивным поршнем 8. При этом жиклер 6 препятствует сильному оттоку рабочей жидкости на слив, благодаря чему в полости над реактивным поршнем создается достаточно высокое давление. В зависимости от величины этого давления изменяется усилие, передаваемое поршнем на шарики и далее на втулку распределителя. Чем выше давление рабочей жидкости, тем большие усилия создаются усилителем и тем большие усилия должен прилагать водитель к рулевому колесу.

Действующее на реактивный поршень давление передается на шарики 7, которые установлены между ним и скошенными поверхностями центрирующей втулки 10, жестко соединенной с распределительной втулкой. Точное центрирование клапана управления особенно благоприятно при движении автомобиля по прямой. При вращении клапана управления, находящиеся под нагрузкой шарики противодействуют повороту золотника относительно распределительной втулки. Таким образом, гидравлический способ создания реактивных усилий используется для повышения момента на рулевом колеса до уровня, подбираемого индивидуально для каждой модели автомобиля.

При высоких скоростях движения ток управления снижается до нуля, в результате чего электромагнитный клапан открывается полностью. В результате на реактивный поршень действует максимальное давление, соответствующее его величине в приточном кольцевом пазе. В результате этого при повороте рулевого колеса на реактивный поршень действует повышенное давление рабочей жидкости. Если действующее на реактивный поршень давление достигло установленного для данного автомобиля предела, открывается ограничительный клапан 3, через который рабочая жидкость перетекает в сливную полость. При этом дальнейший рост давления прекращается.

Рис. Блок клапана управления:
1 – распределительная втулка; 2 – сливная полость; 3 – ограничительный клапан; 4 – электромагнитный клапан; 5 – приточный кольцевой паз; 6 – жиклер; 7 – шарик; 8 – реактивный поршень; 9 – полость над реактивным поршнем;10 – центрирующая втулка

При небольшой или нулевой скорости движения сила протекающего через электромагнитный клапан тока достигает максимальной величины, в результате чего электромагнитный клапан 4 закрывается и предотвращает поступление рабочей жидкости в полость 9 над реактивным поршнем. При этом в полости над реактивным поршнем поддерживается такое же давление, как и в сливной полости 2, так как они соединены между собой посредством жиклера 6. Таким образом клапан управления системы Servotronic действует так же, как обычный клапан с поворотным золотником. Так как действие реактивного поршня отсутствует, для поворота колес автомобиля требуются относительно небольшие усилия на рулевом колесе.

При воздействии на рулевой механизм силы в противоположном направлении, например, в результате наезда на неровность, усилитель действует как демпфер. В этом случае торсион закручивается под действием усилия, передаваемого на него через рейку и ведущую шестерню. При этом золотник поворачивается из нейтрального положения относительно втулки распределителя. В результате рабочая жидкость поступает под давлением в ту полость силового цилиндра, которая создает противодействие движению рейки.

Рис. Схема работы гидроусилителя при наезде на препятствие

Например, при переезде неровности на колесо автомобиля действует сила FA, которая стремится его повернуть вокруг точки D (по часовой стрелке). При этом на рейку передается сила FZ, которая поворачивает шестерню и закручивает торсион. В результате открывается проход рабочей жидкости под давлением в правую полость силового цилиндра, а левая полость сообщается со сливом. Действующая на поршень и рейку реактивная сила FR уравновешивает силу FZ и противодействует таким образом повороту колес автомобиля.

На привод насоса гидроусилителя затрачивается значительная мощность (5…7 л.с.), поэтому в целях экономии топлива в современных автомобилях применяют гидравлические насосы с приводом не от коленчатого вала, а от электродвигателя, который включается в работу по сигналу блока управления. Такая конструкция позволяет также повысить долговечность насоса гидроусилителя, так как он работает только во время поворота рулевого колеса.

Вопросы по теме

Принцип работы гидравлического усилителя

В настоящее время сложно себе представить автомобиль не оснащенный усилителем рулевого управления. Усилитель может быть электрическим (ЭУР), гидравлическим (ГУР) или электрогидравлическим (ЭГУР). Однако гидроусилитель рулевого управления остается наиболее распространенным типом на данный момент. Он устроен таким образом, что даже при его выходе из строя сохранится возможность управления автомобилем. В этой статье мы разберем его основные функции и подробно узнаем, из чего он состоит.

Функции и назначение ГУР

Гидравлический усилитель руля (ГУР) представляет собой элемент рулевого управления, в котором дополнительное усилие при повороте рулевого колеса образуется за счет гидравлического давления.

Для легковых автомобилей главное назначение ГУР – обеспечение комфорта. Управлять транспортным средством, оснащенным гидравлическим усилителем руля, легко и удобно. К тому же водителю не нужно для совершения маневра делать рулем полных пять-шесть оборотов в сторону поворота. Такое положение вещей особенно актуально при парковке и маневрировании на узких участках.

Сохранение управляемости автомобилем и смягчение ударов, передающихся на руль в результате наезда управляемых колес на неровности дороги, — еще она важная функция гидроусилителя.

Требования к гидроусилителю

Для эффективной работы ГУР к нему предъявляют следующие требования:

  • надежность системы и бесшумность при работе;
  • простота обслуживания и минимальный размер устройства;
  • технологичность и экологическая безопасность;
  • небольшой поворотный момент на колесе с автоматическим возвратом в нейтральное положение;
  • легкость и плавность рулевого управления;
  • обеспечение кинематического следящего действия – соответствие между углами поворота управляемых колес и руля;
  • обеспечение силового следящего действия – пропорциональность между силами сопротивления повороту управляемых колес и усилием на руле;
  • возможность управления автомобилем при выходе системы из строя.

Устройство гидроусилителя руля

Гидроусилитель руля устанавливается на рулевой механизм любого типа. Для легковых автомобилей наибольшее распространение получил реечный механизм. В этом случае схема ГУР следующая:

  • бачок для рабочей жидкости;
  • масляный насос;
  • золотниковый распределитель;
  • гидроцилиндр;
  • соединительные шланги.

Бачок ГУР

В бачке или резервуаре для рабочей жидкости установлен фильтрующий элемент и щуп для контроля за уровнем масла. С помощью масла смазываются трущиеся пары механизмов и передается усилие от насоса к гидроцилиндру. Фильтром от грязи и металлической стружки, возникающей в процессе эксплуатации, в бачке служит сетка.

Уровень жидкости внутри бака можно проверить визуально в случае, когда резервуар сделан из полупрозрачного пластика. Если пластик непрозрачный или используется металлический бачок, уровень жидкости проверяется с помощью щупа.

В некоторых автомобилях уровень жидкости можно проверить только после кратковременной работы двигателя либо при вращении рулевого колеса несколько раз в разные стороны во время работы машины на холостом ходу.

На щупах или резервуарах сделаны специальные насечки, как для «холодного» двигателя, так и для «горячего», уже работающего в течение какого-то времени. Также необходимый уровень жидкости можно определить и с помощью отметок «Max» и «Min».

Насос гидроусилителя

Насос гидроусилителя необходим для того, чтобы в системе поддерживалось нужное давление, а также происходила циркуляция масла. Насос устанавливается на блоке цилиндров двигателя и приводится в действие от шкива коленчатого вала при помощи приводного ремня.

Конструктивно насос может быть разных типов. Наиболее распространенными являются лопастные насосы, которые характеризуются высоким КПД и износоустойчивостью. Устройство выполнено в металлическом корпусе с вращающимся внутри него ротором с лопастями.

В процессе вращения лопасти захватывают рабочую жидкость и под давлением подают ее в распределитель и далее в гидроцилиндр.

Привод насоса осуществляется от шкива коленчатого вала, поэтому его производительность и давление зависят от количества оборотов двигателя. Для поддержания необходимого давления в ГУР используется специальный клапан. Давление, которое создает насос в системе, может достигать до 100-150 бар.

В зависимости от типа управления масляные насосы подразделяются на регулируемые и нерегулируемые:

  • регулируемые насосы поддерживают постоянное давление за счет изменения производительной части насоса;
  • постоянное давление в нерегулируемых насосах поддерживает редукционный клапан.

Редукционный клапан представляет собой пневматический или гидравлический дроссель, действующий автоматически и контролирующий уровень давления масла.

Распределитель ГУР

Распределитель гидроусилителя устанавливается на рулевом валу или на элементах рулевого привода. Его назначение – направление потоков рабочей жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра или обратно в бачок.

Главными элементами распределителя являются торсион, поворотный золотник и вал распределителя. Торсион представляет собой тонкий пружинистый металлический стержень, который закручивается под действием крутящего момента. Золотник и вал распределителя представляют собой две цилиндрические детали с каналами для жидкости, вставленные друг в друга. Золотник связан с шестерней рулевого механизма, а вал распределителя с карданным валом рулевой колонки, то есть с рулем. Торсион одним концом закреплен на валу распределителя, другой его конец установлен в поворотный золотник.

Распределитель может быть осевым, при котором золотник перемещается поступательно, и роторным – здесь золотник вращается.

Гидроцилиндр и соединительные шланги

Гидроцилиндр встроен в рейку и состоит из поршня и штока, перемещающего рейку под действием давления жидкости.

Схема циркуляции жидкости в гидроусилителе

Соединительные шланги высокого давления обеспечивают циркуляцию масла между распределителем, гидроцилиндром и насосом. Масло из бачка в насос и из распределителя обратно в бачок поступает по шлангам низкого давления.

Принцип работы гидроусилителя руля

Рассмотрим несколько режимов работы гидроусилителя при повороте колес в любую сторону:

  1. Автомобиль стоит неподвижно на месте, колеса установлены прямо. В данный момент гидроусилитель не работает и жидкость просто перекачивается насосом по системе (из бачка в распределитель и обратно).
  2. Водитель начинает вращать рулевое колесо. Крутящий момент от рулевого колеса передается на вал распределителя и далее на торсион, который начинает закручиваться. Поворотный золотник в этот момент не вращается, поскольку ему мешает это сделать сила трения, препятствующая повороту колес. Перемещаясь относительно золотника, вал распределителя открывает канал для поступления жидкости в одну из полостей гидроцилиндра (в зависимости от того, куда повернут руль). Таким образом, вся жидкость под давлением направляется в гидроцилиндр. Жидкость из второй полости гидроцилиндра поступает в сливную магистраль и далее в бачок. Жидкость давит на поршень со штоком, за счет чего перемещается рулевая рейка и поворачиваются колеса.
  3. Водитель прекратил вращение рулевого колеса, но продолжает удерживает его в повернутом положении. Рулевая рейка, перемещаясь, вращает поворотный золотник и выравнивает его относительно вала распределителя. В этот момент распределитель устанавливается в нейтральное положение и жидкость вновь просто циркулирует по системе, не совершая никакой работы, так же как и при прямолинейном положении колес.
  4. Водитель «выкрутил» руль в крайнее положение и продолжает его удерживать. Данный режим является наиболее тяжелым для гидроусилителя, поскольку распределитель не может вернуться в нейтральное положение, и вся циркуляции жидкости происходит внутри насоса, что сопровождается повышенным шумом его работы. Но стоит отпустить руль, и система придет в норму.

ГУР устроен таким образом, что при его отказе рулевое управление будет продолжать работу и возможность управлять автомобилем сохранится.

Периодичность замены жидкости в ГУР

Теоретически рабочей жидкостью можно пользоваться в течение всего срока эксплуатации автомобиля, но рекомендуется периодически менять масло.

Сроки замены зависят от интенсивности эксплуатации транспортного средства. При среднегодовом пробеге 10-20 тысяч км, достаточно менять масло раз в два-три года. Если машина эксплуатируется чаще, то и смену жидкости нужно делать чаще.

В результате эксплуатации гидроусилителя повышается температура его элементов. За счет этого греется и масло, что приводит к ухудшению его физических свойств. Если при контроле состояния жидкости замечены посторонние частицы или запах горелого масла — значит, настало время для замены.

Объем жидкости при полной замене не превысит полутора литров. Для жидкости замеряют два уровня: холодный и горячий. Холодный уровень – это точка, при которой температура масла находится в пределах от нуля до тридцати градусов. Горячий уровень – точка, когда температура жидкости варьируется от пятидесяти до восьмидесяти градусов.

Преимущества и недостатки гидроусилителя рулевого управления

О преимуществах гидроусилителя уже было все сказано Кратко подытожим, что он дает:

  • облегчение управления автомобилем, снижение утомляемости водителя;
  • смягчение ударов, передаваемых на рулевое колесо от неровностей дороги;
  • лучшая управляемость и маневренность автомобиля, а значит и повышенная безопасность на дороге.

К недостаткам ГУР можно отнести следующие:

  • постоянно работающий насос отбирает часть мощности двигателя;
  • необходимость периодического обслуживания системы.

Заключение

Гидроусилитель рулевого управления значительно облегчает управление автомобилем, особенно если речь идет о грузовом транспортном средстве. Поэтому для бесперебойной работы системы необходим постоянный контроль и уход за ее компонентами.

Гидравлический усилитель руля (ГУР) — автомобильная гидравлическая система, часть рулевого механизма, предназначенная для облегчения управления направлением движения автомобиля при сохранении необходимой «обратной связи» и обеспечении устойчивости и однозначности задаваемой траектории [1] .

Гидроусилитель руля устроен так, что при отказе усилителя рулевое управление продолжает работать (хотя руль при этом становится более «тяжёлым»).

В Советском Союзе (СССР) впервые был применён в 1950 г. на карьерном самосвале МАЗ-525. Первый советский легковой автомобиль, оснащенный ГУР — автомобиль высшего класса ЗИЛ-111 (1958 г.).

Содержание

Назначение и устройство гидроусилителя рулевого управления [ править | править код ]

Для уменьшения усилия, прикладываемого при повороте рулевого колеса, смягчения ударов, передающихся на рулевое колесо при наезде управляемых колес на неровности дороги, и повышения безопасности при разрыве шин переднего колеса в конструкцию рулевого управления некоторых автомобилей вводят специальные гидроусилители.

Устройство [ править | править код ]

Внешние видеофайлы
Реечная рулевая передача с торсионным приводом золотника
Винтовой привод золотника, аналогичный ЗИЛ-130
Винтовой привод золотника, устаревшей конструкции

Гидроусилитель представляет собой замкнутую гидравлическую систему, состоящую из насоса, регулятора давления, бачка с запасом гидравлической жидкости, управляющего золотника и силового гидроцилиндра.

Насос (с приводом от двигателя автомобиля или электромотора), регулятор давления (обычно в виде перепускного клапана, сливающего избыток расхода насоса мимо золотника) и бачок с запасом гидравлической жидкости предназначены для создания рабочего перепада давлений в гидросистеме усилителя.

Силовой гидроцилиндр двойного действия (то есть умеющий создавать усилие в двух направлениях) в современных легковых автомобилях обычно интегрируется с рулевой рейкой и передает усилие на неё. Золотник устанавливается на рулевой колонке и реагирует на вращательный момент на валу колонки.

Придумано множество способов преобразовать вращательный момент рулевого колеса в работу золотника. Большинство основаны на подвижности отдельного участка вала рулевой колонки. В современных машинах роль подвижного элемента колонки обычно играет торсион — радиально пружинящий участок вала рулевой колонки. Золотник реагирует на угловой сдвиг между концами торсиона при наличии усилия на руле. Существуют конструкции с осевой подвижностью участка вала рулевой колонки: осевое перемещение задается винтовой передачей, преобразующей вращательное усилие руля в поступательное движение штока золотника. В некоторых конструкциях усилие поворота колес регистрируется не на рулевой колонке, а на других узлах передачи усилия от руля к колесу.

Пример гидроусилителя, совмещённого с рулевым механизмом — гидроусилитель, применяемый на автомобилях ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131 [ править | править код ]

При прямолинейном движении автомобиля золотник за счёт пружин удерживается в нейтральном положении, при этом все каналы золотника открыты.

При повороте — при вращении руля винт вращается и вкручивается в шариковую гайку. При этом он смещается вместе с золотником и подшипниками и смещает плунжеры, сжимая пружины. Как только подшипники упрутся в корпус, винт с золотником перестанет смещаться, а смещаться начнёт шариковая гайка с поршнем и рейкой, при этом как бы накручиваясь на винт. При смещении золотника центральный канал от насоса останется связанным с одним из боковых каналов, а другой боковой канал останется связанным с каналом слива. При смещении поршня усилие будет передаваться от рейки сектору, а от него через вал сошке. Так как центральный канал от масляного насоса связан с одним из боковых каналов, то масло пойдёт из него в одну из полостей гидроцилиндра и будет давить на поршень, помогая смещать его и облегчая усилие, прилагаемое на рулевое колесо.

При прекращении вращения руля винт перестаёт вкручиваться в гайку и минимальное движение поршня передаётся на винт и золотник. Золотник возвращается в нейтральное положение. Все каналы открываются, масло от насоса начинает уходить на слив, и усилитель прекращает свою работу. Кроме того, возвращению золотника в нейтральное положение способствуют пружины, давящие на плунжеры и на подшипники.

При увеличении сопротивления повороту начнёт возрастать давление в линии от насоса через золотник в одну из полостей гидроцилиндра. Эта линия связана с полостью между плунжерами, где находятся пружины. Повышенное давление будет давить на плунжеры, а они — на подшипники. Плунжеры будут стараться вернуть золотник в нейтральное положение. Часть масла начнёт уходить на слив, а водитель почувствует дополнительное сопротивление вращению руля — следящее действие за усилием.

При неработающем двигателе насос не накачивает масло и усилитель не работает. Управление автомобилем может осуществляться. При вращении руля поршень смещается и вытесняет масло из одной полости в другую через обратный клапан, и масло не мешает движению поршня.

Пример гидроусилителя, совмещённого с продольной тягой — гидроусилитель, применяемый на автомобилях МАЗ и КрАЗ-255 [ править | править код ]

При прямолинейном движении — золотник находится в нейтральном положении, все каналы открыты и масло от насоса уходит на слив.

При повороте усилие от рулевого колеса передаётся через рулевой механизм на сошку. Сошка тянет шаровый палец, а он смещает стакан и золотник примерно на 1 мм. Как только стакан упрётся в корпус, усилие будет передаваться корпусу, а от него через другой шаровый палец продольной тяге и далее. Так как золотник сместился, канал от насоса остался связанным только с одной полостью цилиндра, а другая полость осталась связана с каналом слива. Масло, поступающее в цилиндр, смещает корпус за счёт давления в ту сторону, в которую его тянет сошка, облегчая водителю поворот руля. Масло, поступающее в цилиндр, давит на корпус за счёт давления, а опорой для него является поршень и шток, соединенные с балкой переднего моста.

При прекращении поворота руля золотник возвращается в исходное положение за счёт остаточного давления масла, которое давит на торец золотника. Торцевая полость золотника связана с основным каналом отверстием в бурте.

При увеличении сопротивления повороту растёт давление в усилителе, которое действует и на торцевую поверхность золотника и старается вернуть его в исходное положение, создавая дополнительное сопротивление на рулевом колесе. Следящее действие осуществляется по принципу остановки вращения руля.

Эксплуатация [ править | править код ]

Читайте также:  Самый дорогой автомобильный бренд в мире

Устройство насоса гидроусилителя роторного типа очень простое. Основными его элементами являются корпус с подающим и выходным штуцерами и вал, на одном конце которого установлен приводной шкив, а на другом – ротор с лопастями. Этот ротор располагается в камере особой формы — статоре (его роль выполняет корпус). За счет этой формы статора и обеспечивается нагнетание жидкости, которая затем подается на выходной штуцер, ведущий на распределитель.

Недостатком насоса, приводимого от коленчатого вала, является изменение создаваемого давления в зависимости от оборотов мотора. Из-за этого создаваемое ГУРом усилие на малых оборотах является недостаточным, а на высоких – чрезмерным, что приводит к появлению такого эффекта, как «пустой руль» («обратная связь» рулевого управления – отсутствует, поэтому информативность рулевого управления очень мала).

Чтобы устранить этот недостаток, в устройство насоса гидроусилителя включен регулятор давления, поддерживающий его в заданном значении. Функционирует он очень просто – при превышении давления, регулятор, смещаясь, открывает перепускной канал между подающим и выводным каналами и часть давления сбрасывается.

Жидкость под давлением, созданным насосом, подается на распределитель. В задачу этого составного элемента входит распределение потока жидкости в зависимости от положения рулевого управления. Наибольшее распространение на легковых авто получил золотниковый распределитель поворотного типа. Этот узел является промежуточным звеном между валом колонки и шестерней рулевого механизма.

Состоит распределитель из двух элементов – вала и поворотного золотника. Эти элементы насажены на торсион, который соединяет между собой вал колонки и шестерню.

К распределителю подходит подающий штуцер от насоса, обратка (по ней жидкость возвращается снова в насос) и два вывода, ведущих на силовой цилиндр.

Суть работы распределителя такая: при вращении руля сопротивление, идущее от колес, приводит к скручиванию торсиона, что в свою очередь обеспечивает проворот золотника относительно вала распределителя. Из-за этого одни каналы открываются, а вторые закрываются, то есть, происходит перераспределение потока жидкости.

Силовой цилиндр выполняет роль исполнительного элемента. В комбинированном типе ГУР он полностью интегрирован в рулевой механизм. В качестве поршня выступает рулевая рейка, на которой дополнительно имеется шайба с уплотнителями, а цилиндра – корпус. Поршень делит цилиндр на две камеры, соединенных трубопроводами с распределителем.

А теперь о том, как это все взаимодействует между собой. ГУР является герметичным механизмом и жидкость в нем циркулирует по кругу. Но при определенных режимах количество жидкости меняется, поэтому такие перепады компенсируются за счет расширительного бачка (он же и заправочный). Обычно этот бачок располагается на насосе, но может быть и вынесенным.

При повороте налево работа распределителя противоположна описанной. То есть, жидкость под давлением подается в левую камеру цилиндра. Как видно, основная работа у ГУР лежит на распределителе.

Часть положительных качеств использования гидроусилителя в конструкции рулевого управления уже перечислены, но есть и другие. В целом, к достоинствам можно отнести:

Недостатков же у усилителя меньше, но они достаточно существенны:

Стоит отметить, что благодаря установке распределителя в рулевой механизм возможно продолжать движение даже в случае выхода из строя одного из элементов ГУР или разгерметизации. Торсион в любом случае будет передавать вращение от вала колонки на шестерню механизма, поэтому управление у авто сохраниться, но усилие на руле возрастет.

Еще одним недостатком такого механизма является зависимость от оборотов коленчатого вала. Решение этой проблемы, и следующим этапом развития ГУР стал электрогидравлический усилитель.

Его особенность заключается в том, что привод осуществляется от отдельного электромотора, который входит в конструкцию насоса. Это позволяет не только поддерживать давление в требуемом значении при всех режимах работы мотора, но еще и обеспечить работу ГУР даже при незаведенном двигателе.

Дополнительно электрогидравлический усилитель управляется ЭБУ. То есть, механизм подстраивается под конкретные условия движения, создавая оптимальное усилие на руле и обеспечивая точную передачу информации – «обратную связь». Для этого ЭБУ собирает данные от ряда датчиков, на основе которых он осуществляет управление насосом и распределителем.

Несмотря на то, что гидроусилитель конструктивно значительно сложнее, чем иной тип усилителя – электрический, благодаря обеспечению «обратной связи» он является более предпочтительным, поэтому он чаще и используется.

Устройство и работа гидроусилителя рулевого управления

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

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

насос
распределитель
силовой цилиндр
бачок и соединительные шланги

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

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

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

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

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

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

Преимущества и недостатки

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

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

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

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

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

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

Сейчас почти каждый современный автомобиль оборудуется гидравлическим усилителем рулевого управления. Основная задача этого механизма заключается в создании дополнительного усилия на элементы рулевого управления для облегчения поворота колес во время маневрирования.

Изначально гидроусилитель устанавливался исключительно на грузовые авто и с/х технику по одной простой причине – без этого механизма управлять грузовиком или трактором очень сложно. Но со временем ГУР стал появляться и на легковых авто.

На небольших скоростях и при стоянке для поворота управляемых колес водителю на авто без ГУР приходится прилагать значительные усилия, на большой же скорости сопротивление снижается, то есть для совершения маневра усилия со стороны водителя снижаются.

Усилитель же обеспечивает одинаковое усилие, которое должен приложить водитель, как при малых, так и значительных скоростях. Поэтому парковка, маневрирование при начале движения с гидроусилителем руля значительно легче.

Гидроусилитель не только повышает комфортабельность при поездках но и дополнительно повышает безопасность, поскольку позволяет удержать автомобиль на дороге в случае пробития колеса на скорости.

Также на рулевом механизме наличие ГУРа позволяет уменьшить передаточное число. То есть, снижается количество оборотов рулевого колеса.

Конструкция гидроусилителя руля

Любой гидравлический усилитель рулевого управления, какую бы он не имел конструкцию, состоит из ряда основных составных элементов:

  1. насос;
  2. распределительное устройство;
  3. исполнительный механизм;
  4. трубопроводы;
  5. бачок для жидкости;

Все составляющие компоненты ГУР соединены при помощи трубопроводов в закрытую систему, по которой циркулирует жидкость под давлением. Именно она и является главным рабочим элементом системы.

Насос включен в схему для создания давления жидкости. В работу он может приводится либо от шкива коленвала посредством ременной передачи, либо же от электродвигателя. Регулировка давления же осуществляется перепускным клапаном, включенным в систему.

Распределительное устройство обеспечивает перераспределение потоков жидкости, которая подается от насоса. Основным элементом его является золотник, который при перемещении открывает и закрывает необходимые каналы.

Если колеса авто установлены ровно, то золотник соединяет между собой трубопровод высокого давления, по которому подается жидкость с патрубком обратной подачи. То есть, жидкость от насоса подается на распределитель и сразу возвращается обратно на него, не выполняя никаких действий. А вот при повороте колеса золотник смещается, открывая и закрывая требуемые каналы, и жидкость направляется на исполнительный механизм.

Этот механизм представляет собой гидроцилиндр двойного действия. В нем имеется поршень, разделяющий цилиндр на две полости. Во время поворота распределитель подает жидкость в необходимую полость, которая за счет давления заставляет перемещаться в необходимую сторону. При этом поршень связан с рулевым механизмом, поэтому при перемещении он передает усилие на механизм.

Виды и их конструктивные особенности ГУР

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Устройство гидроусилителя руля.

Существует несколько видов гидроусилителей, отличающихся по своей конструкции:

ГУР с раздельной конструкцией применялся на ряде грузовиков. Особенностью его являлось то, что распределитель устанавливался на рулевом механизме, а вот гидроцилиндр устанавливался отдельно и был поршнем связан с рулевой трапецией посредством рычага. При повороте рулевого колеса золотник распределительного устройства подавал жидкость в требуемую полость, и поршень, перемещаясь, тянул или толкал рычаг рулевой трапеции.

На легковых же авто распространение получила комбинированная конструкция гидроусилителя. Ее особенность заключается в том, что распределитель и гидроцилиндр входят в конструкцию рулевого механизма.

При этом поршень цилиндра располагается непосредственно на рулевой рейке.

При повороте колес в определенную сторону, золотник, смещаясь, открывает нужные каналы, жидкость поступает в требуемую полость и давит на поршень, тот смещается вместе с рейкой.

Принцип работы гидроусилителя руля

Теперь более подробно рассмотрим принцип работы комбинированного ГУР.

В распределительном механизме такого усилителя используется золотник поворотного типа. То есть открытие и закрытие каналов производится за счет проворота этого элемента вокруг оси.

В нейтральном положении, когда колеса авто установлены ровно, золотник соединяет между собой нагнетательную магистраль с трубопроводом обратной подачи. Кроме того открытыми остаются и каналы, ведущие на полости гидроцилиндра.

То есть жидкость не только циркулирует от насоса на распределительное устройство и обратно, она еще и подается в полости, причем в равных количествах и с одинаковым давлением.

При повороте колеса влево, золотник проворачивается, при этом подающая магистраль соединяется с трубопроводом, ведущим к левой полости. Жидкость подается в нее и начинает воздействовать на поршень. При этом золотник соединяет трубопровод обратной подачи с правой полостью, чтобы не создавалось противодействующего давления, и жидкость из нее уходит к насосу.

Если руль выкручен не до упора и оставлен в таком положении, золотник вернется в исходное положение, из-за чего произойдет выравнивание давления в полостях и поршень перестанет перемещаться.

При повороте колес вправо будут происходить процессы, противоположные описанным.

Недостатком такого гидроусилителя является то, что давление, подаваемое на гидроцилиндр одинаково как на малой так и большой скорости. А поскольку при увеличении скоростного режима сопротивление рулевого механизма снижается, то это приводит к такому эффекту как «пустой руль». Результатом такого явления становиться потеря водителем «чувства дороги» из-за того, что руль вращается очень легко.

Чтобы избавиться от этого негативного эффекта, в конструкцию ГУР часто включаются электронные элементы, контролирующие работу усилителя и регулирующие ее в зависимости от скорости.

Все достаточно просто – в систему включен электромагнитный клапан, работающий от электронного блока управления. ЭБУ считывает показания датчиков (скорости, частоты вращения коленвала), и при повышении скорости он подает сигнал на электромагнитный клапан, которые плавно снижает давление жидкости, подаваемой на распределитель. То есть, усилие ГУР на рулевой механизм будет снижаться.

Гидроусилитель руля (аббревиатура ГУР) — знакома большинству автолюбителей. Относится она к основной части рулевого механизма. Раньше управление машиной, было очень утомительным занятием, так как приходилось при резкой смене траектории напрягаться для поворота рулевого колеса, особенно это было проблематично на грузовых машинах. Конструкторы, которые всегда совершенствуют детали для удобства, комфорта и безопасности, обратили на это внимание, поэтому рулевое колесо стало не исключением. Чтобы свисти усилие к минимуму, была придумана система гидроусилителя руля.

Основным его предназначением, как и было, задумано выступает, комфортное управление машиной в момент движения, но есть и другие не менее важные заслуги, такие как:

  • сохранение «обратной связи»;
  • обеспечение устойчивости на дороге;
  • повышение безопасности. То есть происходит контроль над ТС после повреждения передней шины и возможность увильнуть от столкновения;
  • позволяет «чувствовать» дорожное полотно и создает кинематическое следящее действие;
  • уменьшает передаточное отношение рулевой системы, что повышает маневренность;
  • продлевает время службы деталей рулевого узла.

По конструкции ГУР компактны и могут поглощать удары, с вибрацией отходящие от дорожного полотна на рулевое колесо. Во время использовании они совершенно бесшумны. С их появлением езда стала безаварийной, даже число парковочных мест снизилось вдвое. Имея в авто гидроусилитель сложные повороты и многоразовые маневры стали даваться на ура. Однако многие не знают принципа работы установленного штатного гидроусилителя, а когда транспортное средство уводит в сторону они пытаются разрешить ситуацию на «сход-развале» делая это неверно. Естественно, бывалые развальщики легко могут выставить углы установки колес для правильного «сопротивления» увода машины вбок, если гидроусилитель неисправен.

Чтобы устройство не подводило и надежно выполняло все предписанные задачи нужно своевременно посещать сервисные центры для диагностики.

Шаг в историю

Так как первые машины по конструкции были не увесистыми и с узкими колесами, то для поворота руля не требовалось особых усилий. Но с появлением первых грузовых автомобилей вращать колеса многотонного грузовика, оказалось занятием достаточно трудоемким, а то и вовсе не посильным. Тут-то и потребовалось уменьшить диаметр «баранки» и изменить устройство рулевой рейки. Изобрел и запатентовал гидроусилитель впервые Фредерик Ланчестер. Сначала, благо автомеханики распространилось только на карьерные самосвалы, пожарные и грузовые машины. Предвестники пневмоусилители — были несложными и подпитывались от компрессора уже существующих пневматических тормозов.

Только в 20-х годах XX-го века компания Rolls-Royse оснастила гидроусилителем машину-визитку Phantom. Понятное дело, гидравлические усилители были сложнее, чем уже существующие пневматические. Но попытка не увенчалась успехом, и эксперимент был отложен на несколько лет. Дальше уже во время Второй мировой войны англичане вновь ввели в работу ГУР, установив его на большие бронированные автомобили. И уже спустя пять лет технология плотно закрепилась в европейском и американском автопроме. С тех пор устройство не претерпевало принципиальных изменений. Сегодня разнообразие системы ГУРа впечатляет, помимо него существуют еще две удивительных технологии облегчающие эксплуатацию транспортных средств – Электроусилитель и Электрогидроусилитель.

Разновидности гидроусилителей

Утверждать, что ГУР в стандартном исполнении крайне необходим нельзя. Он полезен только в определенных моментах. Конечно, он позволяет с успехом маневрировать в городских условия, но вот на открытой трасе при высокой скорости пользы от него вовсе нет. С возрастанием скорости перестаёшь «чувствовать» дорогу, что популярно особенно в зимний период.

Чтобы, как-то перекрыть изъян, было предпринято установить рулевую рейку с переменным придаточным отношением. Однако попытка была безуспешной спасла ситуацию электроника, которая выступила модификацией гидроусилителя. Она сочетает не только комфорт, но и информативность руля. Электрогидроусилитель руля (ЭГУР) служит по тому же принципу, отличия — прибавка электронного блока и исполнительного электроклапана.

Гидроусилитель руля: устройство и принцип работы

Чтобы понять, как устроена конструкция ГУРа, рассмотрим схему гидроусилителя рулевого управления, состоящую из таких частей, как:

  1. Силовой гидроцилиндр двойного действия помещен в рулевую часть, где стоит межу деталями привода и кузова. Соединен он с золотниковым управляющим узлом и гидроцилиндром. Основная заслуга — преобразование давления жидкости в перемещение поршня и штока, помогающих двигать колеса в необходимое направление.
  2. Насос прикрепляется на двигателе, а его привод от коленчатого вала осуществляется ременной передачей от шкива коленчатого вала. Требуется для сформирования давления масла. Более распространены конструкции лопастого типа, потому что у них хорошее КПД.
  3. Рабочая жидкость содержится в бачке, там же имеется фильтр, крышка с щупом для замера уровня. Функция масла смазывать трущиеся детали и передавать усилие от насоса к гидроцилиндру.
  4. Бачок, наполненный гидравликой, чтобы содержать его в чистоте внутри есть фильтр.
  5. Регулятор давления или распределитель – это прецизионный (высокоустойчивый) и простой по схеме узел. Являет собой редукционный клапан. Располагается на деталях рулевого привода или на одном валу с рулевым элементом. Его задача распределять гидравлику в нужную полость гидроцилиндра или назад в бак. Требуется для контроля частоты вращения коленвала мотора, чтобы тот не повышал допустимую норму давления гидравлической жидкости. Золотниковый распределитель – сложная деталь, состоящая из торсиона и золотникового клапана. Когда находящийся внутри золотник крутится, распределитель называют роторным, а если поступательно перемещается – осевым.
  6. Соединительные шланги высокого и низкого давления сводят между собой гидроцилиндр, насос и распределитель. Также по ним циркулирует гидравлическая жидкость из бака в насос и обратно, возвращаясь от распределителя. Там, где требуется создать взаимную подвижность узлов, применяют гибкие шланги.

Принцип работы гидроусилителя руля как с осевым, так и с роторным распределителем, основан на перемещении золотника при перекладке рулевого колеса. Сначала насос формирует давление в узле рулевого управления. Если «баранку» крутят в одну из сторон, начинает двигаться золотник и закрывает одну из сливных магистралей, а рабочая жидкость под давлением идет в нужные полости гидроцилиндра. Гидравлика со штоком давит на поршень, а он двигает колеса.

Когда колеса поворачиваются, они направляют корпус распределителя в сторону движения золотника. А когда золотник принимает обездвиженное состояние начинают восстанавливать свое обычное положение корпуса распределителя. Из нагнетательной магистрали масло легко проходит в сливную. Далее, усилитель просто качает рабочую жидкость при помощи насоса по системе. В то же время колеса направлены прямо. Когда руль заканчивает крутиться, вся схема меняется и останавливается.

Если даже гидронасос сломался (к примеру, оборвался ремень привода) — это не влияет на управление транспортным средством. Потому что от рулевой системы усилие будет идти на корпус распределителя, а после на колеса с золотником. Через предпусковой клапан, гидравлика станет двигаться из одной полости в другую и не создавать препятствия, чем позволит поворачивать руль, только с напрягом. Схема рулевого управления с гидроусилителем наглядно демонстрирует всю суть системы.

Во время поворота рулевого колеса в другую сторону распределитель подает масло в противоположные части гидроцилиндра, соответственно рулевая рейка идет в другую сторону и поворачивает колеса в нужную сторону. Что касается водителя, то он прилагает минимум усилия на поворот руля. Когда автомобиль находится без движения руль поворачивать также просто для этого необходимо чтобы был запущен мотор.

Если транспортное средство наезжает на препятствие, сила отталкивания пытается повернуть колеса. Но вместо этого они относительно золотника двигают корпус распределителя и перекрывают сливную магистраль. После чего гидравлическая жидкость поступает в полость цилиндра, и поршень посылает усилия на колеса, идущие в обратном направлении. Быстрая реакция приводит к тому, что колеса блокируются и не могут поворачивать. Из-за того, что ход золотника малый (где-то 1 мм), транспортное средство практически не меняет направление движения. ГУР ограждает руки водителя от столкновения со спицами руля, когда он во что-то врезается. Маленькие толчки все-таки ощущаются – это происходит из-за того, что над реактивными шайбами, повышается давление.

«Чувство дороги» — это обратная связь от управляемых колес через усилитель к рулю. Сообщает водителю, в каких условиях происходит поворот. Чувствуя силовое следящее действие управлять машиной можно при любой погоде. Поэтому в составе конструкции крепят реактивные шайбы, плунжеры или камеры. Одна из шайб при высоком давлении, пытается поместить золотник в исходную точку, от этого рулевое колесо работает «туже».

Устройство насоса гидроусилителя руля

Узел насоса лопастного типа делится на виды:

  1. Лопастный.
  2. Шестеренный.

Механизм насоса состоит из корпуса, ротора и уплотнительного кольца. Насос имеет клиноременный привод от шкива коленчатого вала. Шкив матируется в конце наружного вала, находящийся на шариковом и игольчатом подшипнике. Ротор располагается на шлицах вала, в его пазы свободно установлены лопасти. К корпусу насоса приделан распределительным диском и крышкой статор.
Внутренняя поверхность его корпуса имеет сложную форму. Лопасти устанавливаются в ротор, где параллельно его продольной оси предусмотрено несколько прорезей. Эти лопасти под давлением центробежной силы немного выходят из пазов и соприкасаясь, с внутренней поверхностью корпуса, создают замкнутые камеры.

Внутренняя поверхность корпуса устроена таким образом, что когда объём от вращения ротора снижается между ними сжимается масло. Если появляется отверстие, то гидравлическая жидкость стремительно выходит из лопастей. Процесс всасывания жидкости проходит наоборот. Сам по себе насос должен быть высокопроизводительным, чтобы обеспечивать повороты вала максимально быстро.
Запускается передачами от двигателя:

  1. Шестеренчатой.
  2. Ременной.

Техническое обслуживание гидроусилителя

  1. Очень часто приводящий ремень становится причиной поломки гидроусилителя, поэтому нужно следить за уровнем его натяжения.
  2. Необходимо смотреть за уровнем масла в бачке, если его показатель ниже нормы, нужно долить. Нехватка масла приведет к тому, что насос выйдет из строя. Какая подходит гидравлическая жидкость больше всего нужно узнать из инструкции или в специализированном магазине.
  3. Один раз в год меняйте фильтрующий элемент в бачке.
  4. Сливать масло легко, нужно снять шлангу и при открытой крышке бачка жидкость выльется от действия атмосферного давления. Залив свежее масло необходимо при открытой крышке пару раз прокрутить руль в крайние положения, это нужно, чтобы лишний воздух покинул бачок.
  5. Учтите, что на ТС с гидроусилителем не стоит держать руль в крайнем поворотном положении свыше 5–6 секунд – перегреется гидравлическая жидкость.
  6. Кроме того, следует время от времени осуществлять замену масла, это объясняется загрязнениями, которые влияют на его свойства. При потере основных свойств жидкость способна повредить сальники рулевой рейки, а это приведет к сбою ГУРа.
  7. Регулярно проводите визуальный осмотр системы, так как может быть нарушена герметичность системы. Потеки гидравлики говорят, что требуется ремонт.
  8. Если гидронасос не работает, использовать машину долгое время нельзя – это приведет к износу распределителя и поломке элементов рулевого механизма.

Недостатки ГУР

  1. Нужно просматривать систему каждый день на наличие дефектов.
  2. Нанос работает от мотора, тем самым забирая у него часть мощности.
  3. Нет функций регулировки положений работы для разных условий.

Как видно минусов не так уж и много.

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.

Функции и назначение ГУР


Рулевая рейка с гидроусилителем
Гидравлический усилитель руля (ГУР) представляет собой элемент рулевого управления, в котором дополнительное усилие при повороте рулевого колеса образуется за счет гидравлического давления.

Для легковых автомобилей главное назначение ГУР – обеспечение комфорта. Управлять транспортным средством, оснащенным гидравлическим усилителем руля, легко и удобно. К тому же водителю не нужно для совершения маневра делать рулем полных пять-шесть оборотов в сторону поворота. Такое положение вещей особенно актуально при парковке и маневрировании на узких участках.

Сохранение управляемости автомобилем и смягчение ударов, передающихся на руль в результате наезда управляемых колес на неровности дороги, – еще она важная функция гидроусилителя.

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.

Как устроен ГУР и как он работает?

Как устроен ГУР

Конструктивно практически любой гидроусилитель рулевого управления автомобиля состоит из таких основных частей, как:

  • Насос;
  • Распределитель;
  • Гидроцилиндр;
  • Соединительные шланги;
  • Бачок.

Гидравлический насос предназначен для того, чтобы создавать в системе гидроусилителя руля необходимое давление и обеспечивать циркуляцию по ней рабочей жидкости (в ее качестве чаще всего выступает масло). В современных автомобилях чаще всего используются гидравлические насосы пластинчатого типа, поскольку они имеют высокий КПД и отличаются длительным сроком эксплуатации. Практически всегда привод к ним осуществляется при помощи ременной передачи от коленчатого вала двигателя автомобиля.

Распределитель, как нетрудно догадаться из его названия, необходим для того, чтобы распределять рабочую жидкость и направлять ее в строго определенные полости гидроцилиндра, а также в бачок. Специалисты различают две разновидности распределителей: осевые и роторные. Если его золотник совершает вращательные движения, то распределитель является роторным, а если поступательные — то осевым. Сам распределитель может размещаться и непосредственно на валу с рулевым механизмом, и среди элементов рулевого привода.

Гидроцилиндр предназначен для того, чтобы под воздействием давления рабочей жидкости (масла) приводить в движение поршень и шток. Этот элемент ГУР или же встраивается непосредственно в рулевой механизм, или же устанавливается между приводом и кузовом автомобиля.

Что касается соединительных шлангов, то они необходимы для того, чтобы обеспечить свободный ход рабочей жидкости по всему механизму. Эти элементы конструкции принято подразделять на шланги низкого и высокого давления. Первый используются для возврата рабочей жидкости после отработки, а по вторым она следует между такими элементами ГУР, как насос, цилиндр и распределитель.

ГУР в работе. В верхней части показано, как золотник распределяет гидравлическую жидкость.

Бачок в системе ГУР представляет собой ни что иное, как емкость, в которой хранится рабочая жидкость (масло), и через которую она циркулирует. В нем имеется специальный фильтр очистки, а также щуп, который необходим для того, чтобы проверять уровень рабочей жидкости.

Принцип работы всех гидроусилителей рулевых механизмов, вне зависимости от особенностей их конструкции, практически одинаков. Если руль находится в центральном положении, то в таком же располагается и центральный золотник ГУР, который удерживают специальные пружины. При этом обеспечивается совершенно свободное перемещение рабочей жидкости по всей системе. Ее циркуляцию обеспечивает работающий насос. Когда происходит поворот руля, золотник перемещается и перекрывает сливную магистраль, в результате чего рабочая жидкость подается в одну из полостей цилиндра под давлением. Это приводит к тому, что под ее воздействием поворачивают и корпус распределителя, и колеса в ту сторону, в которую движется золотник. В тот момент, когда корпус распределителя «настигает» этот самый золотник, подача рабочей жидкости под давлением в цилиндр прекращается, и это означает, что поворот уже выполнен. Руль возвращается в нейтральное положение, золотник — тоже, и через него рабочая жидкость сливается в магистраль.

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.

Принцип работы лопастного насоса


Схема и принцип работы насоса гидроусилителя
Привод насоса гидроусилителя осуществляется от коленчатого вала посредством приводного ремня. Шкив насоса закреплен на наружном конце вала, который установлен на игольчатом подшипнике. Ротор посажен на шлицах на валу. В пазы ротора вставлены лопасти. Корпус гидронасоса представляет собой статор с крышкой и распределительным диском. В процессе вращения ротора лопасти захватывают рабочую жидкость. Затем под давлением подают эту жидкость через отверстия распределительного диска и канал в крышке насоса в клапан управления потоком, а далее в нагнетательный трубопровод.

Особенность работы насоса ГУРа заключается в том, что его производительность напрямую зависит от оборотов двигателя. В то же время вся система гидроусилителя руля рассчитана на работу при постоянной производительности, а максимальное значение давления не должно превышать установленного. В иномарках это от 70 до 125 бар, в отечественных автомобилях – 60-100 бар.

Поэтому насос выдает практически максимальное давление даже на холостых оборотах двигателя, а для того, чтобы его значение не превышало допустимого, в нем установлен клапан управления потоком жидкости. Фактически это редукционный клапан, который сохраняет давление в системе постоянным при увеличении числа оборотов коленчатого вала. Он представляет собой гидравлический дроссель, который работает автоматически.

Впоследствии конструкция данного клапана была модернизирована. В нее добавился специальный золотник, ограничивающий производительность насоса. Это позволило добиться регулирования усилия на руле в зависимости от скорости движения автомобиля.

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.

Что такое ГУР, ABS, климат-контроль и иже с ними?

Когда мы выбираем автомобиль, то смотрим изначально, конечно, на его внешний вид и внутренний интерьер. Это правильно: свой собственный железный конь должен радовать глаз. Однако после того, как мы выбрали марку, модель и цвет, необходимо определиться с комплектацией автомобиля и выяснить, какие опции необходимы, а какие останутся в стороне.

Но все эти опции автомобиля в каталоге указаны сокращённо (ABS, EBD, ГУР, круиз-контроль и т. д.) и дилетанту крайне нелегко расшифровать, а самое главное — понять, что представляет собой каждая из них.

Попробуем разобраться.

Усилитель руля. На сегодняшний день присутствует, практически, в каждом автомобиле, кроме старых отечественных моделей. Функция его проста: облегчить выполнение поворота руля, тем самым повышается не только комфорт, но и безопасность водителя и пассажиров.

Существуют трёх типов: гидроусилитель руля, электроусилитель и гидроэлектроусилитель. Электроусилитель обладает небольшим преимуществом: он более экономичен, так как не происходит отбора мощности двигателя при его функционировании.

ABS (antilock brake system) — система антиблокировки тормозов. В 1978 году компания Bosch первой в мире начала серийный выпуск электронной антиблокировочной системы. Она предназначена для недопущения блокировки колёс при экстренном торможении или торможении на скользкой дороге. Другими словами, эта система не допускает, чтобы машина, как говорят, пошла на юз.

Данная система по-разному обозначается на автомобилях у разных производителей, к примеру, у TOYOTA применяется обозначение 4-ESC, у NISSAN — 4WAS, у HONDA — ALB, MAZDA — 4W-ABS, MITSUBISHI — 4 ABS, SUBARU — ABS. В зависимости от количества датчиков эта система бывает двухканальная, трёхканальная и четырёхканальная. Самая надёжная из них, конечно, четырёхканальная с четырьмя датчиками, по одному для каждого колеса.

Фото: Источник

Современная ABS способна учитывать неровности дорожного покрытия, углы поворота колес и изменение радиуса самого колеса, например, при установке запаски. Кроме того, она может быть скомпонована с другими системами активной безопасности движения. Например, EBD.

EBD (Electronic Brake Distribution) — система распределения тормозных усилий, практически всегда используется вместе с АБС. С помощью электроники обеспечивает равномерное распределение тормозных усилий между всеми колесами, что позволяет достичь оптимального сцепления с дорогой при торможении. Польза этой системы особенно заметна при торможении на повороте.

Представьте ситуацию: вы едете по скользкой дороге, и вдруг в закрытом повороте перед Вами оказывается автомобиль, владелец которого решил отдохнуть на обочине. Первая реакция — тормоз в пол. Опытный водитель станет тормозить прерывистым нажатием на педаль и контролировать машину, чтобы она не пошла в занос. Без ABS и EBD торможение в лучшем случае закончится сносом с траектории.

И хотя некоторые нерадивые водители отключают АБС, мол, «я сам себе АБС, опыта навалом», в пользе этих систем сомневаться не приходится. В Европе уже давно АБС является обязательной системой, которая должна присутствовать у любого нового автомобиля, продаваемого в салоне. И надо заметить, что с введением этого правила количество аварий снизилось в среднем на 25−30%.

Тракетория движения при заносе с ESP и без неё Фото: avtohata.net

ESP (Electronic Stability Programme) — система динамической курсовой стабилизации автомобиля. Она тоже разработана фирмой BOSCH в начале девяностых. Эта система призвана исправлять ошибки водителя и справляется с этим на отлично. Очень часто в сводках мы слышим «водитель не справился с управлением». Чаще всего, это следствие излишне резкого маневра или неправильной оценки крутизны поворота. Такие ошибки нередко приводят к перевороту автомобиля, а вот перевернуться на машине, оснащённой системой ESP, не так просто. Присутствует такая система далеко не во всех автомобилях, в основном — люкс и бизнес-класса.

Круиз-контроль. В отличие от предыдущих описанных систем, эта система обеспечивает не безопасность водителя, а его удобство. Суть её проста.

Автомобиль набирает определённую скорость, к примеру 90 км/ч, водитель нажимает кнопку «круиз-контроль» (она обычно располагается на руле), и может убирать ногу с педали газа. Отключение функции происходит либо при повторном нажатии кнопки, либо как только водитель дотронется до педали газа или тормоза. Конечно, в городских условиях пользы от этой «примочки» мало, но во время длительных поездок её помощь очень ощутима.

Климат-контроль и кондиционер. Наличие одной из этих опций исключает присутствие другой. Что такое кондиционер, всем известно. Климат-контроль также призван обеспечивать комфорт водителя, соблюдая тот температурный режим, который был задан. То есть, кондиционер просто «гонит» в салон холодный воздух, а климат-контроль поддерживает ту температуру в салоне, которая была установлена.

Фото: Depositphotos

Датчик дождя. Любой водитель, интенсивно использующий своего железного коня, сталкивался с ситуацией, когда один режим дворников не справляется с выпадающими осадками, а следующий — наоборот, является слишком частым. Или, к примеру, проезжающий мимо автомобиль окатил ваше лобовое стекло свеженькой грязью: надо включить щётки на 1−2 цикла.

Функция «датчик дождя» позволяет автоматически регулировать интенсивность движения щёток. Это, соответственно, снижает утомляемость водителя, позволяет сосредоточиться на управлении автомобилем. Действие этого датчика основано на сопоставлении информации, поступающей от фото- и светодиодов, находящихся на лобовом стекле автомобиля. Кстати, реагирует этот датчик намного быстрее человеческого глаза.

Я описал лишь некоторые системы и опции, устанавливаемые на современные автомобили. Самое главное — не забывайте обслуживать Вашего коня и помните, что никакая система безопасности не спасёт от безрассудства и лихачества.

Ни гвоздя, ни жезла вам.

Теги: безопасность движения, удобство, автомобили, опции автомобиля, комплектация автомобиля

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.

Не работает гидроусилитель руля: инструкция починки

В большинстве случаев самостоятельный ремонт гидроусилителя затягивается и не может быть выполнен на должном уровне, поэтому лучше всего обратиться к профессионалам за помощью. Они смогут провести диагностику гидроусилителя и починить именно ту часть системы, с которой возникла проблема. Неграмотный же ремонт может привести к ухудшению работы системы.

Форд Фокус

Чаще всего, самостоятельный ремонт системы гидроусилителя руля на автомобиле данной марки оканчивается плачевно. Если не работает гидроусилитель руля, причины, как правило, заключаются в трубке высокого давления либо в самом насосе. Если говорить о трубках высокого давления, проще всего их просто поменять. Если говорить о насосе, любой его ремонт, даже самый грамотный всего лишь отсрочит неизбежное, а именно : полную замену данного элемента системы.

Опель Астра

Чаще всего проблема с гидроусилителем возникает на машинах данной марки после переохлаждения машины. Масло, которое служит рабочей жидкостью, промерзает, из-за этого все части устройства деформируются. При возникновении проблем самое главное — провести грамотную диагностику системы. Если пренебречь этой процедурой, можно вмешаться в те части системы, которые работают правильно и нарушить порядок их работы.

Рекомендуем:

Датчик детонации на автомобиле марки Приора

Тойота

Нарушение работы гидроусилителя руля на машинах данной марки чаще всего связано с износом сальников и манжетов насоса, расходум масла, которое является рабочей жидкостью, попаданием мусора в систему, прохождение в нерабочее виды шлангов. В зависимости от серьезности поломки требуются сложный или не очень ремонт. Иногда достаточно просто слить использованную жидкость и налить новую, иногда потребуются поменять все шланги или перебрать насос. Специалисты не рекомендуют самостоятельно производить ремонт данной системы автомобиля.

Газель

Несмотря на простоту устройства гидроусилителя на газели, он так же выходит из строя, как и остальные части. Чаще всего выходит из строя приводной ремешок системы либо насос. Также неприятности доставляет износ элементов либо излишняя растрата рабочей жидкости, в зависимости от сложности, проблемы нужно решать. Насос в данном автомобиле неразборный, это значит что его придётся менять полностью, также изношенные части системы можно заменить самостоятельно, жидкость нужно периодически заливать и следить за отсутствием протечек.

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.

Признаки неисправности и типичные поломки

Гидроусилитель рулевого управления автомобиля представляет собой достаточно сложную по своей конструкции систему, и, несмотря на то, что отличается высокой надежностью, порой может выходить из строя. О том, что ГУР неисправен, можно определить по целому ряду признаков. Основными из них являются следующие:

  • Во время вождения на рулевом колесе чувствуются сильные толчки;
  • Для поворота рулевого колеса необходимо прилагать серьезные усилия, или же оно, наоборот, поворачивается чрезмерно легко;
  • Руль вибрирует, «шумит» или же с трудом возвращается в исходное положение;
  • Рулевое колесо время от времени поворачивается самостоятельно.

Как показывает практика, в тех случаях, когда на рулевом колесе ощущаются сильные толчки, причина чаще всего кроется в приводном ремне ГУР: он имеет очень слабое натяжение. Если это так, натяжение требуется восстановить, или же поменять старый, растянутый от времени ремень.

Если рулевое колесо поворачивается с трудом, то, скорее всего, проблема кроется или в том же приводном ремне, или в том, что в бачке содержится недостаточное количество рабочей жидкости. Поэтому необходимо проверить, соответственно, натяжение ремня и уровень масла, а также бачок и соединительные шланги на наличие трещин и возможных утечек.

Если руль вибрирует или «шумит», то, скорее всего, ослабли соединения трубок ГУР. В тех же случаях, когда руль периодически поворачивается самостоятельно, без участия водителя, чаще всего плохо работает насос, и поэтому следует проверить в первую очередь именно его.

Следует заметить, что гидроусилитель руля автомобиля лучше всего не ремонтировать самостоятельно, а обратиться на станцию технического обслуживания. Там опытные специалисты проведут тщательную диагностику ГУР и оперативно устранят все выявленные неисправности. Самостоятельный же ремонт чаще всего оборачивается тем, что гидроусилитель рулевого управления автомобиля начинает работать еще хуже, чем до его проведения.

Как работает

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

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

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

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.

Как работает усилитель рулевого управления + Видео

После запуска двигателя, масляный насос начинает вращаться и создает давление внутри системы. Если руль стоит прямо, то жидкость просто циркулирует по системе, минуя золотниковую часть устройства. Однако, после поворота руля в какую либо сторону, рулевой вал воздействует на специальный торсион, который открывает золотник в какую-либо сторону. Таким образом, в работу начинает входить одна из полостей рабочего цилиндра, что упрощает усилие, прилагаемое на руль, колеса начинают поворачиваться быстрее.

Как только руль выворачивается до упора, масло достигает пиковой величины давления, оказываемого на рабочий цилиндр. В этом случае, чтобы избежать повреждений, срабатывает специальный клапан, который открывается и выпускает всю рабочую жидкость в свободную циркуляцию внутри системы. После возврата руля в исходное положение, клапан запирается, и рабочий цилиндр давит уже в другую полость, делая поворот руля быстрее.

Отличие электрогидроусилителя состоит в том, что он оборудован системой, которая позволяет менять давление рабочей жидкости внутри системы в зависимости от скорости движения автомобиля. Это осуществляется при помощи датчика скорости, частоты вращения коленчатого вала или датчика угла поворота рулевого колеса. Такое новшество позволяет отключать ЭГУР при движении на большой скорости, чтобы избежать слишком резких маневров и сделать руль более информативнее на какие-либо отклонения. Когда скорость автомобиля равна нулю, или слишком мала, то ЭГУР начинает работать на полную силу, создавая максимально допустимое давление в системе. Контроллер же нужен для более плавного или резкого открытия клапанов в зависимости от скорости движения автомобиля.

Недостатки

Несмотря на все удобство, такое устройство имеет и ряд недостатков. Прежде всего, это ременная передача, которая отбирает у двигателя определенную величину мощности и некоторая часть его КПД затрачивается на приведение в действие насоса. Таким образом, ГУР увеличивает расход топлива автомобиля и снижает его мощность.

Кроме того, гидроусилитель нуждается в тщательном уходе, потому как его неожиданный отказ воспринимается водителем, как клин рулевого колеса. Понимая это не сразу, неопытные шоферы бросаются в панику и допускают случайные столкновения с определенными препятствиями. Прежде всего, нужно поддерживать постоянную затяжку хомутов гидросистемы, а, во-вторых, менять жидкость ГУР два раза в год и следить за состоянием гидронасоса.

Бачок с рабочей жидкостью должен быть обязательно заполнен ею до необходимого уровня, иначе давление будет слишком избыточным или недостаточным.

Плюсы и минусы ГУР

Бесспорным преимуществом ГУР и его главное свойство – облегчить работу рук при маневрах во время парковки. Но усилитель имеет еще одно полезное свойство – он смягчает усилие на руль от ударов о неровности дороги.

Недостаток ГУР это отсутствие либо малое реактивное усилие на рулевом колесе. Гидроусилитель черезчур сильно помогает водителю, исключая возвращающееся усилие, которое обеспечивает «чувство автомобиля». И конструкторам при разработке и регулировке ходовой части нужно достичь отменной информативности рулевого привода и в то же время не сделать руль слишком тугим. Учитывать нужно много факторов: продуктивность насоса, геометрию задней и передней подвески, углы монтирования колес, сводные характеристики резины и даже жесткость скручивания кузова!

Потому хорошие автомобили в этом плане попадаются крайне редко. Все же многие фирмы сознательно отказываются от информативности в пользу комфорта, зная симпатию своей клиентуры. Яркий тому пример – автомобили Toyota. Хотя в Европе все наоборот.

Плоды труда конструкторов вызывают восторг. Еще одно задание для них – сделать так, чтобы при небольшой скорости руль оставался легким, а на большой делался упругим и информативным. Есть разные выходы из положения. В схемы немецких гидроусилителей известной фирмы ZF (все модели Jaguar, Audi A6 & A8, BMW 5-й и 7-й серии) добавлен электрогидравлический модулятор давления. При увеличении скорости он сдерживает давление в рабочем контуре, из-за чего помощь гидроусилителя приравнивается к нулю.

Рекомендуем: Тормозной суппорт: типы, принцип работы, неисправности, ремонт

Имеется еще один способ решения проблемы – приводить насос гидроусилителя от электромотора вместо коленчатого вала. Меняя частоту вращения электропривода при помощи электроники, есть возможность варьировать эффективность насоса как заблагорассудится.

Неисправность EPS

Пиктограмма неисправности EPS
Если на панели приборов загорелась контрольная лампа (значок, на котором находится руль с восклицательным знаком), то это говорит о неисправности EPS. Появление ошибки говорит о том, что электроусилитель не проходит самодиагностику при включении зажигания. Причиной неисправности могут быть множество факторов, например выход из строя какого-нибудь из датчиков, входящих в систему управления EPS. Хотя управлять автомобилем можно и без электроусилителя, но делать этого не стоит. Лучше обратится к специалистам.

Устройство ЭУР и типы электроусилителей

Основным элементом в конструкции рулевого управления данного типа является электромотор. Сам усилитель фактически состоит из двух основных элементов:

  • электродвигатель;
  • система управления электроусилителя.

В зависимости от типа, электрические усилители принято делить на ЭУР и ЭМУР. В случае с ЭУР, двигатель может стоять в рулевой колонке, тогда как ЭМУР предполагает интеграцию в рулевую рейку (рулевая рейка с электроусилителем).

Первый вариант самый простой и дешевый, электрический двигатель в рулевой колонке зачастую является асинхронным электродвигателем, который передает сформированное усилие в виде крутящего момента на вал рулевого колеса через механическую передачу.

Второй вариант является электромеханическим усилителем рулевого управления. Этот усилитель может отличаться по конструкции:

  1. с двумя шестернями;
  2. с параллельным приводом.

Конструкция с шестернями предполагает, что передача крутящего момента от рулевого колеса на рейку рулевого механизма осуществляется одной шестерней, тогда как на вторую шестерню момент передается от электрического мотора.

Если же ЭУР с параллельным приводом, тогда электродвигатель передает усилие на рейку рулевого механизма посредством ременной передачи или передачи через винт и шариковую гайку.

Система управления электроусилителя

Система управления ЭУР включает в себя следующие составные элементы:

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

Датчики определяют угол поворота руля, а также усилие (крутящий момент) на руле. Дополнительно система ЭУР получает информацию от блока ABS, системы курсовой устойчивости, ЭБУ двигателя. В результате электроусилитель также получает сигналы от датчика скорости, от датчика коленчатого вала и т.д.

Далее блок управления электроусилителем, получая сигналы от группы датчиков, подает команды на исполнительное устройство (электродвигатель усилителя руля). Такое решение позволяет сделать рулевое управление легким, точным и отзывчивым.

Принцип работы насоса гур


Насос гидроусилителя руля

Рулевое управление — гидравлика

[box type=»bio»] Для облегчения работы водителя и снижения передаточного отношения рулевого механизма используют гидроусилитель руля.[/box] Бывают электроусилители руля. но наибольшее распространение получили гидроусилители рулевого управления, которые имеют следующие преимущества:

  • Поглощают ударные нагрузки от неровностей дороги за счет практической несжимаемости жидкости;
  • Позволяют получить изменяемый коэффициент усиления за счет регулировки давления жидкости;
  • Увеличивают срок службы рулевых механизмов, которые смазываются под давлением.
  • Рассмотрим конструкцию гидро усилителя руля на примере реечного рулевого механизма.

На рисунке показана схема гидроусилителя руля и элементов такого рулевого привода.

Устройство гидроусилителя руля имеет в своем составе следующие элементы:

  • Насос гидроусилителя с бачком для жидкости. Привод насоса обычно осуществляется приводным ремнем от шкива коленчатого вала;
  • Соединительные гидравлические трубопроводы высокого и низкого давления. В местах, где необходимо обеспечить взаимную подвижность узлов в составе трубопроводов используют гибкие шланги.
  • Рулевой механизм специальной конструкции, объединенный с золотниковым управляющим узлом и гидроцилиндром.

Принцип работы гур

При работе двигателя насос гура создает давление в системе рулевого управления. Когда руль поворачивается в какую-либо сторону, распределитель рулевого механизма подает поток жидкости под давлением к одному из поршней гидроцилиндра. А гидроцилиндр в свою очередь уже производит перемещение рулевой рейки.

[box type=»info»] Часто распределитель и гидроцилиндр — это совместный узел, расположенный на рулевой рейке.[/box]

При повороте руля в другую сторону распределитель подает жидкость к противоположной стороне гидроцилиндра и рулевая рейка движется в другую сторону, поворачивая колеса. Водитель при этом тратит минимум усилий на поворот руля, даже если машина стоит. Единственное условие — двигатель должен работать. Надеюсь мы разобрались как работает гидроусилитель руля.

по теме гидроусилитель руля:

Наиболее часто в системах гидравлического усилителя рулевого управления используют насосы лопаточного типа.

Конструкция такого насоса показана на рисунке.

[box] При вращении приводного вала насоса лопатки перемещаются по фигурной внутренней поверхности корпуса насоса, прижимаясь к ней под действием центробежной силы. В процессе вращения вала за счет специальной формы внутренней поверхности корпуса происходит изменение объема, ограниченного двумя соседними лопатками.[/box]

При увеличении объема насос всасывает жидкость, а при уменьшении – нагнетает.

Работа насоса проиллюстрирована следующей схемой:

Поскольку привод насоса осуществляется от шкива коленчатого вала, его производительность и давление зависят от числа оборотов двигателя. Для поддержания расчетного давления гидроусилитель рулевого управления использует нагнетательный клапан.

Схема конструкции реечного рулевого механизма с гидроусилителем показана на рисунке:

[box type=»bio»] В зависимости от поворота руля распределитель подает поток жидкости в одну или другую камеру силового агрегата гидроусилителя руля.[/box]

Ниже на разрезе схематично показано устройство распределителя рулевого механизма. В гидроусилителе руля распределитель играет ключевую роль. Если случится неисправность, то жидкость будет подаваться нечетко и усилие на рулевом колесе сильно возрастет. Поворот золотника относительно корпуса распределителя происходит за счет скручивания пружинного торсиона.

Угол поворота золотника зависит от усилия, прилагаемого водителем к рулевому колесу. Чем больше усилие, направленное на поворот рулевого колеса, тем больше поворот золотника относительно корпуса, и тем быстрее жидкость проходит через распределитель.

Для автомобилей с рулевым механизмами червячного типа используют такие же элементы, различны только конструкции самих рулевых механизмов.

На этом про гидроусилитель руля все. Настоятельно рекомендую обратить внимание на популярные статьи в этой категории, их в найдете ниже:

http://www.em-grand.ru

Принцип работы гидроусилитель руля

Гидроусилитель руля является средством, обеспечивающим комфорт в автомобиле. Однако, у него есть не только плюсы, но и минусы. Знать принцип работы гидроусилителя руля, значит, иметь возможность  точно определить неисправности, возникающие при работе. Кроме этого, своевременное обслуживание продлит срок службы.

Устройство

Гидроусилитель руля нужен не только для обеспечения комфорта. На грузовых автомобилях без него было бы просто невозможно повернуть колёса. Как видно из названия, он выполняет роль усилителя, работа которого основана на свойствах жидкости, в качестве её используется специальное масло.

Каждый узел системы выполняет свои функции. Среди них можно выделить следующие:

  • Нагнетание масла;
  • Распределение;
  • Предохранительные функции;
  • Обратная связь;
  • Преобразование давления в усилие;
  • Хранение рабочей жидкости.

Качество тех или иных функций зависит от исправности соответствующего узла, детали. Поэтому возникшая неисправность диагностируется  исходя из определённых признаков.

Нагнетание масла

Реализуется с помощью насоса, для приведения в движение которого используется ремень гидроусилителя руля. Есть разные типы насосов. Среди них в последнее время появились электрические. Обороты такого насоса изменяются в зависимости от скорости движения автомобиля. Ремень гидроусилителя руля обеспечивает жёсткую кинематическую связь с двигателем. Производительность насоса зависит от частоты вращения коленчатого вала. От насоса к распределителю подходит шланг гидроусилителя руля высокого давления. От распределителя в бачок подходит трубка, по которой поступает масло с низким давлением.

Распределение

Рабочая жидкость под давлением нуждается в распределении при повороте рулевого колеса. Зачастую механизм и распределитель выполнены вместе. Угол поворота руля передаётся торсионом, который перемещает золотник. Последний будет двигаться до тех пор, пока усилие на нём не станет равным нулю. Когда это произойдёт, то масло перестанет давить на рабочий цилиндр, и он остановится. Колёса в это время тоже остановятся. Рабочая жидкость будет перетекать в бачок гидроусилителя руля.

Предохранительные функции

Поворачивать руль можно до упора, при этом не переставая прилагать усилие. В таком случае торсион постоянно открывает золотник. Масло непрерывно действует на рабочий цилиндр. Развиваемое им усилие не ограничивается. Давление в системе растёт. Любая трубка может лопнуть, или произойдёт разрушение других деталей.

С целью не допустить подобное явление были внедрены предохранительные клапаны, которые срабатывают по достижении рулевым механизмом крайних положений.

Обратная связь

Чувство руля является очень важным при движении. Оно информирует водителя о характере поверхности, наличии препятствий на пути. Гидроусилитель руля снабжён специальными шайбами, которые изменяют усилие, прилагаемое к рулевому колесу. Таким образом, водитель чувствует в какой ситуации находятся колёса. Это необходимо, например, зимой, когда дорога покрыта льдом. Информация о её состоянии позволит водителю вовремя принять меры безопасности и тем самым предотвратить дорожно-транспортное происшествие.

Преобразование давления в усилие

Реализовано через поршень и шток. Трубка подводит масло к распределителю, далее, к рабочему цилиндру. Преобразовать давление жидкости в усилие можно, используя поршень определённой площади. Чем больше площадь, тем больше усилие, которое будет поворачивать колёса.

Расчёт площади предполагает определённый запас силы, но в то же время слишком большая площадь неоправданно увеличит размер цилиндра.

Хранение масла

Рабочая жидкость хранится в бачке. Точнее сказать, там находится запас масла, необходимый для правильной работы системы. К нему подходит трубка слива и забора масла. Особых требований не предъявляется. Важно, чтобы он был целым и содержал достаточный объём масла. Бачок содержит фильтр, который препятствует проникновению частиц в систему. Производительность насоса зависит от чистоты этого фильтра.

Рекомендации

Залогом долговечной работы любого устройства является его своевременное техническое обслуживание. Для гидроусилителя оно заключается в следующем:

  • Проверка уровня масла в бачке;
  • Визуальный контроль целостности ремня и трубок;
  • Контроль натяжения ремня;
  • Контроль утечки масла;
  • Чистоты фильтра и масла.

Недостаток масла приводит к перебоям в работе усилителя. Но доливать нужно только специальное масло. Рекомендуется периодически менять масло и фильтр.

Вовремя обнаруженная утечка или повреждение позволит не допустить более серьёзных последствий. Повреждённый ремень лучше заменить. В случае его обрыва управлять легковым автомобилем, скорее всего, будет можно, но недолго, т. к. это приведёт к скорейшему износу деталей.

Вам понравилась статья? Она была полезной?

Похожие статьи:

Устройство и принцип работы ЭГУР Servotronic

Электрогидравлический усилитель руля Servotronic – элемент рулевого управления автомобиля, который создает дополнительное усилие при вращении рулевого колеса водителем. По сути, электрогидроусилитель руля (ЭГУР) – это усовершенствованный гидроусилитель. Электрогидроусилитель отличается улучшенной конструкцией, а также более высоким уровнем комфорта при управлении автомобилем на любой скорости. Рассмотрим принцип действия, основные составляющие, а также преимущества данного элемента рулевого управления.

Принцип работы ЭГУР Servotronic

Рулевое управление с электрогидравлическим усилителем руля компании TRW

Принцип действия электрогидравлического усилителя аналогичен работе гидравлического усилителя руля. Главное отличие в том, что здесь насос гидроусилителя приводится в движение электродвигателем, а не ДВС.

Если автомобиль движется прямо (рулевое колесо не поворачивается), то жидкость в системе просто циркулирует по направлению от насоса гидроусилителя в бачок и обратно. Когда водитель поворачивает руль, циркуляция рабочей жидкости прекращается. В зависимости от направления вращения руля она заполняет определенную полость силового цилиндра. Жидкость из противоположной полости попадает в бачок. После этого рабочая жидкость начинает давить на рейку рулевого механизма с помощью поршня, далее усилие переходит на рулевые тяги, и происходит поворот колес.

Гидравлический усилитель руля функционирует с наибольшей производительностью на малой скорости (повороты в ограниченном пространстве, парковка). В этот момент электромотор вращается быстрее, а насос гидроусилителя работает производительнее. При этом водителю не надо прикладывать особого усилия при повороте рулевого колеса. Чем выше скорость машины, тем медленнее работает электродвигатель.

Устройство и основные компоненты

Основные компоненты ЭГУР

ЭГУР Servotronic имеет в своем составе три основных компонента: электронную систему управления, насосный узел и гидравлический узел управления.

Насосный узел электрогидравлического усилителя состоит из бачка для рабочей жидкости, гидравлического насоса и электромотора для него. На этот компонент ставят электронный блок управления (ЭБУ). Отметим, что электрический насос бывает двух типов: шестеренчатый и лопастной. Простотой и надежностью отличается первый тип насоса.

Гидравлический узел управления включает в свой состав силовой цилиндр с поршнем и торсион (стержень, работающий на скручивание) с распределительной гильзой и золотником. Этот компонент интегрирован с рулевым механизмом. Гидравлический узел – это исполнительный механизм усилителя.

Электронная система управления Servotronic:

  • Входные датчики – датчик скорости, датчик крутящего момента на рулевом колесе. Если автомобиль оборудован ESP, то используется датчик угла поворота руля. Система также анализирует данные о частоте вращения коленвала двигателя
  • Электронный блок управления. ЭБУ обрабатывает сигналы от сенсоров, а после их анализа посылает команду исполнительному устройству
  • Исполнительное устройство. В зависимости от вида электрогидравлического усилителя исполнительным устройством может быть электромотор насоса либо электромагнитный клапан в гидравлической системе. Если установлен электродвигатель, то производительность усилителя зависит от мощности мотора. Если же установлен электромагнитный клапан, то производительность системы зависит от размера проходного сечения.

Отличия от других видов усилителей

Как отмечалось ранее, в отличие от обычного гидроусилителя руля, ЭГУР Servotronic имеет в составе электромотор, приводящий в движение насос (либо другое исполнительное устройство – электромагнитный клапан), а также электронную систему управления. Данные конструктивные отличия позволяют электрогидравлическому усилителю регулировать усилие в зависимости от скорости машины. Этим обеспечивается комфортное и безопасное управление автомобилем на любой скорости.

Отдельно отметим легкость маневрирования на малых скоростях, что недоступно обычному ГУР. На больших скоростях уровень усиления уменьшается, что позволяет водителю управлять автомобилем более точно.

Преимущества и недостатки

Сначала о преимуществах ЭГУР:

  • компактность конструкции
  • комфорт управления автомобилем
  • функционирование при отключенном/неработающем двигателе
  • легкость маневрирования на малых скоростях
  • точное управление на больших скоростях
  • экономичность, снижение расхода топлива (включается в нужный момент)

Недостатки:

  • риск выхода ЭГУР из строя из-за задержки колес в крайнем положении в течение длительного времени (перегрев масла)
  • пониженная информативность руля на больших скоростях
  • более высокая стоимость
Читайте также:  Устройство, виды и принцип работы рулевого механизма

Servotronic – это торговая марка AM General Corp. ЭГУР Servotronic можно встретить на автомобилях таких компаний, как: BMW, Audi, Volkswagen, Volvo, Seat, Porsche. Электрогидравлический усилитель руля Servotronic, несомненно, облегчает жизнь водителю, делая поездки на автомобиле более комфортными и безопасными.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка…

Назначение насоса ГУР в автомобиле

Большинство случаев выхода из строя систем гидроусилителя руля связаны не с производственными дефектами, а именно с нарушениями требуемых условий эксплуатации. Чтобы узнать больше и не делать фатальные ошибки, читаем дальше…

Гидроусилитель руля (ГУР) — это механизм, основным элементом коего является насос, а задачей — обеспечение легкости вращения рулевого колеса и, соответственно, руления автомобиля. Насос ГУР приводится ремнем от коленчатого вала, засасывает из бачка масло и нагнетает под высоким давлением распределитель.

Распределитель отслеживает усилие на руле и строго дозированно помогает поворачивать управляемые колеса. Для этого используют следящее устройство, чаще всего это торсион, встроенный в разрез рулевого вала.

Когда машина стоит или едет по прямой, то усилия на рулевом валу нет, и торсион не закручен соответственно, перекрыты дозирующие каналы распределителя, а масло сливается обратно в бачок.

Когда же водитель поворачивает руль, колеса сопротивляются: торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие на руле. Каналы открываются, и масло направляется в исполнительное устройство. Оно бывает разное, но, как правило, выполнено заодно с рулевым механизмом. В качестве рабочей жидкости в гидроусилителях иномарок используется масло ATF — то же, что и в автоматических коробках передач. Это доступно как с точки зрения цены, так и легкости поиска масла!

Назначение насоса гидроусилителя руля — это нагнетание рабочей жидкости в рулевой механизм и обеспечение ее циркуляции в гидро-системе рулевого управления.

Из-за действия центробежной силы и давления масла вращается вал насоса и лопасти, перемещаясь в пазах ротора, прижимаются к внутренней поверхности статора, таким образом, захватывая масло,  вследствие чего оно попадает через отверстия в распределительном диске в нагревательную полость. Циркуляцию рабочей жидкости и давление в системе обеспечивает насос.

 Более распространены пластинчатые насосы из-за высокого КПД и низкой чувствительностью к износу. Насос ГУР закреплен на двигателе, привод осуществляется посредством ременной передачи от коленчатого вала.

 Сам принцип работы системы гидроусилителя руля выглядит так: насос приводит в действие двигатель посредством ремня, таким образом, насосом нагнетается рабочая жидкость в гидропривод, причем, зубчатая рейка гидропривода выполняет функцию поршня, подающего жидкость.

  1. рулевой механизм
  2. золотник
  3. корпус распределителя
  4. гидроцилиндр
  5. поршень гидроцилиндра
  6. реактивная шайба
  7. центрирующая пружина
  8. нагнетательная магистраль
  9. клапан
  10. насос ГУР
  11. сливная магистраль
  12. бачок

Что же происходит, когда Вы поворачиваете руль (рулевое колесо)? При этом направление и расход потока жидкости регулирует управляющий клапанный блок. Назад, в находящийся в моторном отсеке и соединенный с насосом компенсационный бачок, поступает  избыток жидкости.

Уход за ГУР

Уважая ГУР, дадим ему то, в чем он нуждается. Увы, большинство случаев выхода из строя систем гидроусилителя руля связаны не с производственными дефектами, а именно с нарушениями требуемых условий эксплуатации. Будем проводить регулярно следующие операции: проверять уровень масла в бачке, следить за герметичностью системы и как можно быстрее устранять различные утечки, проверять и, при необходимости, регулировать натяжение ремня привода, заменять фильтрующий элемент и масло один раз в 1—2 года.

Необходимо также производить их замену, если изменился цвет масла. Процитируем уважаемого мастера СТО: «Продукты износа, образующиеся в различных парах трения насоса гидроусилителя, рулевой рейки или редуктора, приводят к засорению отверстий и выступают в качестве абразивного материала, вызывающего ускоренный износ механизмов и их сопряжений. Удаление старой жидкости и промывка позволяют осуществить комплексную очистку всей системы гидроусилителя руля».

Нетрудно периодически открывать капот и смотреть на бачок с жидкостью ГУР — есть метки, между коими и должен находиться уровень масла. Открутив крышечку, вы увидите на щупе еще и цвет жидкости. У продвинутых машин на приборной панели имеется индикатор низкого уровня этой жидкости. А при возникновении каких-либо посторонних звуков, утечек или просто при проявлении явно неадекватного поведения автомобиля — не откладывая проехать на СТО для диагностики. Как говорят механики, любую неисправность лучше всего устранить на стадии ее развития, пока ремонт дешевле.

Дабы ГУР не сломался, избегайте удерживать рулевое колесо в крайнем положении более 5 с, это может вызвать перегрев масла; длительная эксплуатация автомобиля с неработающим насосом приводит к быстрому износу деталей рулевого механизма и распределителя, так как они не рассчитаны на такой режим. И не прыгайте, пожалуйста, по бордюрам. При быстром наезде на препятствие происходит страшная вещь!

Гидроусилитель руля, «убивающий» обратную связь, ухудшает информативность при рулении. Иными словами, вы не ощущаете, в каких условиях находится колесо. Запрыгивая на бордюр, вы ощущаете лишь небольшой толчок на рулевом колесе. На машине без ГУР руль ответил бы очень жестким рывком, который запросто мог бы причинить травму. Если вы не ощущаете нагрузки на руле, это вовсе не значит, что ваш автомобиль с легкостью преодолевает любые бордюры. Насос гидроусилителя, как мы уже сказали, способен развивать высокие давления и тем самым поддерживать заданное положение вала рулевой рейки. Представьте, что при этом вы лихо наезжаете на бордюр. Система будет стараться сохранить колеса в заданном рулем положении, что фактически спровоцирует жесткий удар о бордюрный камень. В такой ситуации очень вероятны повреждения рулевых тяг и рулевой рейки.

Похожие последствия будет иметь вращение рулевого колеса, когда колесо автомобиля плотно прижато к бордюру, или активное руление при езде в колее. Система ГУР будет неукоснительно выполнять все задающие движения рулем, и если при этом колесо ограничено в перемещении, настойчивое руление неминуемо принесет вред рулевому управлению!

Нельзя газовать при круто вывернутых колесах, стоя на второстепенной дороге и ожидая просвета. Раскручивая двигатель при вывернутом руле, вы существенно повышаете давление в ГУР, отчего могут пострадать уплотнительные элементы и насос. При низких же температурах существенно возрастает вязкость рабочей жидкости, что затрудняет ее протекание через клапаны, калиброванные отверстия и в целом повышает нагрузку на все элементы системы. В связи с этим в сильные заморозки не следует начинать движение на непрогретом автомобиле, а при выезде с места стоянки по возможности избегать интенсивного руления.

Электрический собрат

Электроусилители руля не имеют в себе никакой гидравлики! Что дает преимущества: усилитель не зависит от оборотов двигателя автомобиля и от температурных перепадов, он потребляет энергию только при вращении руля, в отличие от гидроусилителя, когда рабочая жидкость всегда гоняется по трубам, на что тратится дополнительное топливо. Кроме того, коэффициент полезного действия электродвигателя намного выше КПД гидронасоса. Он надежен: нет шлангов, ремней, прокладок, сальников, жидкостей, не требуется обслуживание (замена, доливка рабочей жидкости). То, что надо большинству из автомобилистов, занятых людей. Но автопрофессионалы недолюбливают электроусилители за искусственность ощущений при вождении!

Но есть ли у вашей машины усилитель или нет, какой он — в любом случае, ведь вы ездите именно на ней. Возит вас именно она. Поэтому любите свою машину, и она ответит взаимностью и верностью.

По вопросам приобретения и консультации звоните нашим менеджерам:

(057) 759-76-46,  097-085-18-69,  093-185-42-82,  050-401-28-70,  067-577-02-84,

 050-10-079-01,

Он-лайн цены и наличие по номеру запчасти смотрите на сайте нашего интернет-магазина — http://allparts.com.ua

 

«Питер — АТ»
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Рулевое управление Volkswagen, Audi, Skoda, Seat

Общая документация

Ремонт насоса гидроусилителя (ГУР) ZF (rus.) Фотоотчет

Извлечение внутреннего сальника из рейки TRW, Вариант решения давней проблемы, не половиня рейку (rus.) Фотоотчет

Переборка рулевой рейки ZF (rus.) Фотоотчет.

Замена шланга ГУР на VW & Audi A4 (B5), без снятия рулевой рейки (rus.) Фотоотчет
Установка фильтра в ГУР (гидроусилитель руля) (rus.) Отчеты с фото.

Электрогидравлический усилитель руля. Устройство и принцип действия (rus.) Устройство и принцип действия. Программа по самообразованию. Электрогидравлический усилитель руля (рулевое управление EPHS — Electrically Powered Hydraulic Steering) известен с начала выпуска автомобиля VW Lupo FSI. Он поставляется фирмами TRW — Fahrwerksysteme и KOYO.
Содержание: Схема системы, Устройство и принцип действия, Блок-схема, Техническое обслуживание

Электромеханический усилитель рулевого механизма с двумя шестернями (rus.) Устройство и принцип действия. Пособие по программе самообразования. Электромеханический усилитель имеет ряд преимуществ перед гидроусилителем рулевого механизма. Он помогает водителю управлять автомобилем, снижая физическую и психическую нагрузку на него. При этом он увеличивает усилия в рулевом приводе по мере необходимости, т. е. в соответствии с желаниями водителя. Степень усиления зависит от скорости автомобиля, крутящего момента на рулевом колесе и от угла его поворота. В данном руководстве подробно описана работа электромеханического усилителя рулевого механизма.
Содержание: Структура системы, Принцип действия усилителя, Механическая часть усилителя, Электрическая часть усилителя, Электрическая схема, Техническое обслуживание

Многофункциональное рулевое колесо (rus.) Устройство и принцип действия. Пособие по программе самообразования. Устройство многофункционального рулевого колеса, Электрические схемы.

Электромеханический усилитель рулевого управления с приводом, параллельным оси рулевой рейки (APA) (rus.) Устройство и принцип действия. Программа самообучения 399 VW.
Рулевой привод типа АРА (AchsParalleler Antrieb — привод параллельный оси рулевой рейки) относится к новому поколению электромеханических усилителей рулевого управления. В настоящее время это рулевое управление устанавливается только на автомобили с расположенной слева рулевой колонкой.
Содержание: Схема системы, Работа системы, Механические узлы рулевого управления, Электрические элементы рулевого управления, Функциональная схема, Обслуживание.

Как здесь найти нужную информацию?
Расшифровка заводской комплектации автомобиля (англ.)
Расшифровка заводской комплектации VAG на русском!
Диагностика Фольксваген, Ауди, Шкода, Сеат, коды ошибок.

Если вы не нашли информацию по своему автомобилю — посмотрите ее на автомобили построенные на платформе вашего авто.
С большой долей вероятности информация по ремонту и обслуживанию подойдет и для Вашего авто.

Гидроусилитель руля (ГУР) — устройство, принцип работы, основные неисправности

Стремление человека минимальными усилиями выполнить любую необходимую ему задачу поистине творит чудеса. Благодаря этому качеству мир узнал много полезных изобретений, которые вошли в нашу повседневную жизнь, во все ее уголки. К примеру, современный автомобиль очень существенно отличается от своих предков, где, для управления им, требовалось гораздо больше навыков и усилий. Вспомните, что в вашем автомобиле делает ваше управление им гораздо проще и легче. Наиболее популярно названным агрегатом, скорее всего, будет гидроусилитель руля, а затем, наверное, автоматическая коробка передач, об устройстве АКПП здесь. Но речь сегодня пойдет именно о гидроусилителе.

Устройство и работа гидроусилителя руля.

Гидроусилитель рулевого управления, чаще в народе это название встречается сокращенным: гидроусилитель руля либо ГУР. Из самого названия многим становится понятно, что принцип его работы строится на законах гидравлики. В основе работы ГУРа лежит насос, приводимый в движение от коленчатого вала двигателя, посредством ременной передачи подает специальное масло-жидкость в систему рулевого управления (редуктор, рейка), где последнее и облегчает движение рулевого механизма. Для определения, в каком направление производить помощь во вращении руля, в системе предусмотрен специальный клапан, который при вращении руля в необходимом направлении открывает магистраль с высоким давлением жидкости в соответствующую полость.

Само по себе данное изобретение не такое уже и новое, принцип его работы был запатентован еще в далеком 1925 году Френсисом Дэвисом в США, а спустя менее десяти лет, в 1933 году, данное устройство уже планировалась устанавливать на автомобилях Cadillac от General Motors. Однако наибольшее распространение гидроусилитель приобрел в первую очередь на грузовых автомобилях. Это и понятно, ведь вращать руль на грузовиках гораздо тяжелее, чем на легковых автомобилях.

С момента изобретения уже прошло много лет, за которые устройство гидроусилителя претерпело значительные улучшения и изменения. Конечно, его основной принцип работы остался неименным, но новинок в его функционировании вполне  предостаточно. К примеру, его первоначальный главный недостаток был в том, что приводимый в действие от коленчатого вала насос, на небольших оборотах и скорости движения (когда он наиболее необходим) не создавал необходимого давления для более легкого вращения. В свою очередь при больших скоростях и оборотах двигателя гидроусилитель (когда руль должен быть «жестким»), наоборот, облегчал его движение. Сегодня этот недостаток, да и многие другие решены с помощью внедренных улучшений: клапана распределения жидкости  управляются микропроцессором анализирующим множество входных параметров, привод гидравлического насоса переведен на вращение электродвигателем и другое.

Современный гидроусилитель руля является еще и весьма надежным механизмом. Если регулярно следить за его работоспособностью (контролировать уровень жидкости в расширительном бачке, проверять герметичности системы) и своевременно устранять выявляемые недостатки, данный агрегат прослужит вам, по меньшей мере, не меньше, чем сам двигатель автомобиля.

Но не волнуйтесь, даже если по каким-либо причинам произойдет отказ гидроусилителя руля, то автомобиль не потеряет своего управления. Да, руль в таком случае станет крутить значительно сложнее, даже труднее чем, если бы гидроусилитель на данном автомобиле не предполагался вовсе, но продолжать движение все равно будет возможно, хотя уже и не с присущим ранее комфортом.

Неисправности гидроусилителя руля.

Самым обыденной причиной отказа работы гидроусилителя является обрыв приводящего ремня. Такая поломка не приводит к критическим проблемам в самой системе и устраняется банальной покупкой и установкой нового ремня.

Следующая причина отказа возможна при вытекании жидкости (читаем масло для гидроусилителя руля) из системы ГУРа. В данном случае причиной этому может стать разрыв магистрали от насоса до системы рулевого направления или же разрушение резиновых сальников, но это возможно только в случае применения в системе, непредусмотренной производителем гидравлической жидкости. Ни когда не слушайте рыночных «знатоков», предлагающих, по их мнению, полный аналог. Заливайте только то, что указывает производитель в инструкции по эксплуатации. Устранение поломки, приведшей к вытеканию жидкости, может вылиться в весьма значительную сумму.

Помимо полного отказа гидроусилителя руля возможны сбои в его работе: обратная отдача при вращении руля, подергивание и другие нештатные моменты. В большинстве случаев такие проблемы лечатся подтяжкой приводного ремня, доливом жидкости до необходимого уровня либо просто ее заменой, подробнее в статье замена жидкости гидроусилителя руля.

Ну, а в заключении хотелось бы отметить, что даже возможные возникающие проблемы при работе рулевой системы с гидроусилителем будут во много раз перевешены тем комфортом в использовании, который он дарит. Попробуйте после даже небольшой поездки по тому же городу на автомобиле с гидроусилителем пересесть на авто с обычным рулевым управлением, поверьте, разницу вы ощутите мгновенно.

Рекомендую прочитать:

Лаборатория автомобильной электроники Клемсона: рулевое управление с электроусилителем

Электронный усилитель руля

Основное описание

Системы усилителя рулевого управления дополняют крутящий момент, который водитель прикладывает к рулевому колесу. Традиционные системы рулевого управления с усилителем представляют собой гидравлические системы, но рулевое управление с электроусилителем (EPS) становится все более распространенным. EPS исключает многие компоненты HPS, такие как насос, шланги, жидкость, приводной ремень и шкив.По этой причине электрические системы рулевого управления, как правило, меньше и легче гидравлических систем.

Системы EPS

имеют регулируемую мощность, которая обеспечивает большую помощь на более низких скоростях автомобиля и меньшую помощь на более высоких скоростях. Они не требуют значительной мощности для работы, когда не требуется помощь рулевого управления. По этой причине они более энергоэффективны, чем гидравлические системы.

Как работает система:

  • Электронный блок управления (ECU) EPS рассчитывает необходимую вспомогательную мощность на основе крутящего момента, прилагаемого водителем к рулевому колесу, положения рулевого колеса и скорости автомобиля.
  • Электродвигатель EPS вращает рулевой механизм с прилагаемой силой, которая снижает требуемый от водителя крутящий момент.

Существует четыре формы EPS в зависимости от положения вспомогательного двигателя. Это тип вспомогательной стойки (C-EPS), тип вспомогательной шестерни (P-EPS), тип прямого привода (D-EPS) и тип вспомогательной рейки (R-EPS). Тип C-EPS имеет блок усиления, датчик крутящего момента и контроллер, все они подключены к рулевой колонке. В системе P-EPS усилитель соединен с валом-шестерней рулевого механизма.Этот тип системы хорошо работает в небольших автомобилях. Система D-EPS имеет низкую инерцию и трение, поскольку рулевой механизм и вспомогательный блок представляют собой единый блок. Тип R-EPS имеет вспомогательный блок, соединенный с рулевым механизмом. Системы R-EPS могут использоваться на транспортных средствах среднего и крупного размера из-за их относительно низкой инерции из-за высоких передаточных чисел редуктора.

В отличие от системы рулевого управления с гидравлическим усилителем, которая непрерывно приводит в действие гидравлический насос, преимущество эффективности системы EPS заключается в том, что она приводит в действие двигатель EPS только при необходимости.Это приводит к снижению расхода топлива автомобиля по сравнению с тем же автомобилем с системой HPS. Эти системы можно настроить, просто изменив программное обеспечение, управляющее ЭБУ. Это дает уникальную и экономичную возможность отрегулировать «чувство» рулевого управления в соответствии с классом модели автомобиля. Дополнительным преимуществом EPS является его способность компенсировать односторонние силы, такие как спущенная шина. Он также способен управлять при аварийных маневрах в сочетании с электронным контролем устойчивости.

В современных системах всегда существует механическая связь между рулевым колесом и рулевым механизмом. Из соображений безопасности важно, чтобы сбой в электронике никогда не приводил к ситуации, когда двигатель мешает водителю управлять автомобилем. Системы EPS включают отказоустойчивые механизмы, которые отключают питание от двигателя в случае обнаружения проблемы с ECU.

Следующим шагом в электронном рулевом управлении является удаление механической связи с рулевым колесом и переход на полностью электронное рулевое управление, которое называется электронным управлением.Это функционирует путем передачи цифровых сигналов на один или несколько удаленных электродвигателей вместо узла реечной передачи, который, в свою очередь, управляет транспортным средством. Хотя он использовался в электрических вилочных погрузчиках и некоторых тракторах, а также в нескольких концептуальных автомобилях, Infinity Q50 2014 года стал первым коммерческим автомобилем, в котором реализовано электронное управление. Хотя обычно прямой механической связи нет, у Q50 есть резервная механическая связь. В случае обнаружения проблемы с электронным управлением включается сцепление, чтобы восстановить механический контроль водителя.Как и в случае с системами управления дроссельной заслонкой, вполне вероятно, что электронное управление станет стандартом, как только электронное управление окажется более безопасным и надежным, чем нынешние гибридные системы.

Датчики
Датчик крутящего момента на рулевом колесе, датчик положения рулевого колеса, датчик скорости вращения колеса
Приводы
Электродвигатель
Передача данных
Обмен данными по шине CAN между EPS и контроллером двигателя
Производители
Бош, Denso, Hella, JTEKT, Kobelt, Koyo, Mitsubishi Electric, Nexteer, NSK, Preh, Showa, TRW, ЗФ
Для получения дополнительной информации
[1] Усилитель руля, Википедия.
[2] Рулевое управление с электроусилителем (EPS), веб-сайт Freescale.
[3] Рулевое управление с электроусилителем, www.aa1car.com.
[4] Анализ исследований: обзор систем рулевого управления с электроусилителем, Мэтью Бичем, Just-auto.com, 6 августа 2007 г.
[5] BMW Electric Power Steering EPS, YouTube, 21 ноября 2008 г.
[6] Hyundai Power Steering (MDPS), YouTube, 15 июля 2009 г.
[7] Мы теряем связь? Комплексный сравнительный тест электрического и гидравлического усилителя рулевого управления, автомобиль и водитель, январь 2019 г.2012.
[8] Nissan представляет технологию независимого рулевого управления Fly-by-Wire, YouTube, 17 октября 2012 г.
[9] Электроусилитель руля от Ford Motor Company, YouTube, 14 марта 2013 г.
[10] Top Tech Cars 2013: Infiniti Q50, Лоуренс Ульрих, IEEE Spectrum, 29 марта 2013 г.
[11] Car Tech 101: объяснение гидроусилителя руля, YouTube, 1 апреля 2014 г.

Гидравлический усилитель руля | Работа | Компоненты

Основная задача рулевого механизма в пассажирских автомобилях — уменьшить усилие на руле движущей силы, например, при маневрировании на низкой скорости и парковке.Рулевое управление стало необходимым элементом модных автомобилей всех размеров из-за большой нагрузки на ось, большего сечения шин и переднего привода.

В большинстве автомобилей среднего и крупного размера уменьшение усилия на рулевом колесе достигается за счет использования механизма, создающего дополнительное усилие по сравнению с усилием, прилагаемым движущей силой. Основным принципом гидравлической системы рулевого управления является обычный гидромеханический сервопривод, параллельный чисто механической связи.

Гидромеханический сервопривод представляет собой систему, которая копирует движение, прикладываемое оператором, обычно с возможностью справляться с более высокими силами или крутящим моментом.В нормальной конфигурации следящего сервопривода принудительная подача назад к водителю минимальна. По состоянию на 2019 год у нас есть три типа гидроусилителя руля:

  • Рулевое управление с гидроусилителем,
  •  Электрогидравлический усилитель руля и
  •  Электроусилитель руля.

Что такое гидравлический усилитель руля?

Гидравлические системы рулевого управления с усилителем работают за счет использования гидравлической системы для увеличения усилия, прилагаемого к рулевому колесу, которое поступает на управляемые (обычно передние) опорные колеса транспортного средства.Гидравлическое давление обычно создается генератором или пластинчато-роторным насосом, приводимым в действие двигателем транспортного средства .

Работа гидроусилителя рулевого управления

Обычная рулевая рейка без усилителя работает очень похоже на систему рулевого управления с гидравлическим усилителем.

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

  • Гидравлическая жидкость
  • Бачок для жидкости рулевого управления
  • Насос рулевого управления
  • Поворотный клапан
  • Гидравлическая камера

Гидравлическая жидкость:

Жидкость этого типа используется насосом системы гидроусилителя руля.Его следует регулярно проверять, чтобы убедиться, что в насосе достаточно давления для поддержки зубчатой ​​рейки.

Бачок для жидкости рулевого управления:

Точно так же, как у нас есть бензобак для бензина, у нас есть бак для жидкости рулевого управления. Всякий раз, когда мы используем жидкость, у нас всегда есть контейнер, в котором она хранится, когда мы ее не используем.

Здесь нет ничего особенного в этой части, и ее назначение также не требует пояснений. Но путешествие гидравлического усилителя руля начинается здесь.Когда мы заливаем жидкость для рулевого управления, мы заливаем ее в этот резервуар. Он удерживает жидкости и подает их к насосу рулевого управления по резиновым шлангам. Резервуар для жидкости рулевого управления обычно представляет собой желтый контейнер со словом «жидкость для гидроусилителя руля», написанным на крышке.

 

Насос рулевого управления:

Вы можете найти насос рулевого управления, прикрепленный к двигателю автомобиля, обычно рядом с автомобильным генератором и компрессором кондиционера. Подключаем насос рулевого управления к двигателю через ременно-шкивной механизм с помощью моторного ремня.

Когда двигатель вашего автомобиля работает, ремень двигателя вращается по петле, что также приводит в действие насос рулевого управления. При этом насос вытягивает жидкость рулевого управления из бачка для жидкости рулевого управления и создает в них давление.

Как именно они это делают? Что ж, я не хочу перегружать вас всеми мельчайшими деталями, но если вам интересно узнать больше, у нас скоро появится статья о насосе рулевого управления. На данный момент подумайте о насосе рулевого управления как о черном ящике. Мы заливаем жидкость рулевого управления низкого давления, а с другого конца выходит жидкость рулевого управления высокого давления.Насос рулевого управления для системы гидравлического усилителя рулевого управления.

Эта жидкость рулевого управления под высоким давлением затем выходит из насоса 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 корпус со стратегически расположенными отверстиями, которые перенаправляют жидкость рулевого управления либо обратно к насосу рулевого управления, либо в рулевую рейку.

Гидравлическая камера:

Поскольку жидкость рулевого управления из поворотного клапана перенаправляется в гидравлическую камеру, мы начинаем получать усиление! Но давайте сделаем шаг назад и посмотрим, как все это было.

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 в чем загвоздка — они не получают одинакового количества жидкости рулевого управления!

Когда на одной стороне гидравлической камеры больше жидкости рулевого управления, это создает перепад давления в камере.Затем жидкость рулевого управления толкает гидравлический поршень к более слабой стороне гидравлической камеры, и рулевая рейка перемещается соответственно.

Подробный обзор внутренних компонентов рулевой рейки с гидравлическим усилителем.

 

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

Если рулевое колесо находится в исходном положении, поворотный клапан перенаправляет жидкость рулевого управления обратно в насос рулевого управления, и ничего не происходит.Цикл движения жидкости рулевого управления из бачка в насос и к поворотному клапану постоянно повторяется.

Но когда водитель поворачивает руль, 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 через линии подачи жидкости в одну из гидравлических камер рулевой рейки.

Заключение

Мы обсудили гидравлический усилитель руля, принцип его работы и конструкцию в статье выше.

Мы хотели бы, чтобы вы поделились своим мнением в поле для комментариев ниже.
Привет!

Как работает система рулевого управления автомобиля?

Колесо считается самым важным изобретением человечества. Это сделало возможным путешествие на дальние расстояния и позволило нам распространиться повсюду. Для управления колесами и облегчения движения была реализована система рулевого управления. Сегодня мы объясним, как работает система рулевого управления автомобиля и как простое действие поворота руля приводит к повороту автомобиля.

Подробнее: Отличия SOHC и DOHC | Объяснение конфигурации верхнего кулачка

Типы рулевого управления

Прежде чем мы перейдем к объяснению, в настоящее время существует два основных типа системы рулевого управления. Широко используемая система реечной передачи и обычная система, известная как система рулевого управления с рециркуляцией шариков . Мы объясним вкратце, а также как работает система рулевого управления с усилителем, которую обычно называют гидроусилителем руля.

Реечная система рулевого управления

Самая распространенная система рулевого управления, реечная и шестеренчатая, получила свое название от двух используемых в ней шестерен: реечной (линейная) и шестерни (круговая). Эта система используется в большинстве автомобилей и обычно не используется в большегрузных транспортных средствах. Его работа может показаться сложной, но использует довольно простую физику.

Конструкция зубчатой ​​рейки Рейка и шестерня

К рулевому колесу прикреплен вал, а на другом конце вала находится шестерня.Шестерня расположена на верхней части рейки и перемещается при повороте рулевого колеса. На конце стойки есть нечто, называемое рулевой тягой. Рулевые тяги соединяются с рулевым рычагом, который, в свою очередь, соединен со ступицей колеса. Далее к работе реечной передачи.

Загрузите приложение GoMechanic прямо сейчас!

Рабочий

При вращении руля вал вращается вместе с ним. Это, в свою очередь, вращает шестерню, которая находится наверху стойки.Вращение шестерни заставляет рейку двигаться линейно, перемещая рулевую тягу. Затем рулевая тяга, соединенная с рулевым рычагом, заставляет колесо вращаться.

Размер шестерни влияет на скорость вращения. Если шестерня большого размера, это означает, что вы будете получать больше поворота от меньшего вращения рулевого колеса, что затруднит управление. С другой стороны, меньшая шестерня означает, что ею будет легче управлять, но вам потребуется несколько поворотов руля, чтобы загнать автомобиль в поворот.

Так работает система реечной передачи. Это простое устройство, однако оно может использовать несколько сложных и продвинутых систем, что делает его еще более удобным в использовании.

Система рулевого управления с рециркуляцией шариков

Эта система рулевого управления, известная под несколькими названиями, такими как червяк и сектор и рециркуляционный шарик и гайка, обычно используется в старых автомобилях и большегрузных транспортных средствах, таких как грузовики. Его работа отличается от реечной передачи. Прежде чем объяснять принцип работы, давайте посмотрим на конструкцию системы рулевого управления с рециркуляцией шариков.

Строительство Система рулевого управления с рециркуляционным шаром

Система рулевого управления с рециркуляционным шаром имеет две передачи: червячную передачу и секторную передачу. Рулевое колесо соединено с резьбовым валом, который соединен с блоком. Червячная передача довольно большая и проходит через блок с резьбой таким образом, что позволяет червячной передаче войти внутрь. Этот блок имеет снаружи зубья шестерни, с которыми соединяется секторная шестерня. Эта секторная шестерня затем соединяется с шатуном, а шатун прикрепляется к рулевой тяге.Внутри блока находятся шарикоподшипники, заполняющие резьбу червячной передачи. Работа проста, как и зубчатая рейка.

Подробнее: Вспоминая Fiat Petra: малоизвестный преемник Fiat Siena

Рабочий

При вращении рулевого колеса также вращается вал, соединенный с рулевым управлением. Шестерня закреплена болтами, чтобы не двигаться вверх и вниз. Это заставляет блок и червячную передачу вращаться. Вращение заставляет блок двигаться, так как он ничем не удерживается.Затем подвижный блок перемещает секторную шестерню, которая, в свою очередь, перемещает шатун. Резьба червячной передачи заполнена шарикоподшипниками, которые уменьшают трение и предотвращают люфт в передаче.

Так работает система рулевого управления с рециркуляцией шариков. В настоящее время он используется редко и в основном встречается в грузовиках.

После объяснения обеих систем рулевого управления мы теперь переходим к системе рулевого управления с усилителем, которая сама по себе не является системой рулевого управления, а является опцией поддержки, которая помогает обеим этим системам рулевого управления, уменьшая работу, которую должен выполнять водитель.

Популярное чтение: DCT, CVT и AMT | Выберите лучшую передачу

Система рулевого управления с усилителем

Эта система в одиночку сделала управление транспортным средством легкой прогулкой. Мы кратко обсудим гидроусилитель руля, используемый реечной системой рулевого управления.

Реечная передача с усилителем

Рулевое управление с усилителем добавляет к системе реечной передачи еще несколько деталей, что упрощает ее использование. В основном это насос, напорные трубки, поворотный регулирующий клапан, трубопроводы для жидкости и гидравлический поршень.

Задача насоса, как вы уже догадались, перекачивать жидкость, когда это необходимо. Поворотный регулирующий клапан обеспечивает движение жидкости только тогда, когда водитель фактически управляет автомобилем. Гидравлический поршень перемещается в зависимости от того, по какой линии жидкости поступает жидкость под высоким давлением. Это движение поршня на рейке облегчает работу водителя, так как прикладывает большую часть усилия, необходимого для управления автомобилем. На этом мы заканчиваем краткое обсуждение того, как работает система рулевого управления с гидравлическим усилителем.

%PDF-1.6 % 522 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 522 95 0000000016 00000 н 0000005867 00000 н 0000005949 00000 н 0000006077 00000 н 0000006945 00000 н 0000007074 00000 н 0000007203 00000 н 0000007333 00000 н 0000007539 00000 н 0000007668 00000 н 0000008071 00000 н 0000008437 00000 н 0000009007 00000 н 0000009680 00000 н 0000010330 00000 н 0000010704 00000 н 0000011070 00000 н 0000011640 00000 н 0000011962 00000 н 0000012550 00000 н 0000012854 00000 н 0000013009 00000 н 0000013659 00000 н 0000014033 00000 н 0000014069 00000 н 0000017491 00000 н 0000022212 00000 н 0000027010 00000 н 0000031752 00000 н 0000035888 00000 н 0000040081 00000 н 0000044912 00000 н 0000049038 00000 н 0000070752 00000 н 0000073401 00000 н 0000083642 00000 н 0000084698 00000 н 0000084894 00000 н 0000085073 00000 н 0000089508 00000 н 0000089741 00000 н 0000089810 00000 н 00000

00000 н 00000 00000 н 0000090686 00000 н 0000094063 00000 н 0000094293 00000 н 0000094362 00000 н 0000094644 00000 н 0000094670 00000 н 0000095104 00000 н 0000097856 00000 н 0000098093 00000 н 0000098162 00000 н 0000098415 00000 н 0000098441 00000 н 0000098853 00000 н 0000103174 00000 н 0000103440 00000 н 0000103748 00000 н 0000105927 00000 н 0000106157 00000 н 0000106226 00000 н 0000106435 00000 н 0000106461 00000 н 0000106846 00000 н 0000128585 00000 н 0000128837 00000 н 0000129248 00000 н 0000131844 00000 н 0000132096 00000 н 0000132179 00000 н 0000134511 00000 н 0000134763 00000 н 0000138576 00000 н 0000138826 00000 н 0000139288 00000 н 0000144642 00000 н 0000144894 00000 н 0000147734 00000 н 0000147990 00000 н 0000148078 00000 н 0000150641 00000 н 0000150897 00000 н 0000153574 00000 н 0000153830 00000 н 0000154111 00000 н 0000154363 00000 н 0000155837 00000 н 0000157492 00000 н 0000158966 00000 н 0000161946 00000 н 0000163605 00000 н 0000163718 00000 н 0000002196 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 616 0 объект>поток xYgTYҋPUb(«**ET*(*k[uE$4PTa5B\laö~ʮ|s$$ٟvep疷

Что такое усилитель руля: все об этом

Усилитель руля Внедрение системы?

В этой статье мы обсудим, что такое ГУР, его важные компоненты, виды, работу и преимущества.

Прежде чем мы узнаем о системе рулевого управления с усилителем, мы поделимся некоторой информацией о системе рулевого управления.

Система рулевого управления является очень важной частью любого автомобиля. Без системы рулевого управления управление транспортным средством невозможно. Системы рулевого управления помогают управлять транспортными средствами в экстремальных дорожных условиях.

Что такое система рулевого управления с усилителем?

Система рулевого управления с усилителем сводит к минимуму усилие водителя при повороте рулевого колеса. Благодаря гидроусилителю руля вы можете легко управлять рулем и безопасно управлять транспортным средством.

Без руля управлять автомобилем очень тяжело, особенно при парковке, повороте в 90-градусном повороте в городе и на переполненной заправке.

Впервые эту систему установили на автомобиль Chrysler Imperial в 1951 году.

Важные компоненты

В системе рулевого управления есть разные детали.

Рулевой механизм

В рулевом механизме есть зубчатая рейка. Вращение рулевого колеса обеспечивает поперечное движение колес через набор постоянно находящихся в зацеплении червячных передач, называемых реечными, и обеспечивает поперечное движение, а шестерня обеспечивает вращательное движение.

Реечная передача создает движение переднего колеса для поворота.

Силовое устройство

Устройство связано с шестерней реечного и шестеренчатого механизма. Он используется для нескольких усилий на рулевом колесе, чтобы свести к минимуму усилия на рулевом колесе. Существует три типа силовых устройств: гидравлические, гибридные и электрические.

Рулевое колесо

Рулевое колесо – одна из важнейших частей рулевого управления. В первую очередь он контролирует направление движения автомобиля.Когда водитель поворачивает руль, он поворачивает передние колеса автомобиля.

Насос гидроусилителя руля

Обеспечивает гидравлическую жидкость под высоким давлением, которая помогает водителю легко поворачивать рулевое колесо.

Связи

Рычаги — это механические ограничения, которые обеспечивают относительное движение между частями и используются в этой системе рулевого управления. Именно шпалы соединяют рейку с поворотным кулаком колеса для передачи поперечного движения рейки на колеса.

Типы усилителя рулевого управления

Эта система имеет 3 типа

1. Гидравлический усилитель рулевого управления

Гидравлический усилитель рулевого управления имеет гидравлический насос с приводом от двигателя и гидроцилиндры. Гидравлическая система, используемая для увеличения усилия на рулевом колесе, что сводит к минимуму усилия, необходимые для привода переднего колеса автомобиля.

2. Электронный усилитель рулевого управления

Это новейший тип силовой системы, и сегодня почти все автомобили имеют электронную систему рулевого управления с усилителем.

В этой системе гидравлический усилитель рулевого управления заменяется новыми электродвигателями и датчиками, приводимыми в действие аккумулятором автомобиля.

Приложение усилия к рулевому механизму представляет собой работу, а крутящий момент обеспечивается двигателем. Крутящий момент, создаваемый двигателем, контролируется датчиками, определяющими положение рулевой колонки.

3. Электрогидравлическая система рулевого управления (гибридная)

Система электрогидравлического усилителя руля имеет гидравлический и электрический типы усилителя руля.

Как работает система рулевого управления с усилителем?
1. Гидравлический усилитель рулевого управления

В этом гидравлическом цилиндре используется гидравлическая жидкость под высоким давлением, оказывающая давление на рулевой механизм.

Эта гидравлическая сила создается рядом деталей, включающих в себя гидравлический цилиндр, сжатую жидкость, гидравлический насос поворотного устройства, гидравлические линии, высокоскоростной и соединительный механизм. Это пара гидравлической системы с рейкой рулевого управления.

  • Когда водитель поворачивает рулевое колесо, гидравлический насос, приводимый в движение двигателем, начинает качать, и жидкость под высоким давлением проходит по магистралям
  • Гидравлическое давление, создаваемое насосом, поступает в гидравлический цилиндр, который оказывает давление на поршень цилиндра
  • Затем поршень высокого давления движется от одного к другому, который проталкивает дальше жидкость по магистралям.
  • Жидкость под высоким давлением воздействует на шестерню с помощью соединительного механизма.Это оказывает высокое давление на зубчатую рейку, создаваемое движением рулевого управления.
  2. Электронный усилитель рулевого управления

Это новейшая система рулевого управления. Есть электродвигатели и датчики, которые получают питание от аккумулятора автомобиля.

  • Когда водитель двигает руль, за которым наблюдает рулевая колонка. Это соединяется с электрическими датчиками, и это посылает к электрическому блоку управления транспортных средств.
  • ЭБУ анализирует эти входные данные и передает команду электродвигателю. Который находится на конце рулевой колонки и его шестерня соединяется с шестерней.
  • Когда ЭБУ отправляет сигналы напряжения, двигатель запускается и обеспечивает определенный крутящий момент в соответствии с сигналами напряжения.
  • После этого шестерня начинает стыковаться с ведущей шестерней, которая передает крутящий момент на ведущую шестерню. И это применяет крутящий момент к стойке.
  • Этот крутящий момент передается через шестерню на рейку, затем рейка перемещается, что, в свою очередь, приводит в движение передние колеса в соответствии с требованиями.
3. Электрогидравлическая система рулевого управления (гибрид)

Мы уже обсудим электрогидравлическую систему рулевого управления. Это комбинация гидравлических и электрических систем рулевого управления.

В системе имеется гидравлический насос, который приводится в действие двигателем. Но здесь именно привод от электронасоса делает его более надежным. Это единственная разница. Кроме того, гибридная система работает так же, как система гидравлического усилителя руля.

 Преимущества 
  • Он прост в эксплуатации и снижает усилие водителя при повороте рулевого колеса.
  • Эта система рулевого управления имеет лучшую возвратную способность, а также снижает вибрацию рулевого колеса
  • Эта система рулевого управления имеет быструю реакцию, что сводит к минимуму несчастные случаи
  • Без гидроусилителя рулевого управления повернуть автомобиль на скорости ниже 40 км/ч очень сложно, но благодаря этой системе это очень легко и снижает утомляемость водителя при длительной поездке

Также мы обсудим важные компоненты системы гидроусилителя руля, ее виды и преимущества.

Основы гидравлической системы рулевого управления. Часть 1

Основы гидравлической системы

Система рулевого управления с гидравлическим усилителем основана на гидравлических принципах потока, давления и работы. Эти принципы могут сбивать с толку, но понимание принципов поможет диагностировать неисправности системы рулевого управления с усилителем и, следовательно, решить проблему быстро и дешево.

Системы рулевого управления с усилителем нуждаются в давлении и потоке или, точнее, в адекватном потоке при требуемом давлении для выполнения работы, требуемой от системы, в данном случае — поворота управляемых колес.

Давление

Рис. 1
Удвоить массу, удвоить давление

Давление в гидравлической системе проще всего понять как способность сопротивляться силе или нагрузке. Подумайте о грузе на закрытом и герметичном гидравлическом цилиндре. Давление, создаваемое в цилиндре, пропорционально диаметру поршня и весу. Если вы уменьшите вес вдвое, давление уменьшится вдвое, см. рис. 1. Без потока масса не сможет двигаться.

Поток

Поток в гидравлической системе определяет, насколько быстро мы можем что-то перемещать.Еще раз подумайте о двух одинаковых цилиндрах, которые подключены к высокому

.

Рис. 2 Удвойте подачу насоса и удвойте скорость

насосы потока

и насосы низкого расхода соответственно, см. рис. 2. При прочих равных условиях и при условии, что насос создает достаточное давление для перемещения рассматриваемого веса, насос с удвоенным потоком будет перемещать массу в два раза быстрее или в два раза быстрее. Поэтому расход насоса будет контролировать скорость работы системы рулевого управления с усилителем.

Работа

Без расхода и давления в гидравлической системе невозможна никакая «работа».В системе рулевого управления с усилителем работу можно представить как поворот управляемых колес против трения и самоцентрирования с требуемой скоростью. Если у нас есть давление, но нет потока, мы можем удерживать управляемые колеса на месте против склонности системы к самоцентрированию (при условии, что мы движемся), а если у нас есть поток, но нет давления, мы не сможем обеспечить достаточную силу, чтобы противостоять самоцентрированию. действие.

Следите за второй частью этой статьи, где мы подробно рассмотрим, как это работает на транспортном средстве.

 

 

 

Родственные

Как работает рулевое управление с электроусилителем (EPAS) и почему оно лучше гидравлического

Рулевое управление с электроусилителем постепенно выходит на передний план автомобильной техники, и некоторые из самых мощных автомобилей в продаже (особенно Porsche) переводят свои системы рулевого управления в электронный век

В более простые времена, когда еще не было никакой помощи при вождении, рулевое управление было настолько аналоговым, насколько это возможно, с использованием реечной системы для направления автомобиля в нужном направлении.Следующим шагом стало рулевое управление с гидравлическим усилителем, которое доминировало в автомобильном мире с 1951 года, когда его впервые применил Chrysler.

В этой форме системы используется гидравлический насос, который приводится в действие от ремня, прикрепленного к двигателю. Силовой поршень приводится в движение гидравлической жидкостью, которая находится под давлением за счет движения ремня. Затем регулирующий клапан определяет, какое гидравлическое давление необходимо для перемещения колес в любом направлении в зависимости от усилия рулевого управления. Гидравлика увеличивает нагрузку на рулевую рейку, тем самым снижая уровень усилий, необходимых для изменения направления.

Несмотря на то, что гидравлические системы по-прежнему широко используются и почти усовершенствованы, у них есть свои недостатки. Поскольку технически насос приводится в действие двигателем, гидравлическое усиление рассматривается как паразитная потеря. Это означает, что небольшое количество мощности двигателя расходуется на работу насоса, что снижает общую эффективность трансмиссии. В наши дни высокопроизводительные автомобили также должны иметь набор режимов, из которых водитель может выбирать, и большинство из них включают регулировку рулевого управления.Это неудобно для гидравлики, поскольку гидравлическая жидкость, прокачиваемая через систему, будет иметь заданную вязкость (насколько легко жидкость течет), поэтому необходимо использовать какую-то альтернативную форму ограничения.

Обычная система рулевого управления с гидравлическим усилителем, с необходимыми дополнительными насосами и резервуарами для жидкости, необходимыми для работы системы.

В последнее десятилетие инженеры решили заменить гидравлику старой школы электродвигателями, что неудивительно, учитывая общий переход к автомобилям с полностью электрическим приводом.Двигатели обычно размещаются либо в основании рулевой колонки, либо непосредственно на рулевой рейке и стали довольно простым решением для продвижения усилителя руля в 21 век. Электронные датчики фиксируют степень блокировки рулевого управления и добавляют пропорциональное дополнительное усилие к усилию рулевого управления. Электрический заряд используется для вращения двигателя, и за счет передачи энергии создается боковая сила, которая способствует движению вдоль рулевой рейки.

Главный аргумент против электроники — ощущение руля.Поскольку гидравлика тактильна благодаря наличию вязкой жидкости, она любима пуристами из-за количества обратной связи, которая может передаваться через рулевую рейку и обратно на руль. Итак, когда впервые появились электрические системы рулевого управления, многие дорожные тестеры жаловались на отсутствие обратной связи. Из-за того, что электричество фактически является не тактильным товаром, справедливо предположить, что очень небольшая сила реакции будет возвращаться через электродвигатель.

Простая система EPAS с электродвигателем, установленным на рулевой колонке.

Однако по мере разработки и усовершенствования систем EPAS (рулевого управления с электроусилителем) производителям, таким как Porsche, удалось создать электронные системы, которые почти не уступают по ощущениям гидравлической системе, а затем превзошли механический метод во многих областях.Он сделал это, изменив направление обратной связи внутри электроники; большинство производителей используют систему, которая вводит усилие рулевого управления, рассчитанное на основе датчика крутящего момента колес, в то время как Porsche использует датчики рыскания, угол поворота рулевого колеса и другие значения из системы контроля устойчивости для увеличения и уменьшения помощи соответственно и с гораздо большей частотой. скорость. Это означает, что в систему EPAS вновь вводится чувство «ощущения», и кроме тех, кто водит автомобили без посторонней помощи, между этими системами EPAS и системой HPAS нельзя найти никаких реальных различий.

Другими преимуществами EPAS являются эффективность, удобство и упаковка. Chevrolet продемонстрировал увеличение экономии топлива на 2,5% с момента перехода на электронное рулевое управление из-за отсутствия паразитных отходов двигателя. Парковка с радарным управлением также работает в сочетании с системой EPAS, а с массовым ростом автоматизации электронное рулевое управление определенно никуда не денется.

Porsche 911 стал пионером среди спортивных автомобилей, использующих EPAS.

Porsche 911 — отличный пример преимуществ упаковки с системой EPAS.До перехода на электронику в конструкцию автомобиля нужно было встроить обширный маршрут гидравлических трубопроводов, чтобы они шли от расположенного сзади двигателя к передним колесам. На автомобилях поколения 991 компания Porsche использовала полную систему EPAS, чтобы двигатели можно было расположить в передней части автомобиля без необходимости использования длинных трубопроводов, что, в свою очередь, способствовало распределению веса 911 — важное соображение для автомобиля с задним расположением двигателя. .

Системы EPAS являются важным элементом современного автомобилестроения на пути к автоматизации.

Что касается гоночных режимов и спортивных кнопок в высокопроизводительных автомобилях последнего десятилетия, системы EPAS позволяют регулировать вес и скорость рулевого управления, просто изменяя количество заряда, создаваемого электронным двигателем, который, в свою очередь, изменяет количество помощи при рулевом управлении.В системе HPAS эти изменения, возможно, придется реализовать за счет физических изменений в системе рулевого управления, таких как изменение рейки или давления жидкости, чтобы повлиять на величину усилия рулевого управления, необходимого для маневрирования автомобилем.

В настоящее время становится трудно определить разницу между современной системой EPAS и усовершенствованной системой HPAS, а преимущества электроники намного превосходят преимущества более традиционных гидравлических установок. Хотя некоторые компании производят гибридные системы, которые включают электродвигатель для приведения в действие системы гидроцилиндра, подавляющее большинство производителей в настоящее время склоняются к полностью электрическому рулевому управлению.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.