Принцип роботи гідропідсилювача керма
Гідропідсилювач керма дуже поширений пристрій на транспортних засобах. У цій статті ви прочитаєте, як працює гідропідсилювач керма (ГУР).
Гідравлічний підсилювач керма (ГУР) потрібен не тільки для забезпечення комфорту. але і для підвищення безпеки руху. За допомогою нього водій може зберегти контроль над машиною, навіть якщо стався розрив передньої шини. Те, наскільки це дорогий пристрій надійно, залежить від того, наскільки своєчасно воно обслуговується.
Підсилювачі з'явилися через необхідність знизити зусилля, яке водій докладає до керма, що має особливу важливість для вантажних авто. Навіть маючи складний пристрій і високу вартість як наслідок, гідропідсилювачі широко поширені ще й тому, що крім основної їх функції (посилення) вони:
- Дають можливість зменшити передавальне відношення рульового механізму. Завдяки цьому кількість обертів керма між його крайніми положеннями знижується і, отже, маневреність збільшується;
- Роблять м'якше удари, які від нерівностей дороги передаються на кермо, допомагаючи зберегти управління при розриві передньої шини і зменшуючи стомлюваність водія;
- Дають можливість зберегти керування автомобілем, навіть якщо підсилювач вийшов з ладу;
- Забезпечення «почуття дороги» і кінематичного стежить дії (див. Нижче).
пристрій гідропідсилювача
Підсилювач керма - це гідравлічна система, яка складається з таких елементів:
- Насос. Необхідний для забезпечення тиску і циркуляції робочої рідини в системі. Завдяки високому ККД і низької чутливості до зносу робочих поверхонь, найбільше поширені пластинчасті насоси. Насос кріплять на двигуні, а привід його здійснюється ремінною передачею від колінчастого вала.
- Розподільник. Потрібен для надсилання (розподілу) потоку рідини в конкретну порожнину гідроциліндра або назад в бачок. Коли золотник (рухливий елемент) при цьому переміщається поступально - розподільник носить назву «осьової», в разі, коли він обертається, його називають роторним. Розташовуватися він може на одному валу з рульовим механізмом або на елементах рульового приводу. Розподільник є прецизійним (високоточним) вузлом, який особливо чутливий до забруднення масла.
- Гідроциліндр перетворює тиск рідини в рух поршня і штока, який, в свою чергу, за рахунок системи важелів робить поворот колеса. Може бути розташований між кузовом і елементами рульового приводу, або бути вбудованим в рульовий механізм.
- Робоча рідина (спеціальне масло) здійснює передачу зусилля від насоса до гідроциліндра і змащує всі пари тертя. Бачок є резервуаром для цієї рідини. Він має фільтруючий елемент, а в пробці знаходиться щуп для визначення рівня.
- Сполучні шланги. З їх допомогою по системі підсилювача забезпечується циркуляція рідини. Шлангами високого тиску з'єднується гідроциліндр, насос і розподільник, а шланги низького тиску потрібні для циркуляції рідини з бачка в насос і повернення в нього з розподільника.
В автомобілях сучасності електронним блоком, в залежності від швидкості руху, коригується робота гідропідсилювача. Це додаткове підвищення на високій швидкості безпеки, адже водієві буде складніше повернути кермо різко (мимоволі) і, отже, відхилити машину від траєкторії.
Принцип роботи гідропідсилювача керма
Коли рульове колесо нерухомо, золотник в середньому (нейтральному) положенні утримується за допомогою центруючих пружин. Порожнини розподільника таким чином з'єднані між собою, що рідина може вільно перетікати в зливну магістраль з нагнітальної. Насос підсилювача працює не на поворот коліс, а тільки на прокачку по системі рідини.
Повернувши кермо, золотник переміститься і перекриє зливну магістраль. В одну з робочих порожнин циліндра під тиском надходить масло. Поршень зі штоком, під дією рідини починає повертати колеса, якими корпус розподільника переміщається в сторону, в яку рухається золотник. Золотник припиняє рух і корпус його «наздоганяє» в момент зупинки обертання рульового колеса. Нейтральне положення розподільника відновлюється, в ньому зливна магістраль знову відкривається і поворот коліс припиняється. Таким чином здійснюється кінематичне, що слідує, підсилювача - при ньому забезпечується поворот коліс на кут, який задається при обертанні керма водієм.
«Почуттям дороги» називають зворотний зв'язок від керованих коліс до керма через підсилювач. За допомогою нього водій отримує інформацію про умови, в яких здійснюється поворот коліс. Для цього, як і на авто, що не має підсилювача, поворот керма на слизькій дорозі повинен відбуватися легше, ніж на сухій. «Почуття дороги» (силове, що слідує,) дає водієві можливість працювати кермом правильно при будь-яких погодних умовах.
Для того, щоб його здійснити в різних конструкціях розподільників є камери, плунжери, або реактивні шайби. Тиск в розподільнику і циліндрі буде вище, чим більше буде опір повороту коліс. При цьому одна з реактивних шайб прагне повернути золотник у вихідне, нейтральне положення з великим зусиллям. В результаті кермо здається «важче».
Якщо автомобіль наїхав на перешкоду (наприклад, на камінь), воно впливає на керовані колеса і прагне повернути їх, що несе небезпеку на високих швидкостях. Почавши вимушений поворот, колесами корпус розподільника переміщається щодо золотника і перекриває зливну магістраль. У порожнину циліндра під тиском надходить масло. Поршнем зусилля в зворотному напрямку передається на колеса і не дозволяє їм крутитися далі.
У зв'язку з тим, що хід золотника є невеликим (приблизно 1 мм.), Авто практично не змінює напрямки руху. Гідропідсилювач не тільки полегшує поворот коліс, але і захищає пальці рук водія від ударів спицями керма, якщо він наїхав на перешкоду. На кермі невеликий поштовх буде відчутний через реактивних шайб, над якими зростає тиск.
Якщо насос з якихось причин припинив роботу (наприклад, якщо обірвався ремінь приводу) зберігається можливість управляти машиною. В даному випадку від рульового механізму зусилля буде передаватися на корпус розподільника і далі на колеса безпосередньо золотником. Перетікаючи з однієї порожнини гідроциліндра в іншу через перепускний клапан, рідина не буде створювати перешкоди для повороту коліс, але з урахуванням того, що гідропідсилювач не працює, кермо буде «важче».
Принцип роботи гідропідсилювача з обертовим (роторним) золотником не відрізняється від вищеописаного.
Важливо стежити за працездатністю гідропідсилювача, щоб він завчасно не вийшов з ладу. Якщо з нею все нормально, на кермі зусилля буде помітно менше, ніж при відключеному двигуні, крім цього необхідно дотримуватися всіх вимог інструкції з експлуатації авто і стежити за:
- рівнем масла в бачку;
- герметичністю системи і з максимальною швидкістю усувати всілякі витоку;
- натягом ременя приводу і регулювати його при необхідності.
Не можна довгий час їздити на автомобілі з непрацюючим насосом - це послужить причиною швидкого зносу деталей рульового механізму і розподільника в зв'язку з тим, що на такий режим вони не розраховані. Якщо ви помітили перші ознаки несправності, є необхідним встановити причину і усунути її якомога швидше.
Для ремонту вузлів рульового гідропідсилювача потрібен кваліфікований персонал і високоточне обладнання, в зв'язку з цим проводиться він виключно в спеціалізованих майстернях. Доцільність заміни вузла або ремонту визначають його ціною. Для автомобілів вітчизняного виробника, в більшості випадків, буде вигідніше придбати новий вузол, а ось для іномарок ремонт може обійтися дешевше.