Пристрій гідропідсилювача керма - як він працює

Одним з важливих винаходів, які забезпечують якісне керування транспортним засобом, є гідропідсилювач керма (ГУР). Думаю, для водіїв зі стажем не секрет, що управління автомобілем часто буває досить стомлюючим заняттям, особливо якщо при різкій зміні траєкторії руху, доводиться докладати чималих зусиль для повороту рульового колеса. Саме необхідність зниження такого зусилля і привела до появи якихось «помічників» водія, роль яких виконують гідропідсилювачі. ГУР не тільки забезпечує комфорт пересування, а й значною мірою підвищує рівень безпеки: по-перше, підвищується ймовірність відходу від зіткнення, а по-друге, навіть при розриві передньої шини, гідропідсилювач допоможе зберегти контроль над автомобілем.

У цій статті, ми більш детально розглянемо функції даного пристрою, розберемося в принципі його роботи і ознайомимося з його основними складовими елементами.

1. Функції гідропідсилювача керма

Спочатку, мета створення гідропідсилювача керма була всього одна - полегшити керування транспортним засобом. Відповідно, і зараз, в ролі головної функції виступає забезпечення більш легкого повороту рульового колеса, необхідного при виконанні певних маневрів. Більш того, наявність в рульовому управлінні даного пристрою, істотно збільшує якість маневреності, адже водієві вже не потрібно швидко і сильно обертати кермо.

Також, у разі виникнення на дорозі не передбачуваних ситуацій, наявність в системі рульового управління гідропідсилювача, дозволить швидко зреагувати на них і уникнути можливого зіткнення, нехай навіть поворот керма буде несильним.

Коли колеса автомобіля потрапляють на нерівність (камінь, палиця, бордюр і т.д.), ГРУ пом'якшує віддати в кермо вібрацію. а в разі проколу шини, пристрій допоможе утримати кермо в рівному положенні, запобігаючи тим самим, зміна траєкторії руху транспортного засобу.

Як бачите, широке поширення, гідропідсилювачі знайшли завдяки тому, що крім основної функції, вони також:

- при виході з ладу зберігають можливість управління транспортним засобом;

- займаються гасінням ударів, що передаються на рульове колесо від їзди по нерівних дорогах, знижуючи стомлюваність водія і допомагаючи йому утримувати кермо навіть при розриві передньої шини (шин);

- знижують передавальне відношення механізму керма: кількість оборотів керма зменшується між крайніми його положеннями, завдяки чому зростає маневреність машини;

- дозволяють краще «відчувати» дорогу і забезпечують кінематичне, що слідує,;

- збільшують термін експлуатації механізмів рульової системи управління, змазування яких відбувається під тиском.

2. Конструктивні елементи гідропідсилювача керма

Думаю, не для кого вже не секрет, що гідропідсилювач є важливим вузлом керування транспортним засобом. У його конструкцію входять насос, розподільник, гідроциліндр, з'єднувальні шланги, робоча рідина і бачок в якому вона знаходиться. Тепер розглянемо кожен з елементів більш детально.

Головне завдання насоса - забезпечити всю систему необхідним рівнем тиску, яке використовується при створенні циркуляції масла в системі. Найчастіше, на багатьох сучасних автомобілях, встановлюють пластичні насоси, так як вони мають порівняно великим коефіцієнтом корисної дії і відрізняються підвищеним терміном експлуатації. Найчастіше, дану деталь можна знайти на самому силовому агрегаті, а робота приводу виконується завдяки наявності пасової передачі, яка взаємодіє з коленвалом.

Ще один елемент системи - розподільник, використовується для направлення і розподілу в порожнинах циліндра двигуна робочої рідини (масла), а також, для її зворотної подачі в бачок. Виділяють всього два види таких деталей: роторний і осьової, а сам процес розподілу залежить від способу руху золотника. Якщо його рух має поступальний характер, отже розподільник називають осьовим, а якщо вони обертальні, то роторним. Установку розподільника виробляють як на валу, з розміщеним на ньому рульовим механізмом, так і на інших елементах рульового приводу. Ця частина гідропідсилювача дуже чутлива до забруднення масла і тривале використання неякісної мастильної рідини може створити проблеми в її роботі.

Гідроциліндр активізує роботу поршня і штока, шляхом впливу на них масла, що подається під сильним тиском. Поворот коліс виконується за допомогою важеля, який або поміщається на рульовий механізм, або встановлюється між приводом і кузовом транспортного засобу.

Не менш важливими складовими елементами гідропідсилювача керма є сполучні шланги. Їх основне завдання - забезпечити робочої рідини безперешкодний хід по всьому механізму. Залежно від рівня тиску, все з'єднувальні елементи поділяють на два типи: високого і, відповідно, низького тиску. Шланги високого тиску організовують рух робочої рідини між насосом, розподільником і циліндром; другий тип шланга (низького тиску) забезпечує повернення масла з бачка в насос, а після того як воно пройде фазу відпрацювання - назад в бачок.

Робоча рідина гідропідсилювача представлена ​​у вигляді спеціального масла, що забезпечує подачу зусилля від насоса до гідроциліндра. Крім того, завдяки йому, все елементи системи отримують необхідну для якісної роботи мастило.

Бачок - це досить пересічна місткість, суть існування якої зводиться до зберігання і циркуляції робочої рідини. У ньому є спеціальний фільтр, який виконує очистку рідини, що подається в систему. Також, крім фільтра, тут розташований щуп з характерними відмітками, який використовується для перевірки рівня масла.

Більш сучасні моделі автомобілів, крім уже названих складових гідропідсилювача керма, обладнуються ще й електронним блоком управління. робота якого спрямована на коригування діяльності ГРУ відповідно до мінливої ​​швидкістю рухи. При їзді на високих швидкостях, даний фактор істотно підвищує безпеку, адже водієві ставати складніше мимоволі повертати кермо, а значить, автомобіль не буде відхилятися від заданої траєкторії.

3. Як працює гідропідсилювач керма

Значних принципових відмінностей в схемі роботи гідропідсилювачів з осьовим і з роторним пересуванням золотника, немає. Принцип роботи ГРУ полягає в наступних діях: при перебуванні в центральному положенні, рульове колесо нерухомого золотника утримується за допомогою спеціальних центрирующих пружин. В таких умовах, робоча рідина вільно переміщається по всій системі, звичайно, за умови, правильної установки розподільника. Завданням насоса, на цьому етапі, є прокачування масла по підсилювача, що змушує його посилено працювати, навіть не дивлячись на те, повертаються колеса чи ні. Тобто, прогін робочої рідини по системі - це основне завдання насоса гідропідсилювача.

Повертаючи кермо, водій і не підозрює, що разом з ним переміщується і золотник, який змінюючи положення, перекриває собою зливну магістраль, в результаті чого, робоча рідина під тиском подається в одну з порожнин циліндра. Одночасно з цим, коли масло починає впливати на шток і елементи поршня, вони, піддаючись тиску, повертають колеса і корпус розподільника в сторону пересування золотника. Корпус «доганяє» золотник тільки тоді, коли той зупиняється. Все, на цьому поворот вважається виконаним.

Далі, коли рульове колесо займає прямолінійне положення, золотник повертається в нейтральне положення, а магістраль знову відкривається для зливу рідини. Якщо кермо і надалі перебуває в нерухомому стані, золотник перебуває в середньому положенні, утримуючись в ньому за допомогою центруючих пружин. Конструкція розподільника дозволяє робочої рідини вільно переміщатися з нагнітальної магістралі в зливну, при чому, насос працює тільки на прокачку рідини, а не на поворот коліс. Таким чином, відбувається реалізація кінематичного стежить дії гідропідсилювача керма, яке виражається в повороті коліс на той кут, який задається водієм при обертанні рульового колеса.

Багато автовласників відзначають здатність ГУР підвищувати «почуття дороги». Даним терміном, зазвичай, характеризують зворотний зв'язок, яка, проходячи через гідропідсилювач, направляється від керованих коліс до керма. Таке «почуття» постачає водія інформацією про характер умов, в яких повертаються колеса.

Гарне сприйняття дорожньої обстановки та ефективне керування транспортним засобом, допомагають водієві правильно використовувати кермо в будь-яких умовах. Для реалізації завдання щодо поліпшення «почуття дороги», різні конструкції розподільників передбачають наявність різних деталей: плунжеров, камер або реактивних шайб. Чим більше колеса пручаються повороту, тим вище рівень тиску в циліндрі і розподільнику, при чому, одна з встановлених реактивних шайб, докладає велике зусилля для повернення золотника назад, в нейтральне положення. В результаті даної дії, рульове колесо, как-будто стає важче.

У разі наїзду на якусь перешкоду (бордюр, камінь і т.д.), відбувається спроба повороту керованих коліс, що в умовах високих швидкісних режимів більш ніж небезпечно. Почавши свій вимушений поворот, колеса пересувають корпус розподільника, і зливна магістраль знову виявляється перекритою. Високий тиск змушує робочу рідину надходити в порожнину циліндра, поршень починає передавати зусилля на колеса в зворотному напрямку, перешкоджаючи їх подальшому повороту. Оскільки хід золотника мінімальний (приблизно 1 мм), машина практично не змінює напрямок руху.

Крім того, встановлений гідропідсилювач не тільки гарантує водієві полегшений поворот рульового колеса, але і при наїзді на перешкоду, захищає його пальці від ударів спицями керма. Однак, повністю погасити коливання все одно не вдається і невеликий поштовх буде відчуватися. Причиною цього є зростання тиску над реактивними шайбами. У разі різкого робочого відмови насоса (наприклад, коли відбувається обрив приводного ременя), гідропідсилювач керма зберігає можливість керування автомобілем, а зусилля від рульового механізму починає передаватися на корпус розподільника і колеса за допомогою самого золотника.

Підписуйтесь на наші стрічки в Facebook. Вконтакте і Instagram. всі найцікавіші автомобільні події в одному місці.