Опытным автолюбителям, конечно же, хорошо известно, что такое ГУР в автомобиле, однако новичкам та информация, которую они смогут получить, прочтя текст, расположенный ниже, наверняка даст достаточно подробный и вполне конкретный ответ на этот вопрос. Если говорить в общем и целом, не особенно вдаваясь в подробности, то ГУР необходим для того, чтобы существенно облегчить рулевое управление автомобилем, причем любого типа: обычной легковой малолитражкой, внедорожником или грузовиком. Расшифровывается эта аббревиатура, как «гидроусилитель рулевого управления» и достаточно полно раскрывает суть действия устройства.
Что такое ГУР и зачем он нужен?
Все, кто хоть раз сидел за рулем автомобиля, который не оборудован гидроусилителем (или же электроусилителем) рулевого управления, наверняка замечали, что на малой скорости для поворота рулевого колеса приходится прилагать немалые усилия. В то же самое время если авто движется на достаточно значительной скорости, то наблюдается обратный эффект: руль поворачивается чрезмерно легко, практически безо всяких усилий. Это создает немалые неудобства при управлении автомобилем (особенно неопытными водителями) и, как свидетельствует опыт и статистика, нередко вызывает аварийные ситуации.
Именно поэтому конструкторы еще на заре автомобилизации задумались о том, как же можно нивелировать этот недостаток. В итоге в 1925 году американец Фрэнсис Дэвис догадался поставить на свой личный автомобиль Pierce-Arrow Roadster гидроусилитель рулевого управления. Следует заметить, что конструкция этого устройства уже тогда отнюдь не была какой-то инновацией: дело в том, что задолго до средины двадцатых годов прошлого века гидравлические усилители уже активно использовались на морских судах.
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.
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.
В последнее время, практически все автомобили комплектуются гидроусилителем рулевого управления. Гидроусилитель руля (ГУР) изначально был предназначен для грузовых автомобилей, а также многих всевозможных видов различной техники сельскохозяйственного назначения. В то время данное устройство было предназначено вовсе не для улучшения комфорта. Это связано с тем, что руль многих грузовых автомобилей практически невозможно повернуть без усилителя. Сейчас же он упрощает поворот колес и легковых автомобилей, уменьшая передаточное число механизма и диаметр рулевого колеса. Что же такое гидроусилитель руля и как он работает, а также рассмотрим его достоинства и недостатки.
Содержание статьи
История создания гидроусилителя руля
К концу 30-х годов на карьерные самосвалы ставили первые усилители рулевого управления. В начале ими были пневмоусилители, они запитывались через компрессор уже существующей системы пневматических тормозов. Однако гидравлика, являясь дороже и сложнее пневматики, выполняла работу точнее и тише. Ее и взяли во внимание конструктора легковушек. Американцы (главные ценители комфорта) первые выпустили серийный ГУР. Первый автомобиль, который имел в стандартной комплектации гидравлический усилитель руля это Chrysler Crown Imperial (1951 г.). Европа в 1954 году поставила гидроусилитель на Citroen DS 19.
Функции и назначение ГУР
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.Гидравлический усилитель руля (ГУР) представляет собой элемент рулевого управления, в котором дополнительное усилие при повороте рулевого колеса образуется за счет гидравлического давления.
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
Кратко говоря, ГУР – это устройство, в основе которого является насос. Он приводится от коленвала ремнем, втягивает масло из бачка и подает под большим давлением в распределитель.
Распределитель следит за усилием на руле и, дозировано, способствует повороту управляемых колес. С этой целью, в устройстве гидроусилителя руля, используется следящий механизм, зачастую это торсион, который встроен в разрез рулевого вала. Пока машина стоит либо едет прямо, на рулевой вал не действуют никакие усилия, торсион не закручен, закрываются каналы дозировки распределителя, масло сливается в бачок.
При повороте руля, колеса оказывают сопротивление: чем больше идет усилие на руль, тем сильнее закручивается торсион. Дозирующие каналы открываются и масло идет в исполнительный механизм. Он может быть разным, но зачастую, выполнен заодно с рулевым механизмом. Рабочей жидкостью в гидроусилителях на иномарках используют масло ATF – такое же, как и в автоматических коробках передач. Оно доступное по цене и доступности. Вот краткое описание устройства ГУР.
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.
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.
А можно ли менять передаточное отношение ГУР?
Как ни как около нулевой позиции руля, когда едешь прямо с большой скоростью, избыточная острота рулевого управления пользы не приносит, принуждая водителя напрягаться. А при развороте либо парковке, напротив, хотелось бы обладать меньшим передаточным отношением, для поворота руля на меньший угол. В этих целях в устройство ГУР внедрены схемы реечных рулевых механизмов.
Обслуживание гидроусилителя
Хозяин автомобиля, оснащенного ГУР, может самостоятельно выполнять следующие операции:
следить за уровнем и состоянием жидкости в расширительной емкости;
периодически осматривать патрубки и штуцеры на предмет растрескивания и протечек масла;
менять гидравлическую жидкость с интервалом, указанным в инструкции по эксплуатации;
отслеживать появление посторонних шумов, возникающих при критическом износе подшипников насоса;
своевременно менять приводной ремень, чтобы он не оборвался где-нибудь по дороге.
Жидкость, залитая в систему гидроусилителя, служит не только рабочим телом, но и смазкой для насоса. Поэтому при доливке либо замене важно использовать рекомендуемые производителем масла, иначе агрегат может преждевременно выйти из строя.
Бачок ГУР
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 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.
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
Л
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.
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.
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.
Есть несколько знаменитых людей по имени Фрэнсис Дейвис. Среди них джазовый критик; актер; капитан колониальных мореплаваний, затесалась даже женщина. Но нас интересует Дэйвис-инженер, тот, что повлиял на всё прогрессивное человечество — и которого считают изобретателем гидроусилителя руля. Устройства, сделавшего автомобиль не спортивным снарядом, а средством передвижения — с удовольствием, безопасностью и комфортом.
Если предельно кратко сформулировать историю автомобилестроения, она может быть представлена как путь демократизации автомобиля. Инновации появлялись в элитном сегменте рынка, затем дешевели и разбегались на массовые модели. В начале XX-го века самодвижущаяся коляска была таким же уделом элиты, как сегодня частный самолет. Дело не только в «ручной сборке» каждого экземпляра, но и в объективных рисках вождения: инфраструктура, предназначенная для тихоходной телеги с одной, реже с тремя и более лошадиными силами (и, разумеется, хвостами), не была приспособлена для возможностей двигателя внутреннего сгорания. Лишь Генри Форд, с его конвейерной технологией, постарался сделать автомобиль «не роскошью, а…».
По мере роста и совершенствования автомобильной техники, возникла объективная проблема: физиологические ограничения человека и в повседневной жизни, и в экстренных ситуациях. За руль решили лично сесть главы компаний, коммивояжеры, предприниматели, женщины, юноши. По мере измельчания водителей, росли в размере сами автомобили — появлялись первые тягачи, впоследствии одна из основ новой экономики. За рулем потребовалось проводить многие часы — ведь динамичнейшая экономика США и Европы быстро увидела новые возможности. Поскольку дороги были неровными, «обратная связь» при механическом сцеплении рулевого колеса и передней оси приводила к тому, что каждый камень или выбоина отзывались ударом по рукам водителя. Итак, чтобы автомобиль был доступен не только в материальном, но и физическом отношении, нужно было значительно демократизировать его «пользовательский интерфейс». Одно за другим, в автомобиль добавляются электронное зажигание; формируется педальная группа, разрабатываются первые примитивные коробки передач с возможностью переключения на ходу. Начинает развиваться концепция безопасности. И нужно что-то делать с рулевым управлением: вращать баранку на скоростях все сложней; растет и список потерь в завоевании автотрассы.
Итак, перед автомобильными корпорациями той эпохи встает вызов: во-первых, необходимо обеспечить управление автомобилем на высокой скорости, быстроту реакции. Даже при управлении легковым автомобилем сил в нештатной ситуации может не хватить; недаром штамп милицейского протокола «не справился с управлением» есть в любом языке мира. Если, например, речь идет о лопнувшем переднем колесе, водителю крайне сложно удержать машину на курсе — что же говорить о маневрировании, чтобы избежать столкновения или наезда? Во-вторых, автомобиль все же должен быть комфортным, и не иметь общего с тренажером для мускулов.
Над проблемой начали думать почти одновременно с появлением первых авто.
Вариантов решения этой проблемы предлагалось несколько, причем некоторые из них задержались в истории. Справедливости ради припомним Дэйвиса-капитана: если бы к этому времени он был жив, то подсказал бы решение, давно найденное во флоте — использовать схему палиспаста, передающую усилие от штурвала на руль судна. Ведь, разумеется, проблему сил матроса решили еще тогда. В автомобильной промышленности, из-за гораздо более жестких требований к эксплуатационным требованиям, прижился планетарный редуктор. Так, одно из предложений — это обеспечить передачу усилия от рулевого колеса на рулевые рейки через редуктор, разумеется с понижением числа оборотов: даже в 1980-е таким решением обеспечивалась грузовая техника советского производства. Недостатком решения являются, разумеется, замедленная реакция — и нерешенность проблемы усталости: усилие нужно меньше, но вращать руль надо чаще.
Самый ранний из известных патентов усиления руля связан с именем Фредерик Ланчестера в Великобритании — его патент датирован февралем 1902 года. Патент заявлен как "управление рулевым механизмом, который будет приводиться в действие гидравлической энергии". Не будем забывать, что решения той эпохи тиражировались с большим трудом — эра массового производства автомобилей придет лишь спустя четверть века. Другой известный патент, с альтернативной системой, был зарегистрирован на представительницу прекрасного пола Клару Гэйлис, из Бельмонта — Массачусеттс. Несколько патентов в этой сфере принадлежали Чарлзу Хаммонду — возможно, потому что многие изобретения уже были сделаны до него, регистрационное свидетельство он предпочел получить в Канаде. Тем не менее история отдала пальму первенства именно господину Фрэнсису В. Дэвису — инженеру компании-автопроизводителя Пирс Эрроу. Основной продукцией этой фирмы, трудившейся с 1901-го по 1938-й год, были грузовые и пожарные автомобили. Огромная практика наблюдения за тяжелыми машинами, доступ к мастерским позволили этому предприимчивому американцу и хорошему инженеру изготовить и испытать на практике первые образцы гидроусилителей. Уже спустя год после регистрации патента — что произошло в 1925-м — изобретатель убедительно продемонстрировал работающий образец. Не правда ли, достойный пример многим горе-изобретателям, виртуозно охраняющим собственные идеи, но неспособным продемонстрировать их реализацию? Неудивительно, что талантливого инженера переманила уже набравшая обороты General Motors. Однако даже в элитный и весьма дорогой Роллс-Ройс, спустя семь лет, изобретение поместить не удалось: слишком дорого и трудоемко. Раздосадованный Дэвис перешел в Bendix — компанию, специализировавшуюся на производстве запчастей для автомобилей: возможно, рассчитывая на рынок «тюнинга». Но его изобретение, тем не менее, уже подстерегал массовый спрос: Вторая мировая война, с ее нуждами в большегрузных, бронированных, высокоманевренных и прочая транспортных средствах, и некритичным отношением к стоимости, увеличила потребность в изобретении.
Добавим, что еще одной промежуточной попыткой решить проблему усиления была не гидравлика, а пневматика — именно ею оснащались большегрузные карьерные автомобили США конца 1930-х. Пневмоусилие обеспечивалось насосом, нагнетающим воздух в систему тормозов, однако система оказалась ненадежной, громоздкой и шумной.
Пришедшая на смену пневматики система «следящего гидропривода» — таково общее название схемы, растиражированной в гидроусилителях руля, и востребованную мирным рынком и бизнесом, начали внедрять сперва в профессиональные и военные, а лишь после этого в элитные автомобили: процесс развернулся уже в послевоенную эпоху. Представил первый коммерчески доступный легковой автомобиль с гидроусилителем руля — под именем «Гидрогид» — представил Крайслер; это 1951-й год. Хватившись, свою модель Cadillac с гидроусилителем Дейвиса — к тому времени 20-летней давности — выдвинули и General Motors. Вероятно, основной причиной четвертьвековой паузы является следующее: гидроусилитель, с его миниатюрной помпой, цилиндрами, клапаном — это очень трудоемкое изделие, и лишь высокая автоматизация промышленного производства позволила снизить стоимость и повысить надежность полезного изобретения.
Разумеется, новшество было с восторгом подхвачено рынком. Следом за лидерами-американцами в соревнование включились и европейские производители — пионером оказался Ситроен, представивший свою модель в 1954-м, а затем и страна Восходящего Солнца.
Но, несмотря на победное шествие первых гидроусилителей, система имела и недостатки. Прежде всего, это механический «отбор мощности» для насоса, обеспечивающего давление, от основного двигателя. Это, разумеется, не решало проблему маневра на низких скоростях. А на больших оборотах давление в гидравлике возрастало, и водитель рисковал потерять «обратную связь» с дорогой. Кроме того, система была не совсем рациональна с точки зрения расхода топлива. И решать эту проблему пришлось долгие полвека, усилием тысяч инженеров. Но приоритет в изобретении гидроусилителя руля история сохранила за инженером Дейвисом.
Специально для сайта:1gur.ru
www.drive2.ru
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.
рулевой механизм
золотник
корпус распределителя
гидроцилиндр
поршень гидроцилиндра
реактивная шайба
центрирующая пружина
нагнетательная магистраль
клапан
насос ГУР
сливная магистраль
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:
Он-лайн цены и наличие по номеру запчасти смотрите на сайте нашего интернет-магазина — http://allparts.com.ua
allparts.prom.ua
Устройство и принцип работы ГУР. Обслуживание гидроусилителя руля.
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
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.
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
Основные компоненты 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
Бачок гидроусилителя
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
Лопастной 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
Схематичное устройство распределителя
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
Схема циркуляции жидкости в гидроусилителе
Гидроцилиндр встроен в рейку и состоит из поршня и штока, перемещающего рейку под действием давления жидкости.
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
Схема работы гидроусилителя
Рассмотрим несколько режимов работы гидроусилителя при повороте колес в любую сторону:
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).
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.
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.
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.
avto24.pro
что это, устройство и принцип работы
Даже если водитель автомобиля обладает большой физической силой, вращение тугого руля вряд ли доставит ему удовольствие. Поэтому усилители рулевого управления появились давно, а классическим способом ослабить сопротивление привода стал гидравлический принцип.
Содержание статьи:
Потом конструкторы стали широко применять электрические усилители, но гидравлика используется до сих пор, поскольку имеет свои преимущества.
Зачем в машине гидроусилитель рулевого управления
Передние управляемые колёса поворачиваются с помощью достаточно сложного привода от рулевого колеса. Наибольшее усилие для их поворота потребуется в том случае, когда автомобиль стоит на месте или катится на очень небольшой скорости.
При этом возникает значительная сила трения протектора по асфальту, связанная с тем, что без частичного проскальзывания повернуть достаточно широкое колесо невозможно.
И чем больше пятно контакта шины с покрытием дороги, тем сопротивление выше. А современные шины как раз и стремятся сделать такими, чтобы улучшить управляемость автомобиля и снизить вероятность срыва в скольжение увеличением площади этого пятна.
Читайте ещё: Что такое Хэтчбек, плюсы и минусы кузова легкового автомобиля
К тому же свойства резиновой смеси максимально оптимизируют под увеличение коэффициента трения в любых дорожных условиях.
На пути от руля до колёс расположено ещё несколько пар трения, усилие рук водителя ослабляется в подшипниках рулевой колонки, зубчатой передаче рулевого механизма и шаровых сочленениях рулевых тяг и наконечников.
Ось поворота колеса также зафиксирована шаровыми шарнирами и подшипниками опор амортизационных стоек, в зависимости от типа подвески. Все эти механизмы не просто добавляют паразитное усилие, они умножают нужный для поворота момент.
Наступает ситуация, в которой подобное ослабление возможностей водителя становится не просто некомфортным, но и небезопасным. Автомобили создаются не только для чемпионов мира по тяжёлой атлетике.
Между тем, совсем рядом под капотом находится мощный источник энергии в виде силового агрегата. Вполне логичным решением стало отобрать немного его возможностей и направить их в помощь рукам водителя.
Заодно уменьшить диаметр рулевого колеса, который стал достигать в некоторых старых машинах совсем уже гигантской величины. Был придуман и построен гидравлический усилитель, который способен чутко реагировать на обозначенный водителем поворот руля, прикладывая в ту же сторону многократно большее усилие.
Гидравлический – потому что тогда электрические моторы, датчики и системы управления ещё не были достаточно развиты и проработаны.
Как устроен ГУР
Основой усилителя стал принцип перераспределения силового давления, генерируемого гидравлическим насосом с механическим приводом от двигателя автомобиля.
Мощности тут хватает с избытком, поэтому разработка свелась к точному её дозированию и обеспечению надёжности.
Принцип работы
Как и во всех прочих усилителях, устройство подразделяется на силовой канал и управляющий. Небольшое усилие, прикладываемое к органу управления, вызывает перераспределение сил в исполнительном устройстве, создавая значительное давление в указанном таким образом направлении.
Практически принцип реализован в конкретных узлах ГУР:
насос высокого давления, приводимый в действие через ременную передачу от шкива коленчатого вала двигателя;
исполнительный гидроцилиндр, интегрированный в рулевой механизм;
рабочее тело системы, специальная жидкость, циркулирующая внутри ГУР;
напорный бачок, где хранится запас жидкости;
управляющий золотник-распределитель;
шланги высокого и низкого давления.
Гидронасос создаёт необходимое давление, величина которого рассчитана на максимальное усилие, приложенное к рулевой рейке или иному механизму, передающему поворот от рулевой колонки к трапеции.
В исходном состоянии насос работает вхолостую, перекачивая жидкость из прямой магистрали в обратную, не встречая сопротивления и не отбирая мощность от двигателя.
Когда водитель начинает поворачивать руль, распределитель давления упруго деформируется за счёт сопротивления со стороны рулевой трапеции и начинает с помощью золотника открывать путь основному потоку жидкости к соответствующей стороне поршня исполнительного цилиндра, в зависимости от направления поворота.
По теме: Почему появляется вибрация в салоне автомобиля
На поршень оказывается давление и возникает сила, прикладываемая к рейке. Эта сила направлена в ту же сторону, куда давит шестерня рулевой колонки, силы складываются, что и даёт эффект усиления.
Чем больше сопротивляется рейка, например в условиях парковки, тем сильнее открывается золотник и степень усиления растёт. Водителю не приходится прикладывать значительных усилий, что и воспринимается как появившаяся лёгкость в рулевом управлении.
Если упругие свойства распределителя настроены на максимальное усиление, то руль вращается очень легко, что не всегда желательно. Поэтому принимаются дополнительные меры по регулировке усиления.
Какое масло лить в гидроусилитель
Конкретная марка масла указывается в спецификации каждого автомобиля. Часто применяется жидкость для автоматических коробок передач, хотя такой подход имеет свои недостатки.
В целом масла похожи, имеют примерно одинаковые температурные характеристики, вязкость и прочие основные свойства. Но есть одно существенное отличие.
В АКПП маслу приходится работать с управляющими фрикционами. Это пакеты дисков, за счёт трения в которых давление преобразуется в крутящий момент. Поэтому снижать «мокрое» трение до близкой к нулю величины нежелательно, механизм просто не сможет работать.
Обеспечение такой парадоксальности свойств требует особой рецептуры присадок, что в случае применения в ГУР ничему не поможет, зато снизит другие полезные качества масла.
Поэтому производители стараются рекомендовать узкоспециализированные масла для ГУР. Хотя на практике часто используется ATF – масло для АКПП, ничего страшного при этом не происходит. Иногда даже оно прямо предписывается инструкцией.
Основные неисправности ГУР
Как следует из принципа действия, неполадки здесь типичны для любой другой гидравлики.
Чаще всего первой неисправностью становится течь масла из механизмов в результате старения и износа уплотнений. Сами детали недороги, но для их замены потребуются сборочно-разборочные операции, требующие высокой квалификации.
Появление воздуха в системе. Это связано с теми же уплотнениями или с падением уровня жидкости в бачке ГУР. Усилитель начинает работать рывками и неоднородно при смене направления поворота руля. Сам по себе воздух легко прокачивается по методике из инструкции, но без устранения причин его появления это поможет ненадолго.
Ослабление приводного ремня при его износе. Натяжку ремня надо периодически регулировать, а также менять его в соответствии с регламентом или при появлении видимых дефектов, надрывов, заусенцев, масляного загрязнения.
Поломка насоса. Давление падает, усиление пропадает, руль становится тугим. При частичных дефектах насос издаёт нештатные звуки, воет, а усилие на руле неоднородно. Теоретически его можно восстановить, но на практике насос меняется в сборе. Служит он очень долго при условии регулярной замены масла и соблюдении его качества.
Ещё более редко встречаются поломки управляющего распределителя и рабочего цилиндра. Кроме утечек через манжеты, о чём говорилось выше. Симптомы те же, неравномерное и увеличенное усилие на руле, вой насоса.
Старение шлангов. Трещины здесь недопустимы из-за высокого давления, лопнувший шланг приведёт к полной потере масла, после чего насос быстро выйдет из строя.
Одним из самых тяжёлых режимов, ведущих к перегреву жидкости и поломкам – это поворот руля на максимальный угол с удержанием его в этом положении.
Усилитель стремится отдать свой максимум, но колёса уже повёрнуты до упора. Так делать нельзя, узлы ГУР обойдутся недёшево.
Преимущества и недостатки
Конкурировать гидроусилителям руля приходится с электрическими усилителями (ЭУР). Недостатков не лишено ни одно из этих устройств. Но ГУР незаменим там, где требуется значительная мощность для усиления, например, на тяжёлых автомобилях или на спортивных, где важно равномерное усилие при быстром вращении, что также требует значительного запаса по мощности.
Аналогичный электромотор с редуктором имел бы большую массу, габариты, и сильно нагружал бортовую электросеть.
Это интересно: Как почистить фары изнутри и снаружи не разбирая
При этом ГУР с большим трудом поддаётся тонкой настройке, что связано с ограниченными возможностями чисто механического распределителя управляющего давления. Он не может учитывать дополнительные параметры движения, такие как скорость, угол поворота колёс, состояние дорожного покрытия.
Для совмещения полезных качеств ГУР и ЭУР были созданы электрогидравлические системы, где давление насоса создаётся или модулируется чисто электрически, что позволяет управлять им от бортового компьютера. Функции существенно расширяются.
К недостаткам можно отнести и необходимость периодического обслуживания ГУР. Надо вовремя менять масло, следить за сохранностью уплотнений и прочих деталей гидравлики. Но это не так сложно, делается относительно редко, поэтому ГУР продолжают успешно применяться на самых разных автомобилях.
autovogdenie.ru
Гидроусилитель руля автомобиля. Что это такое?
Сегодня гидроусилитель руля автомобиля (сокращенно ГУР) – это уже не редкость. Очень много машин снабжается данным механизмом. Правда, сейчас ему на смену приходит (точнее говоря, уже пришел) электроусилитель, который по многим параметрам выигрывает у ГУР, но конкретно в этой статье речь пойдет именно о гидравлической системе. Итак, начнем…
Гидроусилитель руля автомобиля
Гидроусилитель руля автомобиля облегчает управление. Самый простой вариант механизма – это когда используется привод гидронасоса, идущего от коленчатого вала двигателя. Нельзя сказать, что данный ГУР очень эффективен. Почему? Потому что в этом случае производительность усилителя рулевого управления прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала. Иными словами, на больших скоростях руль будет вращаться легко, а вот на малых наоборот тяжело. И для чего тогда, спрашивается, вообще нужен такой механизм?
Наиболее, так сказать, продвинутым типом ГУР является электрогидравлический усилитель руля, который работает не за счет двигателя, а благодаря электродвигателю, питаемого генератором. Такой тип усилителя обеспечивает некоторую экономию топлива, поскольку он функционирует не постоянно, а только тогда, когда водитель поворачивает руль.
К сожалению, как и любой другой механизм гидроусилитель руля автомобиля также имеет свой срок службы. При этом если бы условия эксплуатации авто были идеальными, то ездить с ГУРом можно было бы очень и очень долго. Но, увы, реальность такова, что в России дороги, мягко говоря, ужасного качества (хотя, не везде).
Добавим сюда еще и лютые морозы… совместно все это оказывает негативное влияние на гидроусилитель рулевого управления, «вынуждая» его выходить из строя раньше положенного времени.
Чтобы ГУР прослужил Вам дольше необходимо руководствоваться простыми правилами:
{typography list_number_bullet_blue}1. Регулярно проверяйте уровень рабочей жидкости (масла) гидроусилителя в соответствующем бачке и раз в 2 года производите ее замену. Также помните, что из-за просроченной и (или) грязной жидкости насос и уплотнитель гидросистемы, расположенный на реечном механизме, быстро изнашиваются. Используйте только жидкость, рекомендованную фирмой-производителем автомобиля;|| 2. Проводите регулярный осмотр состояния приводного ремня насоса. Очень часто гидроусилитель руля автомобиля выходит из строя по причине его обрыва. Также с целью предотвращения утечки жидкости, необходимо следить за герметичностью системы;|| 3. Об этом сказано во многих инструкциях по эксплуатации автомобилей, но еще раз повторим: старайтесь не задерживать колеса в крайнем положении более 5 секунд. В противном случае есть риск перегрева масла, что в свою очередь может привести к поломке системы;|| 4. Если зимой Вы оставляете машину на длительную стоянку, то ставьте колеса прямо, не надо их поворачивать в сторону.{/typography} Что будет, если гидроусилитель руля автомобиля перестанет работать?
В принципе ничего страшного не произойдет – водителю лишь придется прикладывать больше усилий для поворота руля. Это плюс. В том смысле, что если поломка произойдет где-то на трассе вдали от автоцентра, то машина все равно без каких-либо проблем сможет продолжить движение (руль только будет поворачиваться тяжелее, чем обычно).
Подводя итог, можно сказать, что вряд ли найдется много водителей, которые однажды прочувствовав всю прелесть от гидроусилителя руля автомобиля, захотят пересесть в авто без использования данной системы.
Гидроусилитель руля автомобиля
auto-observer.ru
Гидроусилитель руля (ГУР) — Автоюрист911 — юридическая помощь автомобилистам
Автор Newlogin На чтение 8 мин. Просмотров 133 Опубликовано
Гидроусилитель руля является незаменимым устройством, доставляющее комфорт при управлении автомобилем, забирая на себя большее количество усилия, которое нужно для поворачивания колес
Что такое ГУР в автомобиле?
Гидравлический усилитель рулевого управления — это устройство, работа которого позволяет значительно снизить управляющий крутящий момент на руле при движении автомобиля.
Устройство и работа гидроусилителя руля
Работа гидроусилителя строится и основана на законах гидравлики.
Основа работы данного устройства положена на насосе, который непосредственно приводится в движение от коленчатого вала двигателя, где при помощи ременного привода специальное масло для гидроусилителя попадает в рулевую систему (рулевой редуктор или рейка), что впоследствии облегчает усилие рулевого колеса.
В системе ГУР предусмотрен специальный клапан, задача которого состоит в том, что бы помочь произвести помощь в нужном направлении при вращении руля.
Работа данного устройства полагается в том, чтобы в нужном направлении открыть магистраль, где скопилось большое давление жидкости в нужную полость.
Принцип работы гидравлического усилителя руля
Принцип работы ГУРа состоит в следующем:
если руль неподвижного золотника занял положение, при котором колеса стоят ровно, то его блокируют центрирующие пружины для обеспечения самопроизвольного проворачивания рулевого колеса;
в таком положении жидкость в свободном режиме движется во всей системе, при том условии, если правильно расположен распределитель.
Данный режим для насоса усиленный, так как его задача в этом этапе состоит в прогонке масла по усилителю.Насос работает всегда и не зависит от того, происходит поворот колес или нет, так он в постоянном зацеплении с коленчатым валом.
При повороте рулевого колеса в стороны, золотник начинает перемещаться. После перемещения, он перекрывает магистраль для удаления масла в полость цилиндра, где под высоким давлением подается жидкость.
В то же время элементы поршня и шток под воздействием давления жидкости проворачивают колеса и корпус распределителя в сторону, в которую движется золотник.
Корпус распределителя начинает достигать золотника только в том случае, если тот прекратил свое движение.
После того, как маневр был завершен, и колеса находятся в ровном положении, золотник возвращается на исходное положение, после чего открывает магистраль для удаления рабочей жидкости в бачок.
Бачок ГУР
Бачок гидроусилителя руля является емкостью, в которой хранится необходимое колличество гидравлической жидкости для полноценной работы системы.
К бачку подведены две магистрали: первая магистраль для поступления жидкости в насос, а через вторую магистраль попадает масло из рулевой рейки или редуктора, которое окончило свою работу.
[box type=»download»] На бачке есть две метки «MIN» и «MAX», которые указывают на уровень жидкости в системе. В нерабочем состоянии жидкость должна быть ближе к верхней отметке или «MAX». Через бачок ГУРа сливается и заливается новое масло.[/box]
Насос ГУР
Роторно –лопастной насос гидравлического усилителя обеспечивает гидравлическое давление в системе. Насос состоит из бачка, лопастей, ротора и предохранительного клапана.
В действие насос приводится чаще всего посредством ремня от коленчатого вала, либо через шкив. На роторе содержатся выдвижные лопатки, задача которых перемещаться по поверхности овальной камеры насоса. На входном отверстии насоса давление такое же как и в атмосфере, а на выходе оно может составлять более, чем несколько атмосфер.
Давление жидкости в насосе и его объем напрямую зависит от оборотов коленчатого вала. Одна из основных задача насоса – полностью обеспечивать нужным давлением в системе не только в диапазоне рабочих оборотах, но и на холостых оборотах двигателя для полноценной работы ГУР.
Во время движения автомобиля, когда насос начинает подавать больший объем жидкости под высоким давлением, чем требуется, то осуществляется автоматическая регулировка, которую обеспечивает обратный клапан.
Обратный клапан настроен так, что бы на максимальном рабочем давлении и при его значительном росте сбросить на вход насоса избыток жидкости.
Если шланггидроусилителяруля начал покрываться чёрным налётом, то очень вероятно, что скоро он выйдет из строя.
Поворотный клапан ГУР
Задача гидроусилителя помогать только в том случае, когда водитель прилагает усилие на рулевое колесо. Если водитель не оказывает силу на руль при прямолинейном положении, то система ни в коем случае не должна влиять на угол установки колес.
Поворотный клапан предназначен для распознания силы на рулевом колесе. На данный клапан возложена функция распределять давление в гидравлических линиях, которые помогают перемещать руль в заданном направлении.
На выходе имеется две линии, и когда смещается давление в одной из них, относительно другой поршень передвигается в рулевой рейке, и колеса меняют угол установки.
Принцип распределения давления поворотным клапаном:
Положение руля – прямолинейно. При центральном положении рулевого колеса, гидравлическая жидкость поступает и протекает в клапанную систему, в это же время в линиях, которые идут к рулевой рейке давление не повышается и становится уравновешенным.
Положения руля – повернут. В таком положении, при поворачивании клапана начинается открытие линии, где подается жидкость в трубопровод, который обеспечивает перемещение колеса в заданную сторону. Если руль поворачивается влево, то откроется линия, которая обеспечивает поворачивание колес в левую сторону.
[box type=»download»] В поворотном клапане имеется некая особенность: при распределении учитывается момент, что чем больше крутящий момент прикладывается к рулю, тем с большей площадью начинается открытие сечения управляющей линии, а значит — колеса поворачиваются с той силой, которая может преодолеть большое усилие.[/box]
Рулевая рейка ГУР
Рулевая рейка является исполнительным механизмом в рулевой системе автомобиля. Он непосредственно участвует в поворачивании колес относительно продольной оси автомобиля.
По факту, в этом механизме реализована обычная рулевая рейка, как и на транспортных средствах без гидроусилителя.
Разница между данными рейками состоит в том, что в рейке с гидроусилителем есть две гидравлические камеры с поршнем, который расположен между ним.
Поршень непосредственно связан с рулевой рейкой. В зависимости от того, смещается ли давление относительно камер, поршень старается переместится в правую или левую сторону, этим самым он помогает прямому воздействию, через зубчатое сцепление от руля.
Подбор жидкости гидроусилителя (по марке автомобиля)
Существует два вида жидкости для ГУРа:
Минеральное масло. Это самое популярное масло и применяется в большинстве автомобилей. В конструкции гидроусилителя предусмотрено множество резиново – технических изделий, которые из-за высокой температуры высыхают. Минеральное масло для гидроусилителя предостерегает от процесса разрушения резиново -технических изделий, тем самым продлевая им срок службы.
Синтетическое. Данный тип масла является вредным, так как полностью разрушает структуру РТИ, которые основаны на каучуковом волокне. Такое масло следует выбирать для таких автомобилей, где предусмотрена замена масла без риска для системы.
Так же масло различается по цвету, и каждый цвет несет в себе разную функцию:
Красное масло. Применяется только для автомобилей, которые оснащены АКПП.
Желтое масло. Это универсальное масло.
Зеленое масло. Применяется только для автомобилей с МКПП.
Важно знать, что гидравлическая жидкость взаимозаменяема по производителям, при условии такого же цвета.
Подбор масла по марке автомобиля
В старых автомобилях, где гидроусилитель руля выполнен в классической схеме и безо всяких дополнительных устройств, допускается заливать любое масло для ГУР, при условии, что оно минеральное.
Для дорогих автомобилей выпускаются специальные масла с допусками, поэтому заливать жидкость ГУР нужно только ту, которую указывает завод – изготовитель.
Замена жидкости ГУР автомобиля
Меняется жидкость в системе в двух случаях:
Плановая замена по пробегу. В инструкции по эксплуатации автомобиля указан пробег, после которого необходима замена масла. Если пробег автомобиля в год составляет в среднем 15 000 км, то замена масла производится каждые 2-3 года.
При ремонте гидроусилителя.
Шаги по замене масла:
Предварительно слить из бачка жидкость шприцом.
Ослабить хомут подводящего и отводящего патрубков к бачку. Трубопровод опускается в емкость для слива масла.
Запустить двигатель и повернуть руль в правую и левую сторону до упора 2-3 раза, тем самым выкачав все масло из системы.
Заправка новой жидкости:
Подсоединить патрубки на место и залить тонкой струей новое масло до верхней отметки.
Для удаления воздуха из системы легким движением руля поворачивать в стороны до упора. После система полностью заполнится маслом.
Заглушить мотор, и проверить уровень.
Какое давление в ГУР автомобиля?
Средние показатели нормального давления в системе:
прямолинейное положение – в среднем 1.2 МПа;
крайнее положение (до 10 секунд) – в среднем 7.5 – 8.5 МПа.
Неисправности гидроусилителя руля
Можно отметить 7 неисправностей, которые могут возникнуть в системе гидроусилителя руля?
Внешняя проблема. При удерживании руля ощущаются толчки – это значит, что приводной ремень недостаточно натянут. При большем прикладывании сил на повороте обратить внимание на состояние ремня и уровня жидкости в бачке.
Сложно поворачивать руль. Отсутствие жидкости в системе.
Если шкив насоса легко отвинтился, то неисправность находится в дефекте вала, на котором неправильно закреплен шкив. Ослабление шарнира сопровождается свистом.
Посторонние шумы в руле может означать, что патрубки ГУРа плохо закреплены с кузовом.
Если возвращение руля в исходное положение вызывается сильным усилием, то причина кроется в неверном выравнивании клапана контроля потоком жидкости.
Самопроизвольное проворачивание руля. Это значит, что в гидроусилителе недостаточно давления, либо заклинивает клапан, управляющий потоком.
Тяжело поворачивать руль на месте. Чаще всего является дисфункция клапана управления потоком или критически малое давление.
autojurist911.ru
54. ГУР, или почему я его ни кому не советую. — Lada Priora sedan, 1.6 liter, 2012 year on DRIVE2
Написать пост с подвигла вчерашняя тема "Что лучше ГУР или ЭУР". При выборе машины этому уделил большое внимание. Даже пришлось купить машину с кондеем, переплатив 28 тыс руб, лишь бы не покупать с ГУР. Текста много, почти весь не мой, а перепост с сайта производителя. Самое интересное выделил жирным курсивом. Для торопыг читать только его. Еще раз говорю, что это мое мнение.
ООО «Рулевые системы» является организацией, которая уже на протяжении 12 лет производит ГУР для автомобилей производства ОАО «АВТОВАЗ» и ЗАО «ДжиЭм-АВТОВАЗ», в партнерстве с ZF Lenksysteme GmbH, одним из ведущих производителей гидроусилителей рулевого управления.
Механизм рулевого управления со встроенным гидроусилителем типа «рейка-шестерня» Рулевое управление с гидроусилителем семейства автомобилей ВАЗ-2110 и ВАЗ-2170 «Приора» состоит из основных узлов: рулевой механизм типа «рейка-шестерня» со встроенным гидроусилителем; масляный насос лопастного типа; бак масляный; шланги высокого и низкого давления.
Принцип работы ГУР Гидроусилитель работает по принципу работы поршня в гидроцилиндре – давление рабочей жидкости, развиваемое насосом, толкает поршень, помогая водителю поворачивать управляемые колеса автомобиля. Основной особенностью конструкции является то, что усилие развиваемое гидроцилиндром пропорционально силе сопротивления управляемых колес повороту, т.е. помогает водителю ровно настолько, сколько требуется, чтобы с легкостью повернуть рулевое колесо, но при этом не потерять чувство дороги. Эту особенность обеспечивает распределительное устройство торсионного типа, встроенное в рулевой механизм. Принцип работы усилителя показан на схеме (картинках). При движении по прямой гидроусилитель практически не участвует в работе и не сказывается на расходе топлива, так как при качении колес усилие сопротивления колес повороту незначительное, но благодаря следящему действию торсиона (его угловая жесткость специально подобрана) гидроусилитель всегда готов к работе.
Преимущества Преимущество гидроусилителя руля заключается: В легкости управления автомобилем с обеспечением повышенной безопасности, прежде всего отсутствием потери курсовой устойчивости автомобиля при внезапном выходе из строя (выстреле) шины одного из передних колес. В демпфировании обратных ударов, т.е. в сглаживании рывков рулевого колеса при наезде на препятствие. В повышении комфорта при вождении автомобиля и снижении утомляемости водителя.
Основное из достоинств ГУР: «Чувство руля» — обратная связь в системе «водитель-автомобиль-дорога»
Техническое обслуживание Как правило, рулевой механизм с гидроусилителем обладает высокой надежностью и не требует сложного обслуживания при эксплуатации автомобиля. Даже в случае отказа насоса усилителя, движение на автомобиле можно продолжать, хотя для поворачивания рулевого колеса в этом случае потребуется прикладывать значительно больше усилий, чем на автомобиле без гидроусилителя руля. Причиной полного отказа гидроусилителя чаще всего является обрыв приводного ремня насоса. Следует регулярно проверять состояние ремня, т.к. он может быть изношен или слабо натянут. Одним из признаков слабого натяжения ремня является появление отдачи (обратного толчка) на рулевом колесе. Обычно это заметнее всего, когда автомобиль трогается с места, когда колеса повернуты до отказа.
Поддерживайте на должном уровне количество жидкости в бачке усилителя. При необходимости доливайте жидкость только указанной в руководстве по обслуживанию марки, так как неподходящая жидкость может испортить все сальники в системе. Помните, что жидкость используется не только как рабочее тело гидравлической системы, но и как смазочный материал, очень важно, чтобы ее уровень не опускался ниже нормы, иначе насос может выйти из строя. Первыми признаками того, что работа устройства нарушена, является характерный жужжащий шум из моторного отсека, и затруднения поворота рулевого колеса впоследствии. Если вовремя восполнить объем жидкости вкупе с устранением нарушений герметичности гидроусилителя, то работоспособность устройства придет в норму. Иначе все может закончиться заменой насоса.
Следите также за чистотой жидкости. Удаление старой жидкости и промывка позволяют осуществить комплексную очистку всей системы гидроусилителя руля. Грязная или просроченная жидкость быстро разрушит насос и уплотнения гидравлической системы, расположенные на реечном механизме, что потребует потом дорогостоящего ремонта. Замена жидкости требуется крайне редко. Жидкость рекомендуем менять на СТО.
Также наиболее частой неисправностью гидроусилителей является течь жидкости. С таким дефектом автомобилям обычно не удается пройти ежегодный техосмотр. Регулярно осматривайте узлы системы со всех сторон для своевременного обнаружения возможных протеканий из трубопроводов и штуцеров, а также из не туго закрепленных трубопроводов и других деталей. Выясните, не трутся ли трубки и шланги о детали шасси и подвески. Неисправность гидропривода может приводить к прорыву жидкости через чехлы. Производя проверку, поворачивайте рулевое колесо из одного крайнего положения в другое.
В случае неисправности насоса его можно отремонтировать, воспользовавшись ремонтным комплектом новых сальников. Замена сальников мало что исправит, если насос сильно изношен. Ремонт насоса или его замена не представит больших трудностей, если вы обратитесь к специалисту по гидроусилителям, чтобы он проверил его рабочее давление и правильно определил неисправность насоса.
Помните, Ваша внимательность к автомобилю напрямую влияет на его состояние. При возникновении каких-либо стуков, постороннего шума, утечек рабочей жидкости, следует в самое ближайшее время подъехать на СТО для диагностики. Любую неисправность лучше всего устранить на стадии её развития, пока она не привела к серьезной поломке ГУР.
Необходимо отметить, что многочисленные достоинства рулевой системы с гидроусилителем во много раз перевешивают проблемы, создаваемые ее возможными неисправностями.
Рекомендации по эксплуатации Для того чтобы гидроусилитель не вышел из строя раньше времени, необходимо следить за его работоспособностью — если она в норме, усилие на руле будет значительно меньше, чем при выключенном двигателе, а также соблюдать требования инструкции по эксплуатации автомобиля и проводить следующие операции:
проверять уровень рабочей жидкости (спец.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 жидкость один раз в 2-3 года; заменять жидкость, если его цвет изменился;
проводить диагностику 2 раза в год — оптимально это делать весной и осенью. Практика показывает, что большинство случаев выхода из строя систем ГУР связаны не с производственными дефектами, а именно с нарушениями требуемых условий эксплуатации. Даже если вы производите все плановые ТО на официальных СТО вашего дилера, некорректная или небрежная эксплуатация автомобиля неизбежно приведет к выходу из строя системы ГУР. Поэтому, во избежание выхода их строя деталей гидроусилителя недопустимо:
удерживать рулевое колесо в крайнем положении более 5-10 секунд (например, при выезде с обочины, парковки и т.п.) — может вызвать перегрев рабочей жидкости и, как следствие, необратимое ухудшение её эксплуатационных характеристик, а также раскручивая двигатель при круто вывернутых колесах (крайнее положение вала рулевой рейки), вы существенно повышаете давление в системе ГУР, рискуя при этом выдавить или деформировать уплотнительные элементы системы, и тем самым вывести из строя насос ГУР;
длительно эксплуатировать автомобиль с неработающим насосом — приводит к быстрому износу деталей рулевого механизма и распределителя, так как они не рассчитаны на такой режим;
начинать движение на непрогретом автомобиле в сильные заморозки, а также по возможности избегать интенсивного руления при выезде с места стоянки – так как при низких температурах существенно возрастает вязкость рабочей жидкости, что затрудняет её протекание через клапаны, калиброванные отверстия и, в целом, повышает нагрузку на все элементы системы ГУР;
«запрыгивать» на бордюры – может повлечь за собой жесткий удар о бордюрный камень, связанно это с тем, что насос гидроусилителя руля способен развивать высокие давления и тем самым поддерживать заданное положение вала рулевой рейки, следовательно, система будет стараться сохранить колеса в заданном рулем положении, что фактически спровоцирует этот удар. Повреждения при этом могут быть самыми различными: начиная с разрушений внутри зубчатых зацеплений, приводов и шарниров рулевых тяг и заканчивая деформацией или заклиниванием рулевой рейки. Если вы не ощущаете нагрузки на руле — это вовсе не значит, что ваш автомобиль с легкостью преодолевает любые бордюры.
Если Вы будете соблюдать все правила, Вы существенно продлите срок эксплуатации системы ГУР вашего автомобиля.
А при появлении первых признаков неисправности системы ГУР необходимо установить причину и по возможности как можно быстрее ее устранить (см.раздел — неисправности и методы устранения).
Ремонт системы ГУР возможен только на станциях технического обслуживания или у дилеров, так как для ремонта этой системы необходимы знания и опыт квалифицированного персонала, а также необходимо специализированное высокоточное оборудование.
Вопросы производителям.
Что делать если при повороте рулевого колеса появляется вибрация? Необходимо заменить шланг низкого давления 2110-3408026 на 2110-3408026/01 с измененной конструкцией. Рекомендуем приобретать данные изделия только у официальных дилеров, для исключения возможности приобретения контрафактной продукции. В противном случае вы рискуете не только сохранить дефект, но и получить дополнительные.
Что делать при выявлении течи шлангов высокого давления? При выявлении дефекта течь шлангов высокого давления 2110-3408100-10, 2110-3408018-10 необходимо их заменить парой на 2110-3408100-20, 2110-3408018-20. Приобретать запчасти рекомендуем только у официальных дилеров, для исключения приобретения контрафактной продукции. В противном случае вы рискуете не только сохранить дефект, но и получить дополнительные.
Вопросы о масле в системе ГУР. В системах ГУР производства ООО «Рулевые системы» одобрено к использованию рабочая жидкость Pentosin Hydraulic Fluid CHF 11S (Германия). Не допускается смешивать масла, имеющие разные свойства, характеристики, производителя, применение не одобренного масла приводит к снятию с гарантии системы ГУР. Не допускается попадания в масло мусора, пыли и прочих посторонних частиц. Повторно использовать рабочую жидкость не рекомендуется. Прокачка системы на автомобиле ЛАДА Приора: заполнить масляный бак, не запуская двигатель прокрутить от упора до упора рулевое колесо 5-6 раз. Проверить уровень жидкости по щупу на пробке, при необходимости добавить. Запустите двигатель, на 5-10 сек. и остановить, снова проверить уровень жидкости при необходимости добавить до нормы. Система заполнена и прокачена.
Пенится масло, насос шумит, в масле пузырьки. Насос ГУР хватает воздух. Требуется диагностика, а возможно и просто долив жидкости.
Цена на масло примерно 1000 руб\литр. Но есть аналоги.
Итог; Плюсы 1. Кол-во оборотов руля — 3. 2… 3…
Минусы в тексте.
www.drive2.com
это что такое? Ремонт ГУР, устройство, эксплуатация :: SYL.ru
Современные автомобили даже в базовой комплектации оснащаются гидроусилителем рулевого управления. Эта система заметно упрощает управление автомобилем. Для выполнения маневра достаточно приложить минимальное усилие к рулю. Давайте посмотрим, как устроен этот механизм, как обслуживать и ремонтировать ГУР, что это такое в автомобиле.
Как создавался гидроусилитель
Первым легковым авто с такой опцией стал Rolls-Royce Phantom в середине 20-х годов двадцатого века. Но он так и остался в единственном экземпляре.
В массовое производство ГУР попал в годы Второй мировой.
Армии Британии и США ставили системы на тяжелые броневики. Затем, в 50-х, эта опция была доступна на Chrysler и Citroen.
Устройство и принцип работы
ГУР - это гидроусилитель руля. Система представляет собой цилиндр, гидравлический насос, гидрораспределитель, резервуар с гидравлической жидкостью. Кроме того, устройство имеет патрубки, которые позволяют соединить все это в единое целое.
Насос роторного или аксиально-поршневого типа с помощью приводного ремня от коленвала всасывает жидкость из бачка и под высоким давлением подает ее в золотниковый распределитель. Он помогает определить силу, которую водитель приложил к рулю. Также устройство должно строго дозированно помочь повернуть колеса. В качестве следящего элемента применяют торсион. Зачастую он уже встроен в рулевой вал.
ГУР - это гидравлическая система, которая значительно облегчает управление. Когда автомобиль стоит либо движется прямо, руль не используется, и гидроусилитель не работает. В этот момент жидкость без нагрузки циркулирует по резервуару.
Когда водитель начнет поворачивать рулевое колесо, торсион в виде металлического стержня станет закручиваться. Вместе с ним будет вращаться и часть золотникового клапана. Внешняя часть клапана неподвижна, и в это время каналы совмещаются, а гидравлическая рабочая жидкость попадает в силовой цилиндр. Другая полость отдает ее в резервуар.
Чем больше будет угол поворота, тем шире станет перепускной клапана. Так распределитель следит за усилием на рулевом колесе и при помощи торсиона усиливает приложенную силу, а затем поворачивает управляемые колеса.
ГУР на «Ланос»
Эту систему ставят как опцию, однако можно приобрести комплект и установить ее самостоятельно.
Кроме того, что механизм значительно облегчает управление, он еще и сглаживает ударные нагрузки от езды по отечественным дорогам. Машина становится более отзывчивой и лучше держит курс. При попытках автоматического выворачивание колес в другую сторону гидравлический усилитель препятствует этому.
Гур - это отличное решение для тех, кто много времени поводит за рулем автомобиля. Устроен он для «Ланос» традиционно. Состоит этот узел из стандартных механизмов. Особая конструкция золотникового элемента делает вождение более комфортным.
На “Ланосе” есть насосы, работающие от двигателя. Такой привод будет поглощать часть мощности, которая вырабатывается силовым агрегатом. Насос задействован постоянно, ведь нужно держать рабочее давление. При этом усилитель подключается лишь в момент вращения рулевого колеса. Другими словами, насос просто так съедает часть мощности.
Чем выше скорость автомобиля, тем большая мощность уходит насосу.
Однако на высоких скоростях управление намного проще, и огромная мощность не влияет на ГУР. Это может вызвать такую неприятность, как неинформативность руля. Чтобы подобного не случилось, рекомендуется устанавливать механизм с возможностью регулировки усиления.
Типичные неисправности
В целом ГУР – это надежный механизм, который не требует какого-либо серьезного обслуживания. Даже если система сломается во время движения, ничего страшного не случится, и даже можно будет продолжить езду.
Среди типичных неисправностей можно выделить два вида. Это гидравлические поломки или же механические. Итак, рассмотрим основные проблемы ГУР, ремонт и устранение этих неполадок.
Проблемы и способы решений
Если на рулевое колесо передаются толчки, то причина этого – слабое натяжение либо изношенный ремень привода насоса. Для устранения достаточно простой замены, подтяжки или регулировки положения элемента.
Если для маневра приходится прикладывать большее усилие, то виноват в этом приводной ремень или же упал уровень жидкости. Течь часто наблюдается в ГУР «Рено Дастер», но механизм можно заменить по гарантии.
Двигатель на небольших скоростях не дает нужного количества оборотов, в системе недостаточное давление? Возможно, в системе воздух. Среди способов решения проблемы – замена приводного ремня, добавление гидравлической жидкости, регулировка или замена уплотнителей.
Нечеткость управления и неинформативность руля наблюдаются из-за падения уровня жидкости в резервуаре. Также в систему мог попасть воздух. Еще это фиксируется, когда есть проблемы с деталями рулевого механизма.
Устраняют неисправность доливанием жидкости, остановкой течи, удалением воздуха, заменой изношенных деталей. Это простая проблема с ГУР. Ремонт в данном случае можно выполнить самостоятельно.
Если для поворота руля в среднем положении приходится прикладывать большое усилие, то здесь проблема в насосе либо поломка рулевой механики. Нужно проверить и заменить насос, а также продиагностировать всю систему.
Быстрый маневр требует больших усилий – слабое натяжение приводного ремня, низкие обороты двигателя, механические поломки. Завоздушиванием страдает ГУР «Рено Кенго».
Обслуживание
Чтобы сохранить механизм в рабочем состоянии надолго, нужно соблюдать правила эксплуатации. Периодически по регламенту следует выполнять замену гидравлической жидкости. Старое и грязное масло подвергает элементы системы износу.
Постоянно следите за уровнями жидкости в системе автомобиля. При их падении механизмы будут изнашиваться более стремительно, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт. Используйте только те жидкости, которые рекомендованы производителем автомобиля.
Итак, мы выяснили, для чего нужен и как устроен гидравлический усилитель рулевого управления автомобиля.
www.syl.ru
Следящий гидропривод — Википедия
Следящий гидропривод — это регулируемый гидропривод, в котором закон движения выходного звена (вала гидромотора или штока (в некоторых случаях корпуса) гидроцилиндра) изменяется в зависимости от управляющего воздействия.
Как правило к функциям слежения в следящем гидроприводе добавляются функции усиления управляющего сигнала по мощности. Поэтому синонимом термина следящий гидропривод считается термин гидроусилитель.
Принцип работы гидроусилителя с золотниковым распределителем[править | править код]
Одна из возможных конструктивных схем гидроусилителя показана на рис. 1.
Рис. 1. Одна из конструктивных схем гидроусилителя Рис. 2. Принцип работы гидравлического усилителя с выходным звеном в виде двухштокового гидроцилиндра
В этой схеме перемещение управляющей рукоятки вправо через механическую связь вызывает смещение золотника также вправо. При этом открываются каналы золотникового гидрораспределителя, в результате чего жидкость от насоса подаётся в правую полость гидродвигателя, в качестве которого применён двухштоковый гидроцилиндр. В этой полости гидроцилиндра создаётся избыточное давление, и, как следствие, выходное звено движется вправо, то есть в том же направлении, что и рукоятка. Поскольку выходное звено жёстко связано с корпусом распределителя, то перемещение выходного звена вызывает такое же по величине перемещение корпуса распределителя (рис. 2). В результате смещения корпуса распределителя, каналы в гидрораспределителе перекрываются поясками золотника и подача жидкости от насоса в полость гидроцилиндра прекращается. Таким образом, и управляющая рукоятка, и выходное звено гидродвигателя движутся синхронно. Однако за счёт того, что усилие на выходном звене создаётся за счёт давления, развиваемого насосом, то это усилие многократно больше, чем усилие, прикладываемое к рукоятке оператором. Коэффициент усиления следящих гидроприводов практически неограничен, и мощность входного сигнала может быть уменьшена до ничтожно малой величины (примерно 0,5 Вт).
В рассмотренной конструкции распределителя перемещение золотника может вызываться не только линейным перемещением управляющей рукоятки, но и, при небольших конструктивных изменениях, возможно осуществить входное движение золотника с помощью вращательного движения руля (например, через винтовую передачу).
Иногда пояски золотников гидрораспределителей выполняют с небольшой конусностью (6°-10°) (рис. 4). Тогда открытие каналов распределителя происходит более плавно, чем в распределителях с золотниками с цилиндрическими поясками (рис. 5). Соответственно, при открытии каналов более плавно нарастает и подача жидкости в полости гидродвигателя, и поэтому «трогание с места» и остановка выходного звена гидроусилителя также происходит более плавно. Иными словами, при наличии конусности в конструкции золотников чувствительность гидроусилителя снижается.
Рис. 4. Пояски золотника при наличии конусности; при такой конструкции «трогание с места» и остановка выходного звена гидроусилителя происходит более плавно
Рис. 5. Цилиндрические пояски золотника
Гидроусилители с клапанными распределителями[править | править код]
Помимо золотниковых распределителей в конструкциях гидроусилителей иногда применяют клапанные распределители. Одна из возможных конструктивных схем такого гидроусилителя приведена на рис. 6.
Рис. 6. Одна из возможных конструктивных схем гидроусилителя с клапанным распределителем
В таком гидроусилителе при перемещении ручки управления влево открывается верхний клапан, и жидкость от насоса по каналам внутри гидроусилителя подаётся в правую полость цилиндра. При этом в этой полости создаётся избыточное давление, под действием которого поршень начинает перемещаться влево, то есть в ту же сторону, в которую была перемещена ручка управления. Поскольку поршень жёстко связан с корпусом распределителя, то перемещение поршня вызывает точно такое же по величине и направлению перемещение корпуса распределителя. В свою очередь смещение корпуса закрывает верхний клапан, и подача жидкости в левую полость цилиндра прекращается, и соответственно прекращается движение поршня. Таким образом, выходное звено (шток поршня) движется синхронно с входным звеном (ручкой управления).
При движении поршня влево жидкость из левой полости цилиндра вытесняется в гидроаккумулятор.
Когда ручка управления перемещается вправо, верхний клапан закрыт, но открывается нижний клапан, и жидкость из правой полости цилиндра идёт на слив в бак. Движение поршня при этом происходит вправо под действием давления, создаваемого гидроаккумулятором.
Гидроусилители с клапанными распределителями имеют высокую точность воспроизведения по сравнению с гидроусилителями с золотниковыми распределителями, поскольку в золотниковых распределителях имеется мёртвая зона, обусловленная тем, что ширина поясков золотника обычно делается несколько больше диаметра перекрываемых каналов (положительное перекрытие; абсолютно точного совпадения ширины поясков и диаметров каналов не удаётся достичь по технологическим причинам изготовления деталей). В клапанных распределителях мёртвая зона может быть легко устранена.
Основная статья — Гидроусилитель крутящего момента
Гидроусилитель крутящего момента — вид следящего гидропривода, в котором гидродвигателем служит либо гидромотор, либо поворотный гидродвигатель.
В данном типе гидроусилителей обычно используется гидравлический распределитель с поворотным золотником, выполненным в виде крана, при этом у распределителя имеется отслеживающая втулка.
Рис. 7. Конструктивная схема гидроусилителя крутящего момента, выполненного на базе поворотного гидродвигателя: жидкость подаётся по каналам e и f, а сливается по каналу m
Струйные усилители выполняются на базе струйных распределителей.
Рис. 8. Схема струйного усилителя пропорционального типа
По сравнению с гидроусилителями механического типа, струйные усилители обладают высоким быстродействием. Частота переключений газовых струйных усилителей достигает нескольких кГц. Усилители, работающие на маловязких жидкостях, имеют быстродействие на порядок меньше, чем газовые, однако и их быстродействие удовлятворяет практику.
Схема действия одного из видов струйных усилителей показана на рис. 8. При повороте трубки 1 на небольшой угол по часовой стрелке поток Q подаётся в правую полость гидроцилиндра 2. В этой полости создаётся избыточное давление, и корпус будет смещаться вправо до тех пор, пока не восстановится равновесие и поток вновь не будет поделён на две равные части. Таким образом, корпус гидроцилиндра 2 отслеживает движения трубки 1.
Не любой сигнал, подаваемый на вход гидроусилителя, вызывает соответствующее движение выходного звена. Например, для гидроусилителя на рис. 1 при некоторых небольших перемещениях рукоятки выходное звено при определённых значениях этого перемещения будет оставаться в покое. Это обусловлено тем, что элементы креплений механической передачи от рукоятки к золотнику имеют люфты. Пока эти люфты не выбраны, золотник будет оставаться в покое. Соответственно, в покое будет оставаться и выходное звено гидроусилителя. Кроме того, по технологическим причинам ширина поясков золотника обычно делается несколько большей, чем диаметр перекрываемых каналов (положительное перекрытие), а значит, на начальном этапе движения золотника каналы распределителя будут перекрыты, и жидкость от насоса не будет поступать к полости гидродвигателя, и поэтому выходное звено будет оставаться в покое. Таким образом, по объективным причинам чувствительность гидроусилителя не может быть абсолютной.
Строго говоря, под чувствительностью понимают комплекс качеств, позволяющих с минимальной ошибкой (по времени и пути) заданные перемещения входа преобразовывать в перемещения выходного звена. При этом ошибка по времени характеризует быстродействие, а по пути — точность гидроусилителя.
Помимо ширины поясков и люфтов механической передачи на чувствительность оказывают влияние утечки рабочей жидкости через зазоры между деталями распределителя, трение в элементах конструкции, упругость деталей и самой рабочей жидкости гидроусилителя, а также нагрузка выхода, влияющая на давление в гидросистеме, а значит, и на утечки.
Чувствительность является одним из основных требований, предъявляемых к следящим гидроприводам.
Примером следящего гидропривода является гидроусилитель руля, широко применяемый в автомобилях. Следящий гидропривод применяется в тех случаях, когда непосредственное управление тем или иным механизмом требует от человека слишком больших усилий. Кроме автомобилей, следящие гидроприводы устанавливают на тракторах, на судах, используют в авиации, робототехнике и других сферах.
Первый патент, связанный с гидравлическим усилением, был получен Фредериком Ланчестером в Великобритании в 1902 году. Его изобретение представляло собой «усилительный механизм, приводимый посредством гидравлической энергии»[1]. В 1926 году инженер подразделения грузовиков компании Пирс Эрроу (англ. Pierce Arrow) продемонстрировал в компании Дженерл моторс гидроусилитель руля с хорошими характеристиками, однако автопроизводитель посчитал, что эти устройства будут слишком дорогими, чтобы выпускать их на рынок[2][3]. Первый предназначенный для коммерческого использования гидроусилитель руля был создан компанией Крайслер в 1951 году, и сейчас большинство новых автомобилей укомплектовывается подобными устройствами.
Рулевая рейка с гидроусилителем
Основные компоненты гидроусилителя руля
Бачок гидроусилителя
Лопастной насос гидроусилителя
Схематичное устройство распределителя
Схема циркуляции жидкости в гидроусилителе
Схема работы гидроусилителя
Роторно –лопастной насос гидравлического усилителя обеспечивает гидравлическое давление в системе. Насос состоит из бачка, лопастей, ротора и предохранительного клапана.
Армии Британии и США ставили системы на тяжелые броневики. Затем, в 50-х, эта опция была доступна на Chrysler и Citroen.
Кроме того, что механизм значительно облегчает управление, он еще и сглаживает ударные нагрузки от езды по отечественным дорогам. Машина становится более отзывчивой и лучше держит курс. При попытках автоматического выворачивание колес в другую сторону гидравлический усилитель препятствует этому.
Однако на высоких скоростях управление намного проще, и огромная мощность не влияет на ГУР. Это может вызвать такую неприятность, как неинформативность руля. Чтобы подобного не случилось, рекомендуется устанавливать механизм с возможностью регулировки усиления.
Постоянно следите за уровнями жидкости в системе автомобиля. При их падении механизмы будут изнашиваться более стремительно, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт. Используйте только те жидкости, которые рекомендованы производителем автомобиля.
